專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)活塞機(jī)的流體泄露的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于活塞機(jī)(pistonmachine)的流體泄露的檢測(cè)。本發(fā)明尤 其涉及一種關(guān)于至少一臺(tái)活塞機(jī)的流體泄露的檢測(cè)方法，其中該方法包括 -將振動(dòng)傳感器附著至活塞機(jī)的上行管道或下行管道至少之一； -測(cè)量在至少一個(gè)振動(dòng)傳感器處的振動(dòng)；
-將傳感器附著至至少一個(gè)活塞機(jī)，以提供用于計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)的轉(zhuǎn) 速和軸位置的信號(hào)；
-計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)的轉(zhuǎn)速(rotational speed)和角度軸位置(angular shaft position);
-計(jì)算所測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)復(fù)諧波(complex harmonic)傅立葉幅
值；
-對(duì)該幅值進(jìn)行低通濾波；
-計(jì)算偏離幅值，其為在濾波后的幅值和基準(zhǔn)幅值之間的復(fù)數(shù)差(complex difference)的量值；以及
-監(jiān)測(cè)該偏離幅值，以檢測(cè)泄露。
背景技術(shù)：
本文中的泄露涵蓋了范圍廣泛的多種故障，這些故障具有如下共同點(diǎn)
相對(duì)于沒(méi)有缺陷元件的正常情況而言，這些故障會(huì)導(dǎo)致通過(guò)機(jī)器的流率(flow rate)的循環(huán)下降(cyclic drop)。這些故障的實(shí)例為 -活塞密封失效；
-在密封的關(guān)閉時(shí)段，閥門(mén)密封的缺陷導(dǎo)致發(fā)生經(jīng)過(guò)密封件的逆流；以及 -閥門(mén)回位彈簧損壞，導(dǎo)致閥門(mén)關(guān)閉的延遲。
為了使閥門(mén)和活塞失效的成本和停工時(shí)間最小化，對(duì)活塞機(jī)(下文中將 簡(jiǎn)稱(chēng)為泵)的泄露的檢測(cè)和定位至關(guān)重要。當(dāng)前實(shí)踐中并沒(méi)有提供恰當(dāng)?shù)姆?式來(lái)對(duì)泄露進(jìn)行檢測(cè)和定位。
眾所周知， 一個(gè)或多個(gè)閥門(mén)或活塞中的泄露將會(huì)導(dǎo)致總流量(total flow)
5的下降，而且此下降也將相應(yīng)地導(dǎo)致排放壓力的下降。然而，這種壓力下降 也可能是由于泵外部的泄露，甚至是由于與泄露無(wú)關(guān)的流阻的降低。這種降 低可源于流體溫度和粘性的變化，或源于一個(gè)或多個(gè)限流器的旁路。因此， 壓力下降本身不能用來(lái)對(duì)泄露進(jìn)行定位。
閥門(mén)或活塞中的泄露本身通過(guò)可由各種傳感器檢出的多種效果而凸顯 出來(lái)。因泄露漸增而導(dǎo)致的最顯著的變化為
-排放壓力開(kāi)始下降，其假設(shè)壓力的損失未被總的泵流率的增長(zhǎng)所補(bǔ)償。
-在相當(dāng)于泵旋轉(zhuǎn)周期的期間，泵的排放壓力開(kāi)始循環(huán)性改變。
-在同一期間，泵的吸入壓力也開(kāi)始循環(huán)性改變。
-低頻和循環(huán)性振動(dòng)增加，尤其是在可變形軟管(高壓軟管和低壓軟管這 兩者)上增加。
所提及的所有泄露指標(biāo)(indicator)可以作為獨(dú)立的指標(biāo)使用，也可以
與其它指標(biāo)組合使用。
眾所周知，隨著泄露加劇且通過(guò)多個(gè)活塞或閥門(mén)之一的逆流的增加，壓 力的較低階諧波(尤其是一次和二次諧波)的量值也會(huì)增加，參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利
5720597。
以往的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，很難將一次諧波壓力的分量規(guī)范化，從而使其速 率和平均壓力近乎獨(dú)立。這是緣于如下的事實(shí)動(dòng)態(tài)壓力是涉及泄露流體變 化的頻率和管道幾何構(gòu)形的復(fù)合函數(shù)，其中上行管道幾何構(gòu)形針對(duì)吸入壓 力，下行管道幾何構(gòu)形針對(duì)排放壓力。
文獻(xiàn)WO 03/087754描述了一種使用主動(dòng)速率變量測(cè)試與諧波分析的組 合來(lái)對(duì)泄露進(jìn)行量化和定位的方法。然而，經(jīng)驗(yàn)表明此方法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的 工作并不盡如人意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高從儲(chǔ)積巖層(reservoir rock formation)分離 (recovery)石油的成本效益。
根據(jù)本發(fā)明，其目的通過(guò)說(shuō)明書(shū)的下文和隨附的專(zhuān)利權(quán)利要求書(shū)中所公 開(kāi)的特征而實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于檢測(cè)至少一個(gè)活塞機(jī)的流體泄露的方法，該方法200880010013.X
-將振動(dòng)傳感器附著至所述活塞機(jī)的上行管道或下行管道至少之一； -測(cè)量在至少一個(gè)所述振動(dòng)傳感器處的振動(dòng)；
-將傳感器附著至至少一個(gè)活塞機(jī)，以提供用于計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)的轉(zhuǎn) 速和軸位置的信號(hào)；
-計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)的轉(zhuǎn)速和角度軸位置；
-計(jì)算所測(cè)量的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)復(fù)諧波傅立葉幅值；
-對(duì)所述幅值進(jìn)行低通濾波；
-計(jì)算偏離幅值，其為在濾波后的幅值和基準(zhǔn)幅值之間的復(fù)數(shù)差的量值；
以及
-監(jiān)測(cè)所述偏離幅值，以檢測(cè)泄露。
監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變量(variation)的偏離而不僅僅是檢測(cè)幅值的偏離，這種做 法大有裨益。原因在于所觀察的變量可包括多個(gè)具有不同相位的分量。每 個(gè)分量可被看作是矢量，表征為具有長(zhǎng)度和方向，并且總的動(dòng)態(tài)分量為矢量 和。而矢量和的長(zhǎng)度小于最大分量的長(zhǎng)度的情形常有發(fā)生。
作為一個(gè)實(shí)例，活塞機(jī)的不完全平衡將導(dǎo)致循環(huán)性的一次諧波移動(dòng) (motion)。當(dāng)泄露導(dǎo)致的移動(dòng)與此不平衡移動(dòng)疊加時(shí)，方向或相位的偏離 不太可能不超過(guò)90°,這導(dǎo)致當(dāng)泄露加劇時(shí)合成幅值的減小。通過(guò)監(jiān)測(cè)偏離 幅值而不是合成(resultant)幅值，則即使合成幅值減小，也能檢測(cè)到漸增 的泄露。
監(jiān)測(cè)偏離意味著在偏離能被檢測(cè)之前必須確定參考值或基準(zhǔn)值。下文 中將討論獲得基線值的步驟。
可以多種方式來(lái)計(jì)算振動(dòng)的較低階諧波。 一種方法為應(yīng)用時(shí)域記錄的 標(biāo)準(zhǔn)傅立葉變換，并對(duì)應(yīng)于泵的諧波提取分量。更精確的方法為如果泵速
率和/或取樣時(shí)間間隔改變，則如下文所示，優(yōu)選基于所測(cè)得的角度軸位置e
來(lái)使用傅立葉分析。
在下文中，使用了其中—V^作為虛數(shù)單位的復(fù)數(shù)符號(hào)(notation)。動(dòng)
態(tài)時(shí)間因變量f的復(fù)數(shù)傅立葉變換系數(shù)由如下公式給出
&=丄|7.^^6> =丄17.cos(M)t^ +丄f/.sin(A^)J0 (El)其中k是表示諧波級(jí)數(shù)(harmonics number)的正整數(shù)。在理論上，振 動(dòng)信號(hào)的任意次諧波都可被用作泄露指標(biāo)，但是一次諧波通常是敏感度最高 且最便于使用的諧波。除非另作說(shuō)明，否則假設(shè)1^1，并且為了方便起見(jiàn)還 省略諧波指數(shù)。根據(jù)數(shù)值積分的公知技術(shù)，必須通過(guò)計(jì)算機(jī)中的求和來(lái)實(shí)現(xiàn) 積分。在泵的每個(gè)完整的周轉(zhuǎn)(revolution)中更新幅值。
在上文中限定的復(fù)幅值可被看作復(fù)平面中的矢量。如果在信號(hào)中存在大 量噪聲或非諧波變量、并且信號(hào)可能還包括不是來(lái)自于泄露的真實(shí)諧波變量 的話，則所述幅值就會(huì)被擺布得起伏不定(fluctuation)，從而此矢量的長(zhǎng)度 (等于復(fù)幅值的量值)并不適用于早期泄露的檢測(cè)。
對(duì)復(fù)幅值進(jìn)行平滑濾波，將有效地降低來(lái)自噪聲和非諧波變量的干擾。 平滑(低通濾波的另一種措辭)將減弱除了真實(shí)諧波分量之外的所有分量。 可使用范圍廣泛的低通濾波器類(lèi)型。 一般而言，濾波器的截止頻率越低、衰 減率(roll-off rate)越陡，則減弱效率越高。然而，非常低的截止頻率的缺 陷在于其響應(yīng)時(shí)間較差，意即針對(duì)快速增長(zhǎng)的泄露的檢測(cè)會(huì)發(fā)生延遲。
監(jiān)測(cè)偏離幅值而不是變量幅值，解決了對(duì)諧波基變量的干擾不是源自漸 增的泄露的問(wèn)題。此偏離幅值由下述公式限定
5F = |d| (E2)
其表示平滑后幅值Fs和基準(zhǔn)幅值Fb之間的復(fù)數(shù)差的量值或長(zhǎng)度。當(dāng)此 偏離幅值超過(guò)某一警報(bào)界限時(shí)，將會(huì)觸發(fā)警報(bào)。與基準(zhǔn)條件偏離不大的正常 條件被可視化為圖2中的陰影圓形區(qū)域。下文中將討論獲得基準(zhǔn)幅值Fb和最 大偏離幅值^F的方法。
如果本發(fā)明使用的是僅來(lái)自一個(gè)傳感器的最低諧波，則本發(fā)明存在有偏 離幅值對(duì)泄露的響應(yīng)較差的風(fēng)險(xiǎn)(這是由于該傳感器被設(shè)置得鄰近駐波的節(jié) 點(diǎn))，或者泄露導(dǎo)致的移動(dòng)會(huì)在傳感器的低靈敏度方向上被極化。為了使此 風(fēng)險(xiǎn)最小化，可將上述方法歸納為使用多次諧波和/或多個(gè)傳感器。添加的傳 感器或者是可以位于相同位置但具有不同方向，或者將它們?cè)O(shè)置在不同位 置。使用前面概述的步驟，從諧波k和位置/方向l的每個(gè)組合中計(jì)算出局部 偏離幅值^^。這些局部幅值可以很方便地并入一個(gè)總體偏離幅值，其中該 總體偏離幅值被定義為局部偏離幅值平方的加權(quán)和的平方根
^ = (E3)
8其中^為所選擇的權(quán)重系數(shù)。如果期望所有的局部偏離幅值均具有幅值 的相同階數(shù)，則權(quán)重系數(shù)可簡(jiǎn)化為等于被多個(gè)組合的數(shù)目整除的一個(gè)常數(shù)。然后，總體偏離幅值是所有局部振動(dòng)幅值的rms值。使用多個(gè)振動(dòng)傳感器信號(hào)的方法可進(jìn)一步概括為包括在高壓側(cè)和/或在 低壓側(cè)測(cè)得的諧波壓力變量?？梢耘c振動(dòng)偏離幅值相同的方式來(lái)獲得壓力的 偏離幅值，但是必須通過(guò)選擇合適的比例因子而將它們重新調(diào)節(jié)并轉(zhuǎn)換成等 同的位移幅值。作為一個(gè)例子，如果泄露通常產(chǎn)生lmm的偏離位移幅值和1 巴(bar)的一次諧波排放壓力變量，則此壓力的比例因子可為lmm/bar。將多次諧波和/或多個(gè)測(cè)量信號(hào)結(jié)合到一個(gè)總體偏離幅值內(nèi)的主要優(yōu)點(diǎn)是-將遭遇到很差的泄露響應(yīng)的條件或頻率的風(fēng)險(xiǎn)降到最低；以及 -大大簡(jiǎn)化了用于基于多個(gè)信號(hào)而觸發(fā)泄露警報(bào)的邏輯。 如對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的討論中所述，泵振動(dòng)的較低諧波與循環(huán)性泄露流體以及 吸入壓力和排放壓力的相應(yīng)變化有著緊密的聯(lián)系。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)監(jiān)測(cè)管道或可變形軟管的最低振動(dòng)諧波，通常會(huì)在早 期階段檢測(cè)到泄露。優(yōu)選地，振動(dòng)諧波通過(guò)參考每個(gè)泵的角位置而計(jì)算。在優(yōu)選實(shí)施例中，將振動(dòng)傳感器附著至管道的對(duì)移動(dòng)最敏感的部位，例 如在高壓可變形軟管的中心部分的外部，并監(jiān)測(cè)低頻振動(dòng)。振動(dòng)傳感器通常 為加速計(jì)(accelerometer)，但是也可以替換使用速度(velocity)或位移傳 感器。與位移幅值相反，由于加速度幅值趨向于快速增加泵的轉(zhuǎn)速，因此推 薦用位移幅值來(lái)監(jiān)測(cè)振動(dòng)幅值。在進(jìn)行諧波分析之前，通過(guò)對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行 兩次時(shí)間積分，則即使從加速計(jì)信號(hào)中也能得到位移幅值。然而，此方法具 有如下缺點(diǎn)每個(gè)積分步驟必須與所謂的AC濾波器相結(jié)合，以避免DC分 量的增長(zhǎng)失去控制或噪聲分量的緩慢改變。為了避免此問(wèn)題，推薦使用下文 簡(jiǎn)要概述的不同程序。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都了解，時(shí)間積分變量的傅立葉變換等于變量自身 除以虛數(shù)因子/ 的傅立葉變換，其中w表示角頻率。當(dāng)所述頻率僅限于泵諧 波時(shí)，我們可以設(shè)置"4Q，其中k為諧波級(jí)數(shù)，Q為泵的角旋轉(zhuǎn)速率。由 于位移為速度的時(shí)間積分，因而通過(guò)將相應(yīng)的速度幅值除以AQ，可以從中 獲得沒(méi)有k的諧波的位移幅值。類(lèi)似地，通過(guò)用同一因子(或著由于/2=-1，僅用-0tQ)2)兩次相除加速度幅值，從而可從加速度幅值獲得位移幅值。上文討論的每個(gè)泄露指標(biāo)(indicator)將具有可隨變化的條件(例如泵速率 和排放壓力)而明顯改變的基準(zhǔn)線。如果這些指標(biāo)應(yīng)該用于觸發(fā)泄露警報(bào)， 則它們的常態(tài)帶寬或警報(bào)界限不能被固定。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)如下步驟來(lái)自動(dòng)設(shè)置基準(zhǔn)值和警報(bào)界限參當(dāng)遇到流體條件中的實(shí)質(zhì)性改變時(shí)，例如至少一個(gè)泵的轉(zhuǎn)速改變，則開(kāi)啟檢驗(yàn)(quarantine)計(jì)時(shí)器。檢驗(yàn)時(shí)段必須足夠長(zhǎng)(通常為數(shù)十秒)，以 允許動(dòng)態(tài)幅值中的瞬態(tài)改變逐漸減弱(fadeaway)。參在此檢驗(yàn)時(shí)段，凍結(jié)低通濾波后的幅值、忽視暫態(tài)改變并使警報(bào)邏輯 被禁能。參在檢驗(yàn)時(shí)段的最后，開(kāi)啟基準(zhǔn)估計(jì)定時(shí)器。此基準(zhǔn)估計(jì)時(shí)段的持續(xù)時(shí) 間通常比檢驗(yàn)時(shí)段長(zhǎng)2-10倍。*在基準(zhǔn)估計(jì)時(shí)段的最后，將復(fù)變量幅值的基準(zhǔn)值設(shè)置為等于在基準(zhǔn)估 計(jì)時(shí)段測(cè)得的平均值，并確定偏離幅值的警報(bào)界限。此界限可以是相對(duì)值， 其設(shè)置為基準(zhǔn)量值的分值，此界限也可以是絕對(duì)值。在進(jìn)一步的實(shí)施例中， 警報(bào)界限還可以由更高級(jí)的函數(shù)(其將測(cè)得變量和極端值也納入考慮)來(lái)確 定。在此基準(zhǔn)估計(jì)時(shí)段之后，且當(dāng)活塞機(jī)的運(yùn)行呈穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，警報(bào)界限保 持為常數(shù)，這意味著如果偏離幅值或總體偏離幅值超過(guò)警報(bào)界限，則發(fā)出警 報(bào)。即使僅有一個(gè)泵的速率發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變，也要優(yōu)選對(duì)所有泵進(jìn)行偏離幅 值的基準(zhǔn)值和警報(bào)值的自動(dòng)更新。因?yàn)榭傮w流量和排放壓力可影響到所有正 在運(yùn)行的泵的基準(zhǔn)幅值，這一點(diǎn)至關(guān)重要。本發(fā)明不僅教導(dǎo)了用于檢測(cè)泄露的相對(duì)簡(jiǎn)單的方法，還使其能夠指出是 哪一個(gè)泵發(fā)生了泄露。


下文中描述了使用在附圖中所示方法的實(shí)例，其中圖1示意性的示出具有上行和下行管道連接的泵；以及圖2示出用于諧波幅值(所述諧波幅值作為復(fù)平面中的矢量)中的平滑后的值和基準(zhǔn)值，以及用于偏離幅值的警報(bào)界限，該警報(bào)界限作為其中心在 基準(zhǔn)幅值矢量末端處的圓周的邊界。
具體實(shí)施方式
在附圖中，附圖標(biāo)記1表示所謂的三缸泵(triplexpump)，這種稱(chēng)謂之 下的泵設(shè)置有三個(gè)獨(dú)立動(dòng)作的活塞2，這些活塞延伸通過(guò)各自的汽缸 (cylinder) 4。附圖中僅示出了第一活塞2和相應(yīng)的汽缸4。汽缸4通過(guò)各 自的入口閥10與入口歧管(manifold) 6和上行管道8相通，并且通過(guò)各自 的出口閥16與出口歧管12和下行管道14相通。第一柔性連接18包括在上行線路8中，并且第二柔性連接20包括在下 行線路14中。入口壓力傳感器22連接至入口歧管6，經(jīng)由電纜26與計(jì)算機(jī)24通信； 出口壓力傳感器28連接至出口歧管12，經(jīng)由電纜30與計(jì)算機(jī)24通信。將 旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送器32設(shè)置為對(duì)泵1的泵軸34的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測(cè)量，且通過(guò)電 纜36連接到計(jì)算機(jī)24以便通信。呈加速計(jì)形式的第一振動(dòng)傳感器38連接至第一柔性連接18，并且同樣 呈加速計(jì)形式的第二振動(dòng)傳感器40連接至第二柔性連接20。振動(dòng)傳感器38 和40通過(guò)各自的電纜42、 44耦合至計(jì)算機(jī)24。如說(shuō)明書(shū)的概述部分所述， 第一振動(dòng)傳感器38和第二振動(dòng)傳感器40可包括多于一個(gè)的傳感器。傳感器22、 28、 38、 40，發(fā)送器32以及計(jì)算機(jī)24本身都屬于公知的類(lèi) 型，且對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程以進(jìn)行所討論的計(jì)算。如果在閥門(mén)10或16中出現(xiàn)泄露，或在活塞2未示出的密封件中出現(xiàn)泄 漏，則在泵浦(pumping)階段通過(guò)出口閥16的排放將減少與經(jīng)過(guò)活塞2的 泄漏流量相等的量。經(jīng)過(guò)活塞2的泄漏導(dǎo)致流經(jīng)泵1的流體中的不勻稱(chēng)(asymmetry)。這種 不勻稱(chēng)導(dǎo)致包括第二柔性連接20的下行管道14中的振動(dòng)的增加。第二振動(dòng) 傳感器40對(duì)所增加的振動(dòng)進(jìn)行感測(cè)。如說(shuō)明書(shū)的概述部分所述，通過(guò)基本持續(xù)地對(duì)來(lái)自傳感器38、 40的振 動(dòng)進(jìn)行基于角位置的傅立葉分析，將對(duì)泵1的變量的偏離幅值SF中即將出 現(xiàn)的增長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)這些泵的運(yùn)行速率不同時(shí)，對(duì)發(fā)生泄露的泵的識(shí)別是最有把握的，這 是由于此時(shí)較低諧波具有不同的和獨(dú)有的頻率。然而，當(dāng)兩個(gè)或更多泵同步運(yùn)行時(shí)，也能對(duì)發(fā)生泄漏的泵進(jìn)行識(shí)別，這是緣于這樣一種事實(shí)在發(fā)生泄漏的泵附近的振動(dòng)改變水平將是最高的。如果設(shè)置有頻率警報(bào)，或如果僅設(shè)置有常規(guī)的壓力警報(bào)，則由計(jì)算機(jī)24 設(shè)置的警報(bào)可引發(fā)進(jìn)一步的探查，以定位所述泵l的任何一個(gè)中的泄露。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的流體泄露的方法，其特征在于，該方法包括將振動(dòng)傳感器(38，40)附著至所述活塞機(jī)(1)的上行管道(8)或下行管道(14)至少之一；測(cè)量在至少一個(gè)所述振動(dòng)傳感器(38，40)處的振動(dòng)；將傳感器(32)附著至所述至少一個(gè)活塞機(jī)(1)，以提供用于計(jì)算所述至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速和軸位置的信號(hào)；計(jì)算所述至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速和角度軸位置；計(jì)算所測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)復(fù)諧波傅立葉幅值；對(duì)所述幅值進(jìn)行低通濾波；計(jì)算偏離幅值，其為在濾波后的幅值和基準(zhǔn)幅值之間的復(fù)數(shù)差的量值；以及監(jiān)測(cè)所述偏離幅值(46)，以檢測(cè)泄露。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括 當(dāng)所述偏離幅值(46)的量值超出警報(bào)界限時(shí)，激活警報(bào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括 通過(guò)如下步驟自動(dòng)設(shè)置用于所述諧波幅值的基準(zhǔn)值-啟始檢驗(yàn)時(shí)段，在該檢驗(yàn)時(shí)段，當(dāng)遇到流量條件的實(shí)質(zhì)性改變時(shí)，忽視所述諧波幅值中的暫態(tài)改變并使警報(bào)邏輯被禁能；將新的基準(zhǔn)值確定為在檢驗(yàn)時(shí)段之后的基準(zhǔn)估計(jì)時(shí)段測(cè)得的各諧波幅 值的平均值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括將用于所述偏離幅值的所述警告界限(48)自動(dòng)確定為所測(cè)得的基準(zhǔn)幅值的函數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括附著包括加速計(jì)的傳感器(38， 40)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括附著包括速度傳感器的傳感器(38， 40)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括附著包括位移傳感器的傳感器(38， 40)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)將所述諧波加速度幅值除以因子-(K1)2，以此來(lái)計(jì)算位移的幅值，其中k是表示諧波級(jí)數(shù)的正整數(shù)，Q是泵軸(34)的角轉(zhuǎn)速。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)將諧波速度幅值除以m2i八 1、hl^血4^敏AV鈔rV^比、、/dr/白T^Trtt頁(yè)估 甘rh :旦齒來(lái)/r吊乂tV A : — fT 1,口 J Z/t^i 7 *^A0>Liy|^ |/|升M J n=l t/X |/問(wèn)'mi l且，^C I 1 At^乂XK乂人卞l丄Ui 二 \—i i\是表示諧波級(jí)數(shù)的正整數(shù)，并且Q是所述泵軸(34)的角轉(zhuǎn)速。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括 基于同一個(gè)偏離傳感器信號(hào)，得到用于至少兩個(gè)諧波級(jí)數(shù)的局部偏離幅值；計(jì)算總體偏離幅值，其為所述局部偏離幅值平方的加權(quán)和的平方根； 監(jiān)測(cè)所述總體偏離幅值，以檢測(cè)所述活塞機(jī)中的泄露。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，該方法還包括 將至少一個(gè)振動(dòng)傳感器(38， 40)附著至所述活塞機(jī)(1)的所述上行管道(8)或所述下行管道(14)至少之一，其中所述振動(dòng)傳感器(38， 40) 包括多于一個(gè)的傳感器，使得所述傳感器在不同的位置和/或方向上測(cè)量振 動(dòng)；從所選擇的諧波級(jí)數(shù)和振動(dòng)傳感器信號(hào)的每一個(gè)組合得到局部偏離幅值；計(jì)算總體偏離幅值，其為所述局部偏離幅值平方的加權(quán)和的平方根；以及監(jiān)測(cè)所述總體偏離幅值，以檢測(cè)所述活塞機(jī)中的泄露。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括 將至少一個(gè)壓力傳感器(22， 28)附著至所述活塞機(jī)(1)的入口歧管(6)或出口歧管(12)至少之一，其中所述傳感器測(cè)量至少一個(gè)位置處的 壓力變化；從所選擇的諧波級(jí)數(shù)和壓力傳感器信號(hào)的每一個(gè)組合得到局部壓力偏 離幅值；通過(guò)乘以適合的轉(zhuǎn)換因子，將所述壓力偏離幅值轉(zhuǎn)換為等同的振動(dòng)偏離 幅值；計(jì)算總體偏離幅值，其為所述等同的局部偏離幅值和基于振動(dòng)傳感器的偏離幅值的加權(quán)平方和的平方根；以及監(jiān)測(cè)所述總體偏離幅值，以檢測(cè)所述活塞機(jī)中的泄露。
全文摘要
一種用于檢測(cè)至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的流體泄露的方法，其中該方法包括將振動(dòng)傳感器(38，40)附著至活塞機(jī)(1)的上行管道(8)或下行管道(14)至少之一；測(cè)量在至少一個(gè)振動(dòng)傳感器(38，40)處的振動(dòng)；將傳感器(32)附著至至少一個(gè)活塞機(jī)(1)，以提供用于計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速和軸位置的信號(hào)；計(jì)算至少一個(gè)活塞機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速和角度軸位置；計(jì)算所測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)復(fù)諧波傅立葉幅值；對(duì)幅值進(jìn)行低通濾波；計(jì)算偏離幅值，其為在濾波后的幅值和基準(zhǔn)幅值之間的復(fù)數(shù)差的量值；以及監(jiān)測(cè)偏離幅值(46)，以檢測(cè)泄露。
文檔編號(hào)G01M3/02GK101663572SQ200880010013
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
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