书 书 书犐犆犛 ２３ ． １４０ 犆犆犛犑 ７２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ４１０９９ — ２０２１ 往复活塞压缩机监测系统规范 犛狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犳狅狉犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿犳狅狉狉犲犮犻狆狉狅犮犪狋犻狀犵犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉狊 　 ２０２１  １２  ３１ 发布 ２０２２  ０７  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 通用要求 ３ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 监测要求 ４ ………………………………………………………………………………………………… ６ 　 监测软件 ５ ………………………………………………………………………………………………… ７ 　 信号处理与特征提取 ６ …………………………………………………………………………………… ８ 　 参数报警与分析诊断 ７ …………………………………………………………………………………… ９ 　 监测分析报告 ７ …………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性 ） 　 监测信号正常范围 ８ …………………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 资料性 ） 　 常用传感器测点配置方案 ９ …………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 资料性 ） 　 常用传感器测点安装布置方案 １１ ……………………………………………………… 附录 Ｄ （ 资料性 ） 　 监测特征参数计算方法 １４ ……………………………………………………………… 附录 Ｅ （ 资料性 ） 　 常见故障监测特征对照表 １６ …………………………………………………………… 附录 Ｆ （ 资料性 ） 　 监测分析报告模板 １７ …………………………………………………………………… 参考文献 １８ …………………………………………………………………………………………………… 图 Ｃ．１ 　 常用传感器测点布置示意图 １１ …………………………………………………………………… 图 Ｃ．２ 　 十字头滑道外壳振动传感器测点布置示意图 １２ ………………………………………………… 图 Ｃ．３ 　 曲轴箱振动传感器测点布置示意图 １２ …………………………………………………………… 图 Ｃ．４ 　 活塞杆偏移传感器测点布置示意图 １３ …………………………………………………………… 图 Ｃ．５ 　 气缸振动与动态压力传感器测点布置示意图 １３ ………………………………………………… 图 Ｄ．１ 　 活塞杆轴心轨迹计算图 １５ ………………………………………………………………………… 表 １ 　 监测类别 、 传感器安装位置 、 传感器选择 、 信号采集方式及报警 ４ ………………………………… 表 ２ 　 传感器基本参数 ５ ……………………………………………………………………………………… 表 ３ 　 监测软件可视化分析诊断功能 ６ ……………………………………………………………………… 表 Ａ．１ 　 监测信号正常参考范围 ８ …………………………………………………………………………… 表 Ｂ．１ 　 具备十字头 、 活塞杆结构的往复活塞压缩机标配传感器测点配置 ９ …………………………… 表 Ｂ．２ 　 不具备十字头 、 活塞杆结构的往复活塞压缩机标配传感器测点配置 ９ ………………………… 表 Ｂ．３ 　 具备十字头 、 活塞杆结构的往复活塞压缩机选配传感器测点配置 ９ …………………………… 表 Ｂ．４ 　 不具备十字头 、 活塞杆结构的往复活塞压缩机选配传感器测点配置 １０ ………………………… 表 Ｃ．１ 　 传感器推荐安装方式 １１ …………………………………………………………………………… 表 Ｅ．１ 　 常见故障监测特征对照表 １６ ……………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ４１０９９ — ２０２１ 前 　　 言 　　 本文件按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２０２０ 《 标准化工作导则 　 第 １ 部分 ： 标准化文件的结构和起草规则 》 的规定起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。 本文件由中国机械工业联合会提出 。 本文件由全国压缩机标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ１４５ ） 归口 。 本文件起草单位 ： 合肥通用机械研究院有限公司 、 北京化工大学 、 沈阳鼓风机集团往复机有限公司 、 中石化广州工程有限公司 、 无锡压缩机股份有限公司 、 浙江强盛压缩机制造有限公司 、 北京博华信智科技股份有限公司 、 沈阳申元自动化科技有限公司 。 本文件主要起草人 ： 张进杰 、 钱则刚 、 任芳 、 孟文惠 、 杨成炯 、 江志农 、 尚勇军 、 曹君 、 于晓昆 、 李立 、 盛晓尘 、 王利兵 、 邓化科 、 刘昶志 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ４１０９９ — ２０２１ 往复活塞压缩机监测系统规范 １ 　 范围 本文件规定了往复活塞压缩机监测系统 （ 以下简称监测系统 ） 的术语和定义 、 通用要求 、 监测要求 、 监测软件 、 信号处理与特征提取 、 参数报警与分析诊断 、 监测分析报告 。 本文件适用于往复活塞压缩机的监测系统 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。 其中 ， 注日期的引用文 件 ， 仅该日期对应的版本适用于本文件 ； 不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于 本文件 。 ＧＢ３８３６．１ 　 爆炸性环境 　 第 １ 部分 ： 设备 　 通用要求 ＧＢ ／ Ｔ２０９２１ 　 机器状态监测与诊断 　 词汇 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ２０９２１ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 往复活塞压缩机监测 　 狉犲犮犻狆狉狅犮犪狋犻狀犵犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过数据采集设备 ， 采用在线 、 离线等方式采集往复活塞压缩机键相 、 振动 、 偏移 、 温度 、 压力等信 号 ， 经过滤波 、 放大 、 特征提取等一系列数据处理 ， 获得往复活塞压缩机运行状态特征参数 ， 存储于数据 处理与存储设备 ， 实现往复活塞压缩机运行状态的监测 、 分析 。 ３ ． ２ 整周期数据采集 　 狋犺犲狑犺狅犾犲犮狔犮犾犲犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀 按照往复活塞压缩机周期性工作进行数据采集 ， 数据的长度对应一个或多个往复活塞压缩机工作 循环 。 ３ ． ３ 键相监测 　 犽犲狔狆犺犪狊犲犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过在往复活塞压缩机曲轴或飞轮上粘贴金属块或加工键相槽 ， 监测往复活塞压缩机曲柄转角和 各缸活塞位置的基准方位信号 。 ３ ． ４ 全通道同步数据采集 　 狊狔狀犮犺狉狅狀狅狌狊犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀狅犳犪犾犾犮犺犪狀狀犲犾狊 单个或多个数据采集设备的所有采集通道按照统一指令同步完成数据采集 。 ３ ． ５ 连续数据采集 　 犮狅狀狋犻狀狌狅狌狊犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀 按照某个采样率 ， 连续不遗漏地进行数据采集 ， 实现往复活塞压缩机连续工作循环振动 、 偏移 、 转速 等信号的监测 。 １ 犌犅 ／ 犜 ４１０９９ — ２０２１ ３ ． ６ 间隔数据采集 　 犻狀狋犲狉狏犪犾犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀 按照某个采样率和固定的间隔时间 ， 进行数据采集 ， 实现间隔时间段内往复活塞压缩机单个或多个工作循环振动 、 偏移 、 转速等信号的监测 。 ３ ． ７ 活塞杆偏移监测 　 狆犻狊狋狅狀狉狅犱犱犻狊狆犾犪犮犲犿犲狀狋犱犲狏犻犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 在与活塞杆中心轴线垂直的方向上安装电涡流传感器 ， 监测活塞杆运动过程中的偏移信号 。 ３ ． ８ 活塞杆轴心轨迹监测 　 狆犻狊狋狅狀狉狅犱犪狓犲狊狅狉犫犻狋犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过监测活塞杆偏移的电涡流传感器 ， 监测与活塞杆中心轴线垂直且夹角为 ９０° 的两个方向的偏移信号 ， 计算获得活塞杆多个截面几何中心的运动轨迹 。 ３ ． ９ 曲轴箱振动监测 　 犮狉犪狀犽犮犪狊犲狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过加速度或速度传感器监测曲轴箱壳体振动信号 。 ３ ． １０ 十字头滑道外壳振动监测 　 犮狉狅狊狊犺犲犪犱犵狌犻犱犲犺狅狌狊犻狀犵狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过加速度传感器监测十字头滑道外壳体振动信号 。 ３ ． １１ 气缸动态压力监测 　 犮狔犾犻狀犱犲狉犱狔狀犪犿犻犮狆狉犲狊狊狌狉犲犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过压力传感器监测缸体工作腔内部瞬态压力信号 。 ３ ． １２ 气缸振动监测 　 犮狔犾犻狀犱犲狉狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵 通过加速度传感器监测气缸外壳体轴向 、 水平径向 、 垂直径向振动信号 。 ３ ． １３ 频率响应 　 犳狉犲狇狌犲狀犮狔狉犲狊狆狅狀狊犲 用来描述传感器等仪器设备对不同频率