一種渦輪流量計故障診斷方法、診斷系統及渦輪流量計與流程
1.本發明涉及流量計技術領域，特別涉及一種渦輪流量計故障診斷方法、診斷系統及渦輪流量計。
背景技術：
2.渦輪流量計主要由整流器、渦輪組合、測量組件組成，其中整流器是為了消除或減少流動中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱和脈動流而設置于流量計前端管道中的裝置，渦輪組合由渦輪、軸體、軸承組成，渦輪組合感受流體流動將流體流動的流速轉換為渦輪組合的轉速，測量組件一般由磁鐵芯和線圈組成，當渦輪葉片為導磁材料時，渦輪組合的轉動可在測量組件產生正弦感應電信號，此正弦感應電信號頻率與渦輪組合轉速成正比、與流體流速成正比，采集此信號測量其頻率即可測量流體流量大小。
3.現有的渦輪流量計用于介質流速的測量，輸出單一頻率信號，在流速測量領域有廣泛應用，但流量計故障后無法對故障原因進行自檢測及發出故障信息，導致使用過程中無法對測量組件及渦輪流量計進行故障診斷。
技術實現要素：
4.本發明針對目前渦輪流量計無法實現自檢測的問題，提供一種渦輪流量計故障診斷方法、診斷系統及渦輪流量計。
5.為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種渦輪流量計的故障診斷方法，所述渦輪流量計包括管體、設置在管體內的整流器組件和設置在整流器組件之間的渦輪組件，所述渦輪組件與整流器組件之間為轉動連接，所述管體上位于與所述渦輪組件對應位置處設置有流量測量組件，所述流量測量組件包括磁鐵和感應線圈，所述流量測量組件用于輸出所述渦輪組件在轉動過程中切割感應線圈的輸出頻率；所述故障診斷方法包括如下步驟：獲取流量測量組件的測量數據，包括輸出頻率n和輸出頻率對應的電壓幅值v；獲取管體內渦輪組件在靠介質流入一側的壓力值p1、渦輪組件在靠介質流出一側的壓力值p2；建立渦輪流量計在正常工作狀態時，流量大小l和/或輸出頻率n與p1、p2、
△
p及其最大值p1max、p2max、
△
pmax與最小值p1min、p2min、
△
pmin之間的對應關系，其中
△
p為p1與p2之間的差值；建立渦輪流量計中渦輪組件在卡滯狀態時，流量大小l與p1、p2、
△
p及其最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max與最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min之間的對應關系；和/或建立渦輪流量計在正常工作狀態時，輸出頻率n與輸出頻率對應的電壓幅值v的最大值、最小值之間的對應關系；根據獲取的測量數據對渦輪流量計的故障進行診斷。
6.本發明中，對所述渦輪流量計的故障診斷核心原理為將前后兩端的壓力值與頻率
信號相結合；所述管體內流量大小、轉速值、壓力值在不同工作狀態（正常工作狀態和不同故障狀態）下均有固定的對應關系，并考慮到測量值的誤差設定參考范圍值，實現對渦輪流量計各種不同故障的準確判斷；通過獲取壓力值p1和p2，計算得出
△
p，并與所述流量測量組件測量的輸出頻率n值選定壓力值p1、p2和
△
p的參考值范圍，對比實際獲取的p1、p2和
△
p的數值和對應輸出頻率n值選定的p1、p2和
△
p的參考范圍值，可以完成對所述渦輪流量測量組件的工作狀態進行準確判斷。
7.作為對本發明技術方案的進一步改進，對渦輪流量計的故障診斷包括渦輪組件轉動遲滯、感應線圈故障、渦輪組件卡滯、磁鐵磁性減弱、葉輪安裝位置偏移故障的診斷。
8.本發明中，所述渦輪流量計的反饋信號包括有渦輪組件在轉動過程中切割磁感應線圈的頻率值和所述管體流入端和流出端的介質壓力值，其中對輸出頻率值和壓力值造成影響的故障狀態進行細化分類，便于操作人員可以對故障原因進行及時檢修，減少了判斷故障原因的操作步驟。
9.作為對本發明技術方案的進一步改進，渦輪組件轉動遲滯的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當檢測到輸出頻率降低、壓力值增大，獲取變化之前的輸出頻率n和當前的壓力值p1、p2、
△
p；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax；并根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1max《p1《p1
′
min、p2max《p2《 p2
′
min、
△
pmax 《
△
p《
△
p
′
min時，則可判斷為渦輪組件轉動遲滯。
10.本發明中，渦輪組件發生轉動遲滯的過程中，流量測量組件輸出頻率降低，導致無法計算準確的介質流量大小，為了提高對渦輪流量計的判斷準確性，獲取變化之前的輸出頻率n和當前的壓力值p1、p2、
△
p，通過變化之前的輸出頻率確定對比參考值，與當前的壓力值p1、p2、
△
p進行對比，從而實現對所述渦輪組件的故障狀態進行準確判斷。
11.作為對本發明技術方案的進一步改進，感應線圈故障的診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率降為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax和最小值p1min、p2min、
△
pmin；步驟3；當獲取的當前壓力值滿足p1min《p1《p1max、p2min《p2《p2max、
△
pmin《
△
p《
△
pmax，則可判斷為感應線圈故障。
12.本發明中，當所述感應線圈發生故障時，所述渦輪組件保持正常轉動狀態，使所述管體內的介質壓力不會發生變化，在輸出頻率降低的情況下壓力值無突然跳變，則可判斷感應線圈發生故障。
13.作為對本發明技術方案的進一步改進，渦輪組件卡滯的故障診斷方法包括如下步驟：
步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力值的最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max和最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1
′
min《p1《p1
′
max、p2
′
min《p2《p2
′
max、
△
p
′
min《
△
p《
△
p
′
max，則可判斷為渦輪組件卡滯。
14.本發明中，當輸出頻率發生變化的情況下，無法對渦輪組件內的介質流量大小進行準確判斷，在某時間周期內輸出頻率n降為0時，獲取輸出頻率在變化之間的測量數據，從而可以得出對應的介質流量大小并確定對應流量大小的壓力范圍值，通過實際測量壓力值與壓力范圍值之間進行對比，可以準確判斷渦輪組件卡滯的故障狀態。
15.作為對本發明技術方案的進一步改進，磁鐵磁性減弱的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p與輸出頻率n之間滿足對應關系，獲取輸出頻率n和輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定輸出頻率信號的電壓幅值v的最小值vmin；步驟3：當獲取的頻率信號的電壓幅值v滿足v《vmin，則可判斷為磁鐵磁性減弱。
16.本發明中，所述流量測量組件的輸出頻率n與輸出頻率信號的對應電壓幅值v之間呈正比關系，通過對比輸出頻率n與輸出頻率信號的對應電壓幅值v的最小值，則可以判斷所述磁鐵的磁性強度是否發生變化。
17.作為對本發明技術方案的進一步改進，渦輪組件安裝位置偏移的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：獲取輸出頻率n和壓力值p1、p2、
△
p，并根據輸出頻率n獲取輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值p1、p2、
△
p的最大值p1max、p2max、
△
pmax；根據獲取的輸出頻率n確定對應輸出頻率信號的電壓幅值v的最大值vmax；步驟3：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率信號的電壓幅值v滿足p1max《p1、p2max《p2、
△
pmax《
△
p、vmax《v，則可判斷為渦輪組件安裝位置偏移。
18.本發明中，根據電壓幅值v和輸出頻率n之間的對應關系、壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率n之間的對應關系確定電壓幅值和壓力值的對應最大值vmax、p1max、p2max、
△
pmax，通過對實際測量的電壓幅值和壓力值對比電壓幅值和壓力值誤差范圍的最大值，則可判斷所述渦輪組件的安裝位置是否發生偏移。
19.本發明還提供一種渦輪流量計的故障診斷系統，包括故障診斷模塊，所述故障診斷模塊采用上述的渦輪流量計故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。
20.本發明中，將所述渦輪流量計故障診斷方法集成在所述故障診斷模塊內，將所述渦輪流量計的測量數據均傳遞至所述故障診斷模塊內，從而對所述渦輪流量計的故障狀態進行快速準確判斷。
21.本發明還提供一種渦輪流量計，所述渦輪流量計包括管體、設置在所述管體內的整流器組件和設置在所述整流器組件之間的渦輪組件，所述渦輪組件與整流器組件之間為
轉動連接，所述管體上位于所述渦輪組件對應位置處設置有流量測量組件，所述管體上位于整流器組件靠介質流入一側設置有前端壓力測量組件，所述管體上位于整流器組件靠介質流出一側設置有后端壓力測量組件。
22.本發明中，所述渦輪流量計上設置有前端壓力測量組件和后端壓力測量組件，通過所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件對所述渦輪流量計的流入端和流出端的介質壓力進行測量，結合上述的渦輪流量計故障診斷方法，所述流量測量組件、前端壓力測量組件和后端壓力測量組件為所述渦輪流量計故障診斷方法提供準確的測量數據。
23.作為對本發明技術方案的進一步改進，所述管體上設置有數據處理單元，所述數據處理單元包括數據采集模塊和故障診斷模塊，所述前端壓力測量組件、后端壓力測量組件和流量測量組件均連接所述數據采集模塊，所述故障診斷模塊采用上述的故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。
24.本發明中，通過所述數據采集模塊將測量組件測量的測量值傳遞至所述故障診斷模塊內，通過所述故障診斷模塊內設置的故障診斷方法對所述渦輪流量計的故障進行診斷，整體實現信息化和自動化的判斷模式，方便在發生故障的第一時間對所述渦輪流量計進行故障診斷。
25.作為對本發明技術方案的進一步改進，所述整流器組件中設置在靠近所述前端壓力測量組件一側的所述整流器為第一整流器，設置在靠近所述后端壓力測量組件一側的整流器為第二整流器；所述第一整流器靠近所述前端壓力測量組件一側的端部距離所述前端壓力測量組件一側的距離為d1，1.8*d《d1《2.2*d，d為所述管體的內徑值；所述第二整流器靠近所述后端壓力測量組件一側端部距離所述后端壓力測量組件一側的距離為d2，0.8*d《l2《1.2*d，d為所述管體的內徑值。
26.本發明中，為了提高所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件對介質壓力值的測量準確性，將所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件設置在適當位置，以提高所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件的測量值的準確性，為所述信號處理單元的故障診斷提供準確的依據。
27.作為對本發明技術方案的進一步改進，所述管體上設置有溫度測量組件，所述溫度測量組件與所述數據采集模塊連接。
28.本發明中，所述溫度測量組件用于測量介質溫度值，并將溫度值傳遞至所述數據采集模塊，結合介質密度與溫度的對應關系，修正介質實時狀態，并結合壓力測量信號與溫度的關系，修正壓力值的精度，以提高所述信號處理單元對所述渦輪流量計的故障診斷提供準確的依據。
29.作為對本發明技術方案的進一步改進，所述溫度測量組件安裝位置距離所述整流器端部位置的間距不小于所述管體的內徑值。
30.本發明中，將所述溫度測量組件設置在適當位置，以提高所述溫度測量組件測量準確性，為所述故障診斷模塊提供準確的判斷依據。
31.作為對本發明技術方案的進一步改進，所述管體上設置有殼體，所述殼體用于將所述流量測量組件、前端壓力測量組件、后端壓力測量組件和溫度測量組件與外部環境進行隔離。
32.本發明中，為了進一步提高所述信號處理單元對所述渦輪流量計的故障狀態進行準確判斷，在所述渦輪流量計上設置所述殼體，通過所述殼體防止各個測量組件受外部環境因素影響，導致測量組件的測量值存在誤差，使所述故障診斷模塊無法對所述渦輪流量計的故障狀態進行準確判斷。
33.本發明所具有的有益效果：1）本發明中對所述渦輪流量計的故障診斷核心原理為將前后兩端的壓力值與頻率信號相結合，所述渦輪流量計內的介質流量大小、渦輪組件的轉速值、介質的壓力值在不同工作狀態（正常工作狀態和不同故障狀態）下均有固定的對應關系，并考慮到測量值的誤差設定對應測量數據的參考范圍值，對比所述渦輪流量計的實時測量數據，實現對所述渦輪流量計不同的故障狀態進行判斷。
34.2）所述渦輪流量計上設置有前端壓力測量組件和后端壓力測量組件，通過所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件對所述渦輪流量計的流入端和流出端的介質壓力進行測量，結合上述的渦輪流量計故障診斷方法，所述流量測量組件、前端壓力測量組件和后端壓力測量組件為所述渦輪流量計故障診斷方法提供準確的測量數據。
35.3）為了提高所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件對介質壓力值的測量準確性，將所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件設置在適當位置，以提高所述前端壓力測量組件和后端壓力測量組件的測量值的準確性，為所述信號處理單元的故障診斷提供準確的依據。
附圖說明
36.為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
37.圖1為本發明渦輪流量計的一種實施方式結構示意圖。
38.圖2為本發明渦輪流量計的殼體內部結構俯視圖。
39.圖3為本發明渦輪流量計的流量與壓力值對應關系圖。
40.圖4為本發明渦輪流量計的頻率值與壓力值對應關系圖。
41.圖5為本發明渦輪流量計的頻率值對應壓力值范圍的對應關系圖。
42.圖6為本發明渦輪流量計的渦輪組件卡滯狀態時對應壓力值范圍關系圖。
43.圖7為本發明渦輪流量計的頻率值與對應電壓幅值的對應關系圖。
44.圖中：1-管體；2-流量測量組件；3-渦輪葉片；4-第一整流器；5-第二整流器；6-數據采集模塊；7-故障診斷模塊；8-前端壓力測量組件；9-后端壓力測量組件；10-溫度測量組件；11-殼體；ni為所述流量測量組件輸出的頻率值；d1為所述第一整流器距離所述前端壓力測量組件之間的距離；d2為所述第二整流器距離所述后端壓力測量組件之間的距離；d3為所述第一整流器距離所述溫度測量組件之間的距離。
具體實施方式
45.為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
46.實施例1：本實施例提供的一種渦輪流量計故障診斷方法，所述渦輪流量計包括管體1、設置在管體1內的整流器組件和設置在整流器組件之間的渦輪組件3，所述渦輪組件3與整流器組件之間為轉動連接，所述管體1上位于與所述渦輪組件3對應位置處設置有流量測量組件2，所述流量測量組件2包括磁鐵和感應線圈，所述流量測量組件2用于輸出所述渦輪組件3在轉動過程中切割感應線圈的輸出頻率；所述故障診斷方法包括如下步驟：獲取流量測量組件2的測量數據，包括輸出頻率n和輸出頻率對應的電壓幅值v；獲取管體1內渦輪組件3在靠介質流入一側的壓力值p1、渦輪組件3在靠介質流出一側的壓力值p2；建立渦輪流量計在正常工作狀態時，流量大小l和/或輸出頻率n與p1、p2、
△
p及其最大值p1max、p2max、
△
pmax與最小值p1min、p2min、
△
pmin之間的對應關系，其中
△
p為p1與p2之間的差值；建立渦輪流量計中渦輪組件3在卡滯狀態時，流量大小l與p1、p2、
△
p及其最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max與最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min之間的對應關系；和/或建立渦輪流量計在正常工作狀態時，輸出頻率n與輸出頻率對應的電壓幅值v的最大值、最小值之間的對應關系；根據獲取的測量數據對渦輪流量計的故障進行診斷。
47.進一步的，對渦輪流量計的故障診斷包括對渦輪組件3轉動遲滯、感應線圈故障、渦輪組件3卡滯、磁鐵磁性減弱、葉輪安裝位置偏移故障的診斷。
48.渦輪組件3轉動遲滯的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當檢測到輸出頻率降低、壓力值增大，獲取變化之前的輸出頻率n和當前的壓力值p1、p2、
△
p；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax；并根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1max《p1《p1
′
min、p2max《p2《 p2
′
min、
△
pmax 《
△
p《
△
p
′
min時，則可判斷為渦輪組件3轉動遲滯。
49.感應線圈故障的診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率降為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax和最小值p1min、p2min、
△
pmin；步驟3；當獲取的當前壓力值滿足p1min《p1《p1max、p2min《p2《p2max、
△
pmin《
△
p《
△
pmax，則可判斷為感應線圈故障。
50.渦輪組件3卡滯的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力值的最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max和最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1
′
min《p1《p1
′
max、p2
′
min《p2《p2
′
max、
△
p
′
min《
△
p《
△
p
′
max，則可判斷為渦輪組件3卡滯。
51.磁鐵磁性減弱的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p與輸出頻率n之間滿足對應關系，獲取輸出頻率n和輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定輸出頻率信號的電壓幅值v的最小值vmin；步驟3：當獲取的頻率信號的電壓幅值v滿足v《vmin，則可判斷為磁鐵磁性減弱。
52.渦輪組件3安裝位置偏移的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：獲取輸出頻率n和壓力值p1、p2、
△
p，并根據輸出頻率n獲取輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值p1、p2、
△
p的最大值p1max、p2max、
△
pmax；根據獲取的輸出頻率n確定對應輸出頻率信號的電壓幅值v的最大值vmax；步驟3：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率信號的電壓幅值v滿足p1max《p1、p2max《p2、
△
pmax《
△
p、vmax《v，則可判斷為葉輪安裝位置偏移。
53.本實施例在使用過程中，通過所述渦輪組件3隨所述管體1內的介質發生流動的過程中切割感應線圈的磁感應線，使所述流量測量組件2輸出頻率信號值n，并根據介質流量大小、渦輪組件3的轉速值和介質壓力值在不同狀態下均有固定的對應關系，建立輸出頻率信號值n、流量大小l和壓力值p1、p2、
△
p之間的對應關系；通過所述渦輪流量計測量數據之間的相互對應關系，測量所述渦輪流量計的輸出頻率信號值、所述渦輪流量計的流入端一側的壓力值和流出端一側的壓力值等測量數值，并對各組測量數據進行比對，從而對所述渦輪流量計的工作狀態進行準確判斷，其中各個測量組件的檢測范圍值可以通過流體仿真分析軟件（如ansys-cfx、fluent、star-ccm等）進行計算得出，通過對比仿真分析軟件計算的范圍值和各個測量組件的實際測量值，實現對所述渦輪流量計的工作狀態的監測。
54.基于仿真分析軟件計算得出的范圍值，對所述渦輪流量計故障判別的故障現象不限于上述故障現象。
55.進一步的，在對所述渦輪流量計進行故障診斷的過程中，當所述流量測量組件2輸出的頻率值發生變化時，無法對介質的流量大小進行準確判斷，導致對所述渦輪流量計的故障診斷無法做出準確判斷，為了提高對所述渦輪流量計的故障診斷準確性，通過與所述渦輪流量計連接的泵體輸出功率可以得出流經所述渦輪流量計的實時介質流量，通過實時測量的介質流量，在對比壓力值的實際測量值和范圍值的過程中，更加準確的選定具體范圍值，從而實現對所述渦輪流量計的工作狀態進行準確判斷。
56.實施例2：
本實施例的一種渦輪流量計的故障診斷系統，包括故障診斷模塊7、所述故障診斷模塊7采用上述的故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。
57.本實施例中，在所述故障診斷模塊7內設定實施例1中的渦輪流量計故障診斷方法，從而對所述渦輪流量計的工作狀態進行實時檢測，實現對所述渦輪流量計的實時檢測，使所述渦輪流量計在發生故障后可以第一時間對所述渦輪流量計的具體故障原因進行判斷，為使用人員第一時間提供準確的判斷依據，避免因渦輪流量計的故障導致的問題。
58.實施例3：本實施例的一種渦輪流量計，其特征在于，所述渦輪流量計包括管體1、設置在所述管體1內的整流器組件和設置在所述整流器組件之間的渦輪組件3，所述渦輪組件3與整流器組件之間的轉動連接，所述管體1上位于所述渦輪組件3對應位置處設置有流量測量組件2，所述管體1上位于整流器組件靠介質流入一側設置有前端壓力測量組件8，所述管體1上位于整流器組件靠介質流出一側設置有后端壓力測量組件9。
59.進一步的，所述管體1上設置有數據處理單元，所述數據處理單元包括數據采集模塊6和故障診斷模塊7，所述前端壓力測量組件8、后端壓力測量組件9均連接所述數據采集模塊6，所述故障診斷模塊7采用上述的故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。
60.本實施例中，在所述故障診斷模塊7內設定故障診斷方法時，還可以對所述前端壓力測量組件8和后端壓力測量組件9的故障狀態設定判斷邏輯：前端壓力測量組件8的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：在輸出頻率n恒定情況下，獲取輸出頻率n與前端壓力測量組件8測量的壓力值p1；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值p1的最大值p1max；步驟3：當獲取的壓力值p1滿足p1max《p1《5*p1max，則可判斷為前端壓力測量組件8故障。
61.后端壓力測量組件9的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：在輸出頻率n恒定情況下，獲取輸出頻率n與后端壓力測量組件9測量的壓力值p2；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值p2的最大值p2max；步驟3：當獲取的壓力值p2滿足p2max《p2《5*p2max，則可判斷為后端壓力測量組件9故障。
62.進一步的，所述整流器組件中設置在靠近所述前端壓力測量組件8一側的所述整流器為第一整流器4，設置在靠近所述后端壓力測量組件9一側的整流器為第二整流器5；所述第一整流器4靠近所述前端壓力測量組件8一側的端部距離所述前端壓力測量組件8一側的距離為d1，d1=2*d，d為所述管體1的內徑值；所述第二整流器5靠近所述后端壓力測量組件9一側端部距離所述后端壓力測量組件9一側的距離為d2，d2=d，d為所述管體1的內徑值。
63.進一步的，所述管體1上設置有溫度測量組件10，所述溫度測量組件10與所述數據采集模塊6連接。
64.進一步的，所述溫度測量組件10安裝位置距離所述整流器端部位置的間距為d3，d3=d，d為所述管體1的內徑值。
65.根據渦輪流量計的故障診斷方法，在通過流體仿真分析軟件建立流量大小、頻率值和壓力值之間的對應關系時，通過流體仿真分析軟件還可以建立溫度值的與壓力值的對應關系，通過介質溫度值的變化檢測測量壓力值的準確性，為渦輪流量計的故障診斷提供準確的判斷依據，從而提高所述故障診斷模塊7對所述渦輪流量計的故障診斷準確性；同時根據介質特性可以設定溫度值的參考范圍值，根據所述溫度測量組件10的實際測量數據與溫度值的參考范圍值進行比對，實現對所述溫度測量組件10的故障進行判斷。
66.進一步的，所述管體1上設置有殼體11，所述殼體11用于將所述流量測量組件2、前端壓力測量組件8、后端壓力測量組件9和溫度測量組件10與外部環境進行隔離。
67.本實施例在使用過程中，所述前端壓力測量組件8、后端壓力測量組件9和溫度測量組件10根據安裝位置的不同，各個測量組件的測量數據會造成一定的誤差，為了提高各個測量組件實時檢測數值的準確性，將所述前端壓力測量組件8、后端壓力測量組件9和溫度測量組件10設置在適當位置，以提高各個測量組件的檢測數值準確性，為所述信號處理單元提供準確的判斷依據；在所述故障診斷模塊7內設定所述渦輪流量計的故障診斷方法的同時，還可以對各個測量部件的故障狀態進行判斷，確保測量組件的工作狀態和測量組件的測量數據準確性；進一步的，將多個測量組件均通過所述殼體11與外界環境隔離，防止測量組件受外部環境影響，導致各個測量組件的測量數據與實際情況不符，導致所述信號處理單元對所述渦輪流量計的工作狀態造成判斷錯誤。
68.本實施例的其他部分與實施例1相同，故不再贅述。
69.在本發明的描述中，需要說明的是，所采用的術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
70.此外，本發明的描述中若出現“水平”、“豎直”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
71.在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，若出現術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
72.以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種渦輪流量計故障診斷方法，所述渦輪流量計包括管體（1）、設置在管體（1）內的整流器組件和設置在整流器組件之間的渦輪組件（3），所述渦輪組件（3）與整流器組件之間為轉動連接，所述管體（1）上位于與所述渦輪組件（3）對應位置處設置有流量測量組件（2），其特征在于，所述流量測量組件（2）包括磁鐵和感應線圈，所述流量測量組件（2）用于輸出所述渦輪組件（3）在轉動過程中切割感應線圈的輸出頻率；所述故障診斷方法包括如下步驟：獲取流量測量組件（2）的測量數據，包括輸出頻率n和輸出頻率對應的電壓幅值v；獲取管體（1）內渦輪組件（3）在靠介質流入一側的壓力值p1、渦輪組件（3）在靠介質流出一側的壓力值p2；建立渦輪流量計在正常工作狀態時，流量大小l和/或輸出頻率n與p1、p2、
△
p及其最大值p1max、p2max、
△
pmax與最小值p1min、p2min、
△
pmin之間的對應關系，其中
△
p為p1與p2之間的差值；建立渦輪流量計中渦輪組件（3）在卡滯狀態時，流量大小l與p1、p2、
△
p及其最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max與最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min之間的對應關系；和/或建立渦輪流量計在正常工作狀態時，輸出頻率n與輸出頻率對應的電壓幅值v的最大值、最小值之間的對應關系；根據獲取的測量數據對渦輪流量計的故障進行診斷。2.根據權利要求1所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，對渦輪流量計的故障診斷包括對渦輪組件（3）轉動遲滯、感應線圈故障、渦輪組件（3）卡滯、磁鐵磁性減弱、葉輪安裝位置偏移故障的診斷。3.根據權利要求2所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，渦輪組件（3）轉動遲滯的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當檢測到輸出頻率降低、壓力值增大，獲取變化之前的輸出頻率n和當前的壓力值p1、p2、
△
p；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax；并根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1max<p1<p1
′
min、p2max<p2< p2
′
min、
△
pmax <
△
p<
△
p
′
min時，則可判斷為渦輪組件（3）轉動遲滯。4.根據權利要求2所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，感應線圈故障的診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率降為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值的最大值p1max、p2max、
△
pmax和最小值p1min、p2min、
△
pmin；步驟3；當獲取的當前壓力值滿足p1min<p1<p1max、p2min<p2<p2max、
△
pmin<
△
p<
△
pmax，則可判斷為感應線圈故障。5.根據權利要求2所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，渦輪組件（3）卡滯的故障診斷方法包括如下步驟：
步驟1：當獲取的輸出頻率n降為0，獲取輸出頻率為0時的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率變化之前的輸出頻率n；步驟2：根據獲取的輸出頻率n計算得出對應的流量值l，通過流量值l確定對應壓力值的最大值p1
′
max、p2
′
max、
△
p
′
max和最小值p1
′
min、p2
′
min、
△
p
′
min；步驟3：當獲取的當前壓力值滿足p1
′
min<p1<p1
′
max、p2
′
min<p2<p2
′
max、
△
p
′
min<
△
p<
△
p
′
max，則可判斷為渦輪組件（3）卡滯。6.根據權利要求2所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，磁鐵磁性減弱的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p與輸出頻率n之間滿足對應關系，獲取輸出頻率n和輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定輸出頻率信號的電壓幅值v的最小值vmin；步驟3：當獲取的頻率信號的電壓幅值v滿足v<vmin，則可判斷為磁鐵磁性減弱。7.根據權利要求2所述的渦輪流量計故障診斷方法，其特征在于，渦輪組件（3）安裝位置偏移的故障診斷方法包括如下步驟：步驟1：獲取輸出頻率n和壓力值p1、p2、
△
p，并根據輸出頻率n獲取輸出頻率信號的電壓幅值v；步驟2：根據獲取的輸出頻率n確定對應壓力值p1、p2、
△
p的最大值p1max、p2max、
△
pmax；根據獲取的輸出頻率n確定對應輸出頻率信號的電壓幅值v的最大值vmax；步驟3：當獲取的壓力值p1、p2、
△
p和輸出頻率信號的電壓幅值v滿足p1max<p1、p2max<p2、
△
pmax<
△
p、vmax<v，則可判斷為葉輪安裝位置偏移。8.一種渦輪流量計的故障診斷系統，其特征在于，包括故障診斷模塊（7），所述故障診斷模塊（7）采用權利要求1至7中任意一項所述的故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。9.一種渦輪流量計，其特征在于，所述渦輪流量計包括管體（1）、設置在所述管體（1）內的整流器組件和設置在所述整流器組件之間的渦輪組件（3），所述渦輪組件（3）與整流器組件之間為轉動連接，所述管體（1）上位于所述渦輪組件（3）對應位置處設置有流量測量組件（2），所述管體（1）上位于整流器組件靠介質流入一側設置有前端壓力測量組件（8），所述管體（1）上位于整流器組件靠介質流出一側設置有后端壓力測量組件（9）。10.根據權利要求9所述的渦輪流量計，其特征在于，所述管體（1）上設置有數據處理單元，所述數據處理單元包括數據采集模塊（6）和故障診斷模塊（7），所述前端壓力測量組件（8）、后端壓力測量組件（9）和流量測量組件（2）均連接所述數據采集模塊（6），所述故障診斷模塊（7）采用權利要求1至7中任一項所述的故障診斷方法對渦輪流量計的故障進行診斷。11.根據權利要求9所述的渦輪流量計，其特征在于，所述整流器組件中設置在靠近所述前端壓力測量組件（8）一側的所述整流器為第一整流器（4），設置在靠近所述后端壓力測量組件（9）一側的整流器為第二整流器（5）；所述第一整流器（4）靠近所述前端壓力測量組件（8）一側的端部距離所述前端壓力測量組件（8）一側的距離為d1，1.8*d<d1<2.2*d，d為所述管體（1）的內徑值；
所述第二整流器（5）靠近所述后端壓力測量組件（9）一側端部距離所述后端壓力測量組件（9）一側的距離為d2，0.8*d<d2<1.2*d，d為所述管體（1）的內徑值。12.根據權利要求10所述的渦輪流量計，其特征在于，所述管體（1）上設置有溫度測量組件（10），所述溫度測量組件（10）與所述數據采集模塊（6）連接。13.根據權利要求12所述的渦輪流量計，其特征在于，所述溫度測量組件（10）安裝位置距離所述整流器端部位置的間距不小于所述管體（1）的內徑值。14.根據權利要求12所述的渦輪流量計，其特征在于， 所述管體（1）上設置有殼體（11），所述殼體（11）用于將所述流量測量組件（2）、前端壓力測量組件（8）、后端壓力測量組件（9）和溫度測量組件（10）與外部環境進行隔離。
技術總結
本發明涉及流量計技術領域，公開了一種渦輪流量計故障診斷方法、診斷系統及渦輪流量計，所述流量測量組件包括磁鐵和感應線圈，所述流量測量組件用于輸出所述渦輪組件在轉動過程中切割感應線圈的頻率值；所述故障診斷方法包括如下步驟：獲取流量測量組件的測量數據，包括輸出頻率；獲取管體內渦輪組件在靠介質流入一側的壓力值P1、渦輪組件在靠介質流出一側的壓力值P2；對所述渦輪流量計的故障診斷核心原理為所述管體內流量大小、轉速值、壓力值在不同工作狀態下均有固定的對應關系，并考慮到測量值的誤差設定參考范圍值，通過對獲取的測量數據與參考范圍值進行對比，完成對所述渦輪流量測量組件的工作狀態進行準確判斷。渦輪流量測量組件的工作狀態進行準確判斷。渦輪流量測量組件的工作狀態進行準確判斷。
