工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明涉及一种用于机械件(machinery)的状况监视仪器,例如该机械件包括机械密封件(seal)和泵、混合器或压缩机。更具体地,本公开涉及一种状况监视装置,其使用声学发射(ae)传感器和噪声消除电路来提高由系统执行的数据获取的效率和感测能力。背景技术:2.机械密封件(mechanical seal)是一种设备,其被配置成在设备(例如泵、混合器等)的旋转轴和静态壳体之间提供密封界面,以便防止该设备内的流体逸出和/或防止外部污染物进入该设备。机械密封件广泛用于各种工业应用、处理介质和操作状况中,其中旋转轴和静态壳体之间的间隙必须被密封。3.参照图1,描述了现有技术的机械密封件100的横截面图。在该描述中,机械密封件100被被配置成阻止流体和污染物通过静止壳体104和旋转轴106之间的间隙102流动。机械密封件100通常包括环形静止环108(也称为主环)和环形旋转环110(也称为接合环)、一对密封件或压盖112、114(其通常为但当然不限于弹性体密封元件,例如o形环)和偏置构件116。虽然图1所示的机械密封件100包括单对密封环108和110,但是应当理解,机械密封件可包括另外的密封界面。4.在操作中,所述环形静止环108相对于壳体104保持在固定位置。压盖112定位在环形静止环108和壳体104之间,以抑制流体在这些部件之间的流动。环形旋转环110与转动轴106一起转动。压盖114定位在环形旋转环110和转动轴106之间,以阻止流体在这些部件之间流动。5.所述环形静止环108和环形旋转环110都包括平滑的、接触的密封面(seal face)109、111,从而形成滑动密封件界面118。因此,机械密封件100使得流体通常将逸出的径向间隙102能够由垂直于所述旋转轴106的平坦的滑动密封件界面118密封,并且因此更容易密封。诸如一个或多个螺旋弹簧和/或波纹管装置的偏置构件116可以定位在所述旋转轴106上的凸台120与所述压盖114和/或环形旋转环110之间,以朝向环形静止环108推动浮动环形旋转环110。这样,偏置构件116通过适应小的轴偏转、由于轴承公差引起的轴移动以及由于制造公差引起的不垂直的对准,帮助保持接触密封面109、111之间的接触。6.因为环形旋转环110相对于环形固定环108转动,所以在操作期间在密封面109、111上自然存在一些磨损。特别地,在存在摩擦和热量产生的情况下,特别是如果部件的负载和/或摩擦增加,则所述滑动密封件界面118的磨损会加速。所述密封面109、111的过度磨损最终导致机械密封件100的失效。7.为了减缓磨损速率,通常将通常称为润滑流体或隔离流体的润滑剂引入所述密封件界面118中。该润滑流体可以是待密封的流体,或者其可以是引入密封件界面118的另一种隔离流体。在另一个示例中,所述密封件界面可以由干燥气体润滑,例如密封产品的蒸汽、空气或氮气。8.更先进的机械密封系统可包括多个机械密封件,例如双重或双机械密封件。这种机械密封系统可设有多于一种的润滑流体。例如,在一些双密封系统中,第一机械密封件由密封产品的蒸气润滑,而第二机械密封件由与密封产品相容的另一种液体或气体润滑。在一些情况下,第二机械密封件的润滑流体可保持在较高压力下,以进一步使密封产品向大气的泄漏最小化。9.如同所有的机械系统一样,最终所述环形静止环108和环形旋转环110将磨损并需要更换。在一些情况下,机械密封件100的部件将简单地达到其使用寿命的终点。在其它情况下,某些状况将加速所述机械密封件100内的构件的磨损。这些状况中的一些状况包括密封部件的错误安装或不适当的密封件选择、在操作期间由于轴向未对准或不适当的加载而导致密封面剥离(lift off)、闪蒸(液体到蒸汽的转变,其引起密封件的脉动泄漏和颤动)、气穴现象(cavitation)、或可导致润滑剂薄膜破裂的环境状况。10.旋转或往复设备的有效操作和维护对于最大化生产能力和最小化停工期是必要的。此外,意外的灾难性设备故障可能导致人员受伤。幸运的是,在许多情况下,机械密封系统将在灾难性故障之前开始显示损坏的迹象,并且在一些情况下指示部件的剩余使用寿命。11.声学发射传感器已经用于旋转设备和机械件,以确定部件故障并在灾难性故障之前检测危难迹象,例如wo 2012/0072984中所述。使用声学发射传感器的优点是它们是非侵入式的,并且能够实时监视系统,从而能够进行原位监视。12.然而,使用这种声学发射传感器需要仔细放置声学发射传感器,以确保从需要被监视的系统的部件检测到可听声学发射。在许多情况下,声学发射传感器不能放置在靠近密封件的期望位置处,而是需要放置在远离机械壳体的某一距离处,其中声音因此必须经过限制检测信号的能力的若干部件界面。技术实现要素:13.本发明的方面如独立权利要求中所述,并且可选特征在从属权利要求中所述。本发明的各方面可以彼此结合地提供,并且一个方面的特征可以应用于其他方面。14.在本公开的第一方面,提供了一种用于包括旋转或往复机械件和密封件的系统的状况监视装置。该装置包括:第一声学(acoustic)传感器,其耦合到所述密封件以提供第一声学发射信号;第二声学传感器,其耦合到所述旋转或往复机械件以提供第二声学发射信号;以及滤波器模块。所述滤波器模块被配置为基于所述第一声学发射信号和所述第二声学发射信号的比较来执行主动噪声消除。15.有利地,这种状况监视装置意味着所述声学发射传感器的放置不需要如此精确,而是在传感器的放置方面具有更大的灵活性,因为该装置更适于处理由系统和部件接口产生的噪声。16.应当理解,所述旋转或往复机械件可以包括泵、混合器或压缩机。所述密封件可以包括机械密封件,例如干气密封件。在本公开的上下文中,应当理解,当声学发射传感器被描述为耦合到所述机械件或密封件时,这意味着声学发射传感器以其可以从机械件或密封件接收声学信号的方式耦合到所述机械件或密封件。17.所述装置可以被配置为减小所述第一声学发射信号和所述第二声学发射信号的带宽。例如,所述滤波器模块可以被配置为减小所述第一声学发射信号和/或所述第二声学发射信号的带宽,或者诸如带宽减小模块的另一模块可以被配置为减小所述第一声学发射信号和/或所述第二声学发射信号的带宽。例如,所述带宽减小可以在所述机械件和密封件本地执行,而所述主动噪声消除可以在远离机械件和密封件的地方执行。18.将高带宽信号转换为较低带宽信号并且然后对该较低带宽信号执行主动噪声消除意味着可以使用更便宜/现成的部件来执行所述噪声消除,另外,所述较低带宽信号可以导致能量节省,因为可能需要传输更少的数据,这也减少了确定系统的状况的计算负担。作为示例,较高带宽信号(例如,如由声学发射传感器接收的)可以在300khz到1mhz的范围内,而较低带宽信号(较高带宽信号被减小到的信号)可以在50hz-20khz的范围内。传输和处理较少的数据还可以减少电池消耗(如果使用电池),这意味着状况监视系统在服务/维护间隔之间可以保持较长时间。19.在一些示例中,所述装置被配置为减少第一声学发射信号和第二声学发射信号的采样的数量。例如,所述滤波器模块可以被配置为对第一声学发射信号和/或第二声学发射信号进行下采样,或者诸如下采样模块的另一模块可以被配置为对第一声学发射信号和/或第二声学发射信号进行下采样。例如,所述下采样可以在所述机械件和密封件本地执行,而所述主动噪声消除可以在远离所述机械件和密封件的地方执行。20.如同减小信号的带宽一样,下采样意味着可以使用更便宜/现成的部件来执行所述噪声消除。此外,下采样信号可以导致能量节省,因为可能需要传送更少的数据,这也减少了确定系统状况时的计算负担。传输和处理较少的数据还可以减少电池消耗(如果使用电池),这意味着状况监视系统在服务/维护间隔之间可以保持较长时间。21.在一些示例中,所述装置被配置为放大第一声学发射信号和第二声学发射信号。例如,所述滤波器模块可以被配置为放大第一声学发射信号和第二声学发射信号。附加地或替代地,每个传感器可以包括放大器,该放大器被配置为在信号被发送到滤波器模块之前,本地放大来自其对应传感器的输出。22.所述状况监视装置可以被配置为获得以下中的至少一个:23.(i)来自所述第一声学发射信号的第一路线均方(route mean square,rms)信号和来自所述第二声学发射信号的第二rms信号;以及24.(ii)来自第一声学发射信号的第一包络(envelope)信号和来自第二声学发射信号的第二包络信号。25.所述滤波器模块可以被配置为基于以下中的至少一个的比较来执行主动噪声消除:26.(iii)所述第一rms信号和所述第二rms信号,以及27.(iv)所述第一包络信号和所述第二包络信号。28.例如,主动噪声消除可以包括利用幅度相同但被反转的信号来反转原始信号的相位(也称为反相)。在称为干涉的过程中,这些波合并形成新的波,并且有效地相互抵消,这是被称为相位抵消的效应。29.所述rms和/或包络信号可由滤波器模块获得,例如,滤波器模块可被配置成处理从第一声学发射传感器和第二声学发射传感器接收的信号以产生相应的rms和包络信号。附加地或替代地,所述装置可以包括相应的rms和包络模块,其被配置为处理从第一声学发射传感器和第二声学发射传感器接收的信号以产生相应的rms和包络信号。30.在一些示例中,所述包络信号可以经由模拟电路来获取,例如通过使用肖特基二极管电路且可选地具有低通滤波器而获取,在一些示例中,所述rms可以经由数字电路来获得,例如使用ad8456芯片而获取。31.所述滤波器模块可经配置以基于以下两者的比较来执行主动噪声消除:(i)所述第一rms信号和所述第二rms信号,以及(ii)所述第一包络信号和所述第二包络信号。32.所述比较可以包括所述第一rms信号和所述第二rms信号之间的数学运算,以及所述第一包络信号和所述第二包络信号之间的数学运算。例如,所述数学运算可包括第一rms信号和第二rms信号之间相减,以及第一包络信号和第二包络信号之间相减。在一些示例中,所述数学运算包括组合第一rms信号和第二rms信号,任选地通过将一个信号的相位相对于另一个反转(例如180度)而进行组合。以此方式,所述第一rms信号和所述第二rms信号在相加在一起时以及在彼此180度异相时可彼此抵消。33.在一些示例中,所述滤波器模块被配置为在获得第一包络信号之前,对第一声学发射信号进行整流,并且在获得第二包络信号之前,对第二声学发射信号进行整流。34.将理解,在一些示例中,所述装置可以被配置为与诊断模块通信,或者可以包括诊断模块。在这样的示例中,所述滤波器模块可以被配置为向诊断模块输出噪声消除(noise-cancelled)信号以用于确定系统的状况。所述噪声消除信号可包括(i)rms噪声消除信号和(ii)包络噪声消除信号中的至少一个。在一些示例中,所述诊断模块物理地耦合到包括所述旋转或往复机械件和所述密封件的系统(并且在一些示例中,所述诊断模块可包括所述滤波器模块),但在其它示例中,所述诊断模块远离包括所述旋转或往复机械件和所述密封件的系统,例如所述滤波器模块可包括通信接口以与所述诊断模块通信。35.在本公开的另一方面,提供了一种监视包括旋转或往复机械件和密封件的系统的状况的方法。该方法包括获得从密封件发射的第一声学发射数据,获得从泵发射的第二声学发射数据,以及基于第一声学发射数据和第二声学发射数据的比较来执行主动噪声消除。36.所述方法可以包括在执行主动噪声消除之前,减小第一声学发射数据和/或第二声学发射数据的带宽。附加地或替代地,该方法还可以包括减少第一声学发射数据和第二声学发射数据的采样的数量。37.在一些示例中,该方法还包括获得:38.(i)来自所述第一声学发射数据的第一路线均方rms数据和来自所述第二声学发射数据的第二rms数据;以及39.(ii)来自第一声学发射数据的第一包络数据和来自第二声学发射数据的第二包络数据。40.所述方法可以包括基于以下中的至少一个的比较来执行主动噪声消除:41.(iii)所述第一rms数据和所述第二rms数据,以及42.(iv)所述第一包络数据和所述第二包络数据。43.在一些示例中,所述方法还包括基于以下两者的比较来执行主动噪声消除:(i)第一rms信号和第二rms信号,以及(ii)第一包络信号和第二包络信号。该比较可以包括例如第一rms信号和第二rms信号之间的数学运算,以及第一包络信号和第二包络信号之间的数学运算。例如,所述数学运算可以是相减。44.所述方法还可以包括在获得第一包络信号之前,对第一声学发射信号进行整流,以及在获得第二包络信号之前,对第二声学发射信号进行整流。45.在一些示例中,所述方法包括输出噪声消除信号,并且基于噪声消除信号,确定系统的状况,将理解的是,所述噪声消除信号可以包括(i)rms噪声消除信号和(ii)包络噪声消除信号中的至少一个。在一些示例中,所述方法包括经由通信接口将所述噪声消除信号传输到远程设备以用于确定系统的状况。46.确定所述系统的状况可以包括:47.建立用于所述第一声学发射数据的基准条件;48.建立用于所述第二声学发射数据的基准条件;以及49.确定所述第一声学发射数据和所述第二声学发射数据中的至少一个是否超过所述基准一选定的阈值。例如,所选择的阈值可以是时间和/或幅度阈值。50.在另一方面,提供了一种计算机可读非暂时性存储介质,其包括用于计算机的程序,所述程序被配置成使处理器执行如上所述的监视包括旋转或往复机械件和密封件的系统的状况的方法。附图说明51.现在将参考附图仅通过示例的方式描述本公开的实施例,在附图中:52.图1示出了现有技术的机械密封件的横截面图;53.图2示出了本公开的示例状况监视装置的示意性功能框图;54.图3示出了本公开的示例的另一示例状况监视装置的示意性功能框图;55.图4示出了本公开的示例的另一示例状况监视装置的示意图;56.图5示出了本公开的示例的另一示例状况监视装置的示意图;57.图6示出了与本公开的示例的状况监视系统一起使用的示例包络检测器的电路图;以及58.图7示出了根据本公开的示例的状况监视系统的示例输出;以及59.图8示出了本公开的示例的监视系统的状况的示例方法的功能块流程图。具体实施方式60.本公开的实施例涉及一种用于包括旋转或往复机械件(例如泵)和密封件的系统的状况监视装置。概括地说,涉及一种状况监视系统,其从相应的声学发射传感器接收声学发射信号或数据,并且基于两个信号或数据的比较来执行主动噪声消除。有利地,通过以这种方式执行噪声消除,声学发射传感器相对于密封件和旋转或往复机械件的放置不需要如此精确,因为噪声消除可以从可由密封件和旋转或往复机械件附近的其它部件和部件接口执行的声学信号或数据中去除噪声。61.另外,本公开的实施例还可选地在执行主动噪声消除之前,下采样和/或减小声学发射信号或数据的带宽。有利地,这可能意味着可以减少发送到噪声消除电路的数据量。这可能意味着可以使用更便宜的、现成的部件来执行噪声消除。这还意味着正在处理的数据更少,这可以减少计算负担并减少能量消耗。如果从状况监视系统输出的数据的分析被传输到别处(例如,无线地)以用于远程处理(例如在云中或在远程装置/控制器上),则这可能是特别相关的。62.图2描绘了可便于建立和/或确定密封件和/或其它合适的密封系统的密封状况(例如,密封件的操作状况、密封件界面的操作状况等)和/或涉及旋转或往复组件(例如泵、混合器或压缩机)的机械件的密封状况的说明性状况监视装置200的功能性示意框图。该密封监视系统200可包括和/或可被配置成监视设置在可旋转轴和固定壳体之间的干气密封件的密封件界面,或者其可例如涉及液体润滑密封件,例如图1中所示的机械密封件。实际上,将理解的是,本公开的实施例可被配置成提供用于机械密封件(气体密封件或液体润滑密封件)和/或轴承的状况监视装置,其中所述机械密封件和/或轴承中的每一个可发射不同的声学痕迹或共振。63.图2所示的示例状况监视系统200包括相应的声学发射传感器201、202,用于分别耦合到所述密封件和所述泵附近。64.在一些情况下,声学发射传感器201、202中的至少一个可相对于密封件的定子部分耦合和/或以其它方式相对于密封件的定子部分静止,并且在一些情况下,可形成为密封件的定子部分的一部分。替代地或另外地,声学发射传感器201、202中的至少一个可相对于应用了所述密封件的系统的壳体部件固定和/或可远离所述密封件和/或应用了所述密封件的系统,在一些示例中,状况监视系统200作为整体可相对于密封件的定子部分耦合和/或以其它方式相对于所述密封件的定子部分静止,并且在一些情况下,可形成为密封件的定子部分的一部分。替代地或另外地,状况监视系统200的至少一部分可以相对于所述密封件所应用的系统的壳体部件固定和/或可以远离所述密封件和/或所述密封件所应用的系统。65.所述声学发射传感器201、202可以是被配置为将声学信号转换成模拟信号的压电换能器。例如,声学发射传感器可以包括美国专利4,493,042中描述的那些。66.每个声学发射传感器201、202可选地耦合到相应的带宽减小模块205、207和可选的下采样模块206、208。在图2所示的示例中,带宽减少模块205、207和下采样模块206、208被串联布置,但是将理解,在其他示例中,所述模块可以被并联提供和/或由同一部件提供该功能。另外,将理解,可选的下采样模块206、208和/或可选的带宽减小模块205、207可以被提供为声学发射传感器201、202的一部分和/或滤波器模块210的一部分。67.在图2所示的示例中,每个可选的下采样模块206、208耦合到滤波器模块210。在所示的示例中,滤波器模块包括用于从第一声学发射传感器201接收信号的第一anc输入211和用于从第二声学发射传感器202接收信号的第二anc输入212。68.所述滤波器模块210包括主动噪声消除电路。例如,所述滤波器模块可以包括amsr○as342x环境噪声消除扬声器驱动器,在一些示例中,所述滤波器模块210包括内部otp-rom,该内部otp-rom可以可选地用于存储增益校准设置以及所有专用设置。69.在图2所示的示例中,所述滤波器模块210包括诊断模块275,其耦合到滤波器模块210,使得其从滤波器模块接收与从第一声学发射传感器201和第二声学发射传感器202接收的信号相对应的两个输出。应当理解,作为滤波器模块210的一部分而被提供可以意味着诊断模块275与滤波器模块210一起提供在共同的外壳或壳体中。70.除了其他特征之外,所述诊断模块275可以包括处理器、存储器(例如,被配置为存储由处理器执行的指令、数据和/或其他信息的非暂时性介质)和/或输入/输出(i/o)。所述i/o可以包括一个或多个i/o接口,并且可以经由滤波器模块210从第一声学发射传感器201和第二声学发射传感器202接收噪声消除信号。71.尽管图2中所示的诊断模块275被示出为(至少功能上)是滤波器模块210的一部分,但是将理解,在一些示例中(如图3中),诊断模块275可以远离滤波器模块210而被提供,诸如在云中或在远程设备或控制器(诸如,用于正被监视的系统的控制器)上被提供。72.另外,尽管声学发射传感器201、202被示为与滤波器模块210分离,但是将理解,在一些示例中,声学发射传感器201、202(以及还可选地,可选带宽减小模块205、207和可选下采样模块206、208)可附加地或替代地被提供为滤波器模块210的一部分,例如被提供在在公共外壳或壳体内。73.可结合到滤波器模块210中的声学发射传感器201、202被配置成输出指示干气密封件的密封件界面的操作状况(例如,第一密封面相对于第二密封面的操作状况)的信号(例如,到诊断模块275或其它部件)。74.相应的可选带宽减小模块205、207可以被配置为减小从相应声学发射传感器201、202输出的信号的带宽。例如,所述带宽减小模块205、207可以被配置成对相应的信号进行包络。75.相应的可选下采样模块206、208可以被配置为对来自声学发射传感器201、202的相应信号进行下采样。例如,所述下采样模块206、208可以被配置为取相应信号的路线均方。76.所述滤波器模块210可以被配置为基于从相应的第一和第二声学发射传感器201、202接收的信号的比较来提供主动噪声消除,例如通过提供具有滤波器环路传递函数的反馈消除来进行提供。77.可选的诊断模块275可被配置为使用来自滤波器模块210的与第一声学发射传感器201和第二声学发射传感器202相对应的相应的噪声消除信号来建立所述密封件的操作状况,和/或至少部分地基于所接收的信号来确定与所述密封件相关的一个或多个其它参数值。在一些情况下,至少部分地基于相应的噪声消除信号(例如,该信号的时域和/或频域),诊断模块275可被配置为确定与密封件相关的参数值,这其中包括但不限于密封件界面处的剥离、当需要维护时密封件界面处的触压、密封件界面的操作状况和/或与密封件的操作相关的其它合适的参数值。78.在一些示例中,所述诊断模块275可以被配置为基于以下中的至少一个来检测和/或预测故障:导致卡咬的润滑损失;异物的存在;润滑流体的压力反向;机械故障,例如在轴承的各个部分上标记的划痕。这可以例如通过气穴现象来指示。79.由诊断模块275执行的分析可以包括确定高阶统计值,例如偏度和峰度,以帮助识别潜在故障。在一些示例中,这种统计分析可以与快速傅立叶变换的使用相结合,以提供关于系统健康的指示,例如如wo 2012/072984中所描述的。例如,所述诊断模块275可以被配置为应用以下等式(等式1)来确定正被监视的系统的状况:80.等式181.82.其中:83.是前z个频带的平均fft(快速傅立叶变换),其中z是整数84.fftsltaft是对于联结轴的第一频率的快速傅立叶转换85.fftsltaft2是对于该联结轴的第二频率的快速傅立叶转换86.fftsltaftn是对于该联结轴的第n个频率的快速傅立叶变换,其中n是整数,n<z87.c3是偏度值88.c4是峰度值89.上述等式是用于确定耦合健康度的数学统计函数的典型示例。数学统计函数中的值的其它组合可以提供类似的结果,并且可以在不脱离本发明的范围的情况下使用。90.在使用中,声学发射传感器201、202可以将指示它们的测量的信号输出到滤波器模块210和/或可选的诊断模块275以进行处理(例如,以由处理器和/或其他计算部件进行处理)。这些信号经由可选的带宽减少模块205、207和/或可选的下采样模块206、208被发送到滤波器模块201的相应输入。滤波器模块210中的主动噪声消除电路执行主动噪声消除并且将信号输出到诊断模块275。91.例如,所述噪声消除信号的时域和频域都被发送到诊断模块275,以确定关于正被监视的系统的信号特性的出现和频率。例如,诊断模块275可以使用等式1来确定正被监视的系统的状况。92.在一些示例中,所述诊断模块可以被配置为进一步向用户提供某种形式的反馈。例如,该装置可以包括多个可视指示器,例如led,其向用户提供系统状况的指示。例如,如果系统的状况是使得其在第一选择范围内操作,则可以向用户提供第一视觉指示(例如绿色led的点亮),其指示系统正在正确运行。如果系统的状况是这样的,即它在第二选择范围内操作,则可以向用户提供第二视觉指示(例如琥珀色led的点亮),其可以指示系统没有最佳地运行和/或诸如密封件的部件的预测故障。如果系统的状况是这样的,即它在第三选择范围内操作,则可以向用户提供第三视觉指示(例如红色led的点亮),其可以指示系统没有正确地运行并且可以指示系统的部件(例如,密封件)的故障。93.在一个示例中,当密封件的密封面相对于密封件的至少一个其它密封面旋转时,密封件可发出声音,并且该声音可随着密封面彼此分离(例如,在密封件和/或应用密封件的系统的加速期间)和/或彼此接触(例如,在密封件和/或应用密封件的系统的减速期间)而随时间改变,并且声学发射传感器201、202可被配置成感测发出的声音,并且提供关于何时发生剥离(例如,在密封面已经接触之后第一密封面和第二密封面的初始分离)和/或何时发生触碰(例如,随着密封件的密封面的相对旋转,第一密封面和第二密封面之间的初始接触)的指示。94.尽管图1中描述的装置使用第一和第二声学发射传感器201、202,但是将理解的是,该装置可以利用其他和/或附加传感器,并且可以将指示这些传感器的输出的信号提供给滤波器模块210和/或诊断模块275。例如,系统可以另外包括速度传感器(例如,提供关于机械件的旋转速度的指示),并且诊断模块275可以使用来自速度传感器的信号来确定系统的状况。95.图3示出了状况监视装置300的另一个示例。图3中所示的装置300与图2中所示的装置200共有许多共同的特征,并且将理解,上面关于图2中所示的装置描述的特征可以与图3中所示的示例装置300一起使用,并且反之亦然。96.图3中所示的装置300另外包括耦合到相应声学发射传感器301、302的可选相应前置放大器320、322。97.并联耦合到每个前置放大器320、320的是相应的rms模块305、307和相应的包络器(enveloper)模块306、308。这些模块305、306、307、308中的每一个都与滤波器模块310的相应输入端311、312耦合,以致滤波器模块包括与两个rms模块305、307耦合的一对rms输入端311,和与两个包络器模块306、308耦合的一对包络输入端312。98.在图3所示的示例中,滤波器模块310还包括可选的通信接口350,其无线地耦合到远程提供的诊断模块375,诸如在云中提供的诊断模块375。99.所述rms模块305、307经配置以获得来自第一声学发射传感器301的第一路线均方rms信号,以及来自第二声学发射302的第二rms信号。100.所述包络器模块306、308经配置以从第一声学发射传感器301获得第一包络信号,且从第二声学发射传感器302获得第二包络信号。101.图3中所示的滤波器模块310被配置成基于第一rms信号和第二rms信号以及第一包络信号和第二包络信号的比较来执行主动噪声消除。102.在一些示例中,所述比较包括第一rms信号和第二rms信号之间的数学运算,以及第一包络信号和第二包络信号之间的数学运算,使得所述比较是在由滤波器模块310的两对输入端311、312中的每一对接收的每对信号之间进行的。103.所述数学运算可包括第一rms信号和第二rms信号之间相减,以及第一包络信号和第二包络信号之间相减。104.所述通信接口350被配置为向诊断模块375发送(例如,无线地,诸如经由wi-fi○r或蓝牙○r)信号。将理解,所述通信接口350可以不被配置为直接向诊断模块375发送信号,而是可以经由一个或多个中间节点或路由器并且经由不同通信网络和/或协议的组合来发送信号。105.图4示出了状况监视装置400的另一个示例,图4中示出的装置300与图2中示出的装置200共享许多共同的特征,并且将理解,上面关于图2和图3中示出的装置描述的特征可以与图4中示出的示例装置400一起使用,反之亦然。106.图4所示的装置400和图2所示的装置200之间的主要差别在于,在图4所示的装置400中,滤波器模块410和诊断模块475都远离声学发射传感器401、402和被监视的系统。这样,装置400包括可选的通信接口475,用于将从第一声学发射传感器401和第二发射传感器402接收的(并且已经被减小带宽和/或下采样的)信号发送到滤波器模块410和诊断模块475。107.图5示出了另一示例性状况监视装置500的示意图,并且非常类似于上面参考图3描述的装置300。图5中的装置500另外包括将幻象(phantom)电源引入到来自第一声学发射传感器501和第二声学发射传感器502的相应输出,并且示出了第一和第二声学发射传感器501、502以及可选的前置放大器520、522接地。108.图5还示出了来自第一和第二声学发射传感器的输出如何处于约300khz,而当其在已通过相应rms 505、507和包络器506、608模块之后在滤波器模块510处被接收时,信号处于约100khz。109.图6示出了用于上文所描述的包络器模块中的用于包络的示例电路600。图6中所示的电路600被配置为在获得第一包络信号之前对第一声学发射信号进行整流,并且在获得第二包络信号之前对第二声学发射信号进行整流。110.图7示出了根据本公开的示例的状况监视系统的示例输出。111.图8示出了例如使用上述图1至图5中的任一图的装置来监视包括旋转或往复机械件和密封件的系统的状况的示例性方法。112.该方法包括:获得801从所述密封件发射的第一声学发射数据(例如,经由如上所述的第一声学发射传感器),获得803从所述旋转或往复机械件(诸如泵)发射的第二声学发射数据(例如,经由如上所述的第二声学发射传感器),以及基于第一声学发射数据和第二声学发射数据的比较(例如,经由如上所述的滤波器模块)来执行805主动噪声消除。113.该方法还可以包括在执行主动噪声消除之前,例如在执行805主动噪声消除之前,减小第一声学发射数据和/或第二声学发射数据的带宽。114.该方法还可以包括例如在执行805主动噪声消除之前,减少第一声学发射数据和第二声学发射数据的采样的数量。115.该方法还可以包括例如在执行805主动噪声消除之前,获得:116.(i)来自所述第一声学发射数据的第一路线均方rms数据和来自所述第二声学发射数据的第二rms数据;以及117.(ii)来自所述第一声学发射数据的第一包络数据和来自所述第二声学发射数据的第二包络数据;118.以及基于以下各项中的至少一者的比较来执行主动噪声消除:119.(iii)所述第一rms数据和所述第二rms数据,以及120.(iv)所述第一包络数据和所述第二包络数据。121.将理解,该方法可以包括基于以下两者的比较来执行主动噪声消除:(i)第一rms信号和第二rms信号,以及(ii)第一包络信号和第二包络信号。所述比较可以包括所述第一rms信号和所述第二rms信号之间的数学运算,以及所述第一包络信号和所述第二包络信号之间的数学运算。122.在一些示例中,该方法还包括在获得第一包络信号之前,对第一声学发射信号进行整流,并且在获得第二包络信号之前,对第二声学发射信号进行整流。123.在执行805主动噪声消除之后,所述方法可进一步包括输出噪声消除信号,且基于所述经噪声消除信号,确定所述系统的状况。例如,系统的状况可以经由如上所述的诊断模块来确定。124.将理解,为了实现系统状况的这种确定,在一些示例中,该方法可以包括经由通信接口向远程设备发送所述噪声消除信号以用于确定系统的状况。125.确定系统的状况可以包括:126.建立用于所述第一声学发射数据的基准条件;127.建立用于所述第二声学发射数据的基准条件;以及128.确定所述第一声学发射数据和所述第二声学发射数据中的至少一个是否超过所述基准一选定阈值。129.还将理解,可以提供一种计算机可读非暂时性存储介质,其包括用于计算机的程序,该程序被配置为使处理器执行如上所述的方法。130.在本公开的上下文中,本文描述的装置和方法的其他示例和变型对于本领域技术人员将是显而易见的。
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状况监视装置的制作方法
作者:admin
2022-11-02 06:05:54
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