借助气味传感器检测损坏的制作方法

1.本发明涉及一种用于检测流体传导设备的部件、如泵装置、阀门等的损坏的方法。


背景技术：

2.在现代流体传导设备中，现今安装大量传感器，通过这些传感器可以在任何时刻监控流体传导设备的状态并且确定可能的损害。这些传感器通常基于声学、光学或振动技术方案。不过，并非所有可能的损害都可以唯一地借助这样的传感器来检测。因此例如振动的变化可以指示即将发生的轴承损坏。然而，其他原因也可能导致这种变化，使得不能绝对肯定地做出轴承的更换是否实际上必要的陈述。
3.一般来说，只有在流体传导设备停止时才能进行部件的更换。由于这种停止对于这样的设备的运营商而言通常与成本相关联，因此只有在部件的更换也实际上是必要的时才应进行这种更换。然而，通过至今所使用的传感器不能保证：如果实际上存在这种损害，则进行流体传导设备的停止。


技术实现要素：

4.出于该原因，本发明所基于的任务是改进或扩展流体传导设备的传感器系统，使得可以更可靠地预测设备的部件的损坏。
5.该任务通过根据权利要求1的方法来解决，其中至少一个气味传感器检测由流体传导设备的部件之一产生的气味物质并将气味物质的气味分布传送给评估单元，其中评估单元将气味分布与一个或多个特征性气味分布进行比较，并且其中当气味传感器检测到特征性气味分布时在输出单元中产生输出信号。
6.这种气味传感器通常也被称为“电子鼻”。这样的气体传感器由多个单独的传感器元件组成，所述传感器元件的信号在评估单元中借助数学方法来分析，其中进行典型的气味模式或气味分布（geruchsprofile）的识别。作为气味分布，意指各个传感器元件的信号强度相对于彼此的比值，可以将气味分布想象为在围绕共同的中心点的绘图中作为具有不同长度的光束的星星的几何图案。
7.作为气味传感器，通常考虑基于半导体金属氧化物的传感器（mox传感器）、具有导电聚合物的传感器和利用质量效应的传感器。
8.在本发明的一个优选改进方案中，部件中的至少一个部件是滑环密封件。借助滑环密封件，旋转部件、例如轴可以相对于固定的部件、例如壳体被密封。主要部件常常是2个相互滑动的环，所述环中的一个环刚性地位于固定的壳体中，而另一个环以扭转止动的方式固定在轴上。通过相对的密封面的旋转产生密封间隙，其中周围的介质在密封面之间构成润滑膜。所述环相对于轴和壳体的密封常常借助例如附加o形环或皮碗形式的辅助密封件进行。
9.然而，只要这种密封受损害，输送介质就可能逸出并发出气味物质。这种效应可以通过如下方式增强：输送介质撞击加热的部件，使得少量输送介质蒸发或输送介质的小微
滴分布在环境中。这些气味物质可以由气味传感器来检测。为此必要的是，将一个气味传感器或多个气味传感器就安装在滑环密封件的附近。
10.替代地或附加地，这些部件中的至少一个也可以是轴承。这些轴承例如可以是滚动轴承或滑动轴承。在两种情况下，轴承都必须具有足够量的润滑剂、例如油或油脂。只要轴承损坏出现苗头，该轴承损坏通常就随着轴承之内的摩擦的增加而出现。这种摩擦导致润滑剂的温度升高，使得这里也有少量的微观粒子形式的润滑剂到达环境中。因此，轴承的损坏同样产生气味物质，所述气味物质具有可以经由气味传感器检测的特征性气味分布。这里，就在轴承附近的布置也是适宜的。
11.替代地或附加地，部件中的至少一个部件可以是联轴器。借助联轴器，轴可以相互连接。联轴器刚性地、扭转刚性地或扭转柔性地实施，并且包含由橡胶制成的元件，经由所述元件例如可以实现一定的阻尼。只要联轴器受损害，这就可以在联轴器和轴之一之间的相对运动中反映出来。这种相对运动导致摩擦并最终导致橡胶元件的加热。这些橡胶元件由此产生气味物质，所述气味物质同样具有特征性分布。类似于其他可能的部件，气味传感器因此可以就布置在联轴器的附近。
12.原则上，在本发明的范围内足够的是，一个或多个气味传感器仅检测由部件产生的气味物质。但是，根据本发明的方法优选地在所有相关的部件中被执行，使得例如不仅为轴承、滑环密封件和联轴器始终设置一个或多个气味传感器。
13.此外，本发明也不仅仅限于这样的部件。根据本发明的方法可以被用于流体传导设备的所有部件，例如还有o形环，其在损害的情况下产生具有特征性气味分布的气味物质。使用在流体传导设备的驱动马达中例如也是可能的。
14.然而与具体部件无关地，优选地给每个相关部件分配至少一个气味传感器。
15.在本发明的一个改进方案中，评估单元具有存储器，在所述存储器中存储有特征性气味分布。在此情况下，气味分布的数量和类型取决于部件或分配给这些部件的气味传感器。如果例如仅安装了轴承和滑环密封件，则指示联轴器的损害的特征性气味分布的存储不是必要的。但是，原则上也可以存储所有相关的特征性气味分布，使得评估单元可以通用地在不同的流体传导设备处使用。
16.此外，在特别优选的设计方案中适宜的是，输出信号是图形和/或声学信号。声学信号例如可以是连续地或不连续地输出的警告音。替代地，也可以设想指示具体损害的语音消息。例如可以经由警告指示器（warnanzeige）来实现图形信号。在最简单的情况下，该警告指示器是警告灯。替代地，输出信号也可以在屏幕、例如计算机或移动电话、尤其智能手机、平板电脑等上输出，其中于是有利地可以指示具体的损害。但是，原则上也可能的是，产生不仅声学而且图形输出信号。
17.优选地，至少一个气味传感器固定地安装在流体传导设备中或上。由此可以将气味传感器有针对性地使用在可以预期有部件的损害的地方。
18.根据本发明的方法原则上可以独立地运行。但是，根据本发明的方法优选地与其他监控系统结合地使用。因此可以附加地设置声学、光学或振动传感器，使得可以通过大量不同的传感器来检测损害。由此明显提高准确性和可靠性。
19.此外，本发明包括根据权利要求9所述的用于执行该方法的设备和根据权利要求10所述的气味传感器用于监控流体传导设备的部件的损坏的用途。与该方法相关联地提及
的所有特征也适用于权利要求9和10。
附图说明
20.在下文中借助示例更详细地解释本发明。
21.图1示出泵装置形式的流体传导设备，图2示出用于执行根据本发明的方法的设备的示意性结构。
具体实施方式
22.图1示出例如泵装置形式的流体传导设备1。在该实施例中，涉及具有轴2的单级离心泵。轴2可以以绕在轴向方向上延伸的中心纵向轴线a可旋转的方式驱动。轴2在一端携带叶轮3。叶轮3被液压壳体4包围，该液压壳体具有布置在其上的壳体盖5。液压壳体4具有用于吸取输送介质的进入开口6和用于排放输送介质的排出开口7。壳体盖5布置在液压壳体4的与进入开口6相对的一侧上。
23.轴2从通过液压壳体4和壳体盖5形成边界的流动腔室8延伸穿过壳体盖5以及固定在壳体盖5上的轴承座壳体9。轴承座壳体9在壳体盖5附近具有第一容纳区域10，滑环密封装置12形式的要监控的部件11布置在第一容纳区域中。轴密封系统14和构成为滚动轴承的轴承15形式的要监控的部件11布置在远离壳体盖5的第二容纳区域13处。轴承座壳体9以及滑环密封装置12和带有轴承15的轴密封系统14 限定腔室16。
24.轴2的与叶轮3相对的端部从轴承座壳体9中引出并连接在未示出的马达、尤其电动机的驱动轴（abtriebswelle）上。
25.针对气味传感器的可能布置示例性地示出了第一气味传感器17和第二气味传感器18。气味传感器17经由连接线19与评估单元20连接。评估单元20具有存储器21。气味传感器18具有发送或发送/接收设备22或与这种发送或发送/接收设备连接并且经由无线电将数据传输给评估单元20。评估单元20可以具有未示出的装置，所述装置能够实现图形和/或声学信号形式的输出信号。替代地和/或附加地，评估单元20可以将输出信号经由连接线或经由无线电转发或传输给在图2中所示出的另一输出单元24，例如转发或者传输给计算机或移动电话、尤其智能手机、平板电脑等。
26.图2示出用于执行根据本发明的方法的设备的示意性结构。部件11是流体传导设备1的一部分并且代表例如滑环密封件、轴承或联轴器。只要部件11受损害，该部件就发出气味物质23，该气味物质可以借助气味传感器 17、18来检测。气味传感器17或18就布置在部件11的附近，因此可以及早地检测到可能的损害。
27.一旦部件11发出气味物质23，该气味物质就被气味传感器17或18检测到并且其气味分布被传送给评估单元20。气味分布的传送可以如所示出的那样经由连接线19或经由无线电进行。大量特征性气味分布存储在评估单元20的存储器21中。这些特征性气味分布是可能与不同损害类型相关联的气味分布。这些损害类型直接取决于被监控的部件11。
28.评估单元20将由气味传感器17或18检测到的气味分布与存储在存储器21中的特征性气味分布进行比较。只要气味物质23的检测到的气味分布与特征性气味分布之一一致，信号就被传送给产生输出信号的输出单元24。输出单元24或者是评估单元20的组成部分，或者是可以经由连接线或经由无线电与评估单元20连接的单独的单元。输出单元可以
例如是计算机或移动电话、尤其智能手机、平板电脑等。
29.输出信号可以例如是声学或图形信号。但是原则上也可能的是，产生不仅声学输出信号而且图形输出信号。