[发明专利]一种用于往复式压缩机的光纤传感系统及其多参量监测方法

权利要求书

1.一种用于往复式压缩机的光纤传感系统,包括计算机（1）、光源模块（2）、光环型器（3）、信号解调单元（4）、分路器（5）和传感模块，其特征在于：所述分路器（5）通过光纤分别与光源模块（2）、传感模块和信号解调单元（4）连接，信号解调单元（4）通过数据线与计算机（1）连接；所述传感模块包括光纤F-P加速度传感器（6）、FBG位移传感器（7）、光学键相传感器（8）和FBG温度传感器（9）；所述计算机（1）上安装有故障专家诊断与报警系统，所述光纤传感系统的多参量监测方法包括以下步骤：

a、计算机（1）通过信号解调单元（4）提取光纤F-P加速度传感器（6）、FBG位移传感器（7）、光学键相传感器（8）和FBG温度传感器（9）上各参量的特征参数，故障专家诊断与报警系统根据特征参数识别判定故障类型和故障源，并通过计算机（1）人机交互装置显示实时监测参量值、故障检测结果和运行监测警示信息；

b、计算机（1）从光纤F-P加速度传感器（6）提取振动频率和振动幅度两个特征参数输入线性的模式分类器中，故障专家诊断与报警系统根据模式分类器的输出值识别和判定故障类型，并将振动参量、故障检测结果和异常振动的警示信息显示在计算机（1）的人机交互装置上；

c、计算机（1）从X、Y两个运动方向上的FBG位移传感器（7）提取活塞杆（13）轴心位移的特征参数，故障专家诊断与报警系统根据活塞杆（13）轴心位移的特征参数判定其是否发生偏摆和沉降，并将轴心位移的参量值、故障检测结果和运行监测警示信息显示在计算机（1）的人机交互装置上；

d、计算机（1）从光学键相传感器（8）提取反射的冲激信号，故障专家诊断与报警系统根据光学键相传感器（8）与凸点键（12）触发间隔计算曲轴（16）的转速，并以该转速作为故障判定依据，将曲轴转速值、故障检测结果和异常转速的警示信息显示在计算机（1）的人机交互装置上；

f、计算机（1）从FBG温度传感器（9）提取十字头轴瓦（14）的工作温度，在该工作温度突然升高或超过预警值时，将检测到的温度值显示在计算机（1）的人机交互装置上并发出警示提示信息。

2.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的光纤传感系统，其特征在于：所述光纤F-P加速度传感器（6）安装在压缩机的曲轴箱（10）上。

3.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的光纤传感系统，其特征在于：所述FBG位移传感器（7）成对设置且分别安装在气缸的活塞杆（13）X、Y两个方向上。

4.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的光纤传感系统，其特征在于：所述光学键相传感器（8）设于曲轴（11）上方且曲轴（11）上设有与其相对的凸点键（12）。

5.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的光纤传感系统，其特征在于：所述FBG温度传感器（9）安装在十字头轴瓦（14）上。

6.根据权利要求1所述的用于往复式压缩机的光纤传感系统，其特征在于：所述活塞杆（13）轴心位移的特征参数包括Ymax、Ymin、Yabs、Xmax、Xmin和Xabs。