【技术实现步骤摘要】
本申请属于流体污染控制在线检测，更具体地，涉及一种滤芯流量分析方法、及其剩余寿命预测方法和装置。
技术介绍
1、油液是工业的血液，在运输、电力、冶金、机械和船舶等工业领域运用广泛。油液滤芯作为保障油液洁净度的关键消耗件，在压差达到设定值时需要及时更换滤芯，否则具有破损的风险。
2、在油液系统运行时更换滤芯往往需要及时停机，对正在运行的电力机车、正在发电的汽轮机和正在炼钢的钢厂而言，系统突然停机可能会带来巨大的经济损失。如果能预测滤芯寿命，在检修期间及时提前更换快要达到寿命的滤芯，对企业的安全经济生产具有积极意义。
3、然而，虽然滤芯是否需要更换是依靠滤芯压差来表征的，但滤芯报废的根本原因在于被过滤的固体颗粒大量累积。预测滤芯寿命，实际也为分析工作滤芯中的污染物含量(即纳污量)。
4、受限于当前过滤器一般仅检测压差和污染度等指标，很难分析滤芯的实际纳污量。且液压系统普遍缺少流量计，在波动流量下，不同时刻滤芯过滤的固体颗粒量存在差异，因此当前技术较难直接分析滤芯寿命。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本申请的目的在于提供一种滤芯流量分析方法、及其剩余寿命预测方法和装置，旨在解决现有技术难以在波动流量下直接分析滤芯剩余寿命的问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种基于压差和污染度的滤芯流量分析方法，包括：
3、s1.实时获取工作条件下各时刻滤芯压差和上游污染度；
4、s2.根据各时刻的上游污染度，
5、s3.综合工作条件下滤芯压差、试验条件下滤芯压差和额定工作流量，利用相同纳污量前提下压差和流量之间的线性关系，计算滤芯实时工作流量。
6、优选地，步骤s2中，工作条件下各时刻的纳污量m(t)计算公式如下：
7、
8、式中，n表示至当前时刻实测压差和污染度的跳变次数，q0表示滤芯额定工作流量，δpm(t)k表示滤芯运行到tk时间的累计纳污量对应的压差，δpk表示tk时间段内的压差，ck表示tk时间段内的污染度，tk表示实测压差持续保持δpk污染度持续保持ck的时间。
9、优选地，步骤s3中，滤芯实时工作流量qt计算公式如下：
10、
11、式中，δpt表示时刻t实测滤芯压差，δpm(t)表示纳污量为m(t)时试验条件下滤芯压差，q0表示滤芯额定工作流量。
12、为实现上述目的，第二方面，本申请提供了一种滤芯剩余寿命的预测方法，包括：
13、采用如第一方面所述的流量分析方法，确定各时刻滤芯实时工作流量；
14、s4.根据各时刻滤芯实时工作流量，计算至当前时刻的平均工作流量；
15、s5.综合至当前时刻的平均工作流量和额定工作流量，利用相同纳污量前提下压差和流量之间的线性关系，计算滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差；
16、s6.滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差匹配映射表，确定对应纳污量，进一步预测滤芯达到更换压差时的纳污量；
17、s7.根据滤芯达到报警压差时纳污量和工作条件下至当前时刻滤芯的纳污量的比值，计算滤芯剩余寿命。
18、优选地，步骤s4中，至当前时刻的平均工作流量计算公式如下：
19、
20、式中，n表示至当前时刻实测压差和污染度的跳变次数，qk表示滤芯运行到tk时间时计算得到的滤芯实时工作流量，tk表示实测压差持续保持δpk污染度持续保持ck的时间。
21、优选地，步骤s5中，滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差δpm(t)终计算公式如下：
22、
23、式中，δp终表示更换压差，表示至当前时刻的平均工作流量，q0表示滤芯额定工作流量。
24、优选地，步骤s6中，所述滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差δpm(t)终匹配映射表，确定对应纳污量m(t)n，查表的方式为：确定同时δpm(t)n<δpm(t)终且δpm(t)n+1>δpm(t)终的纳污量m(t)n，其中，δpm(t)n表示当映射表中无δpm(t)终的对应值时，映射表中δpm(t)由大到小排列，最后一个小于δpm(t)终的值；δpm(t)n+1表示当映射表中无δpm(t)终的对应值时，映射表中δpm(t)由大到小排列，第一个大于δpm(t)终的值；m(t)n表示映射表中δpm(t)n映射的纳污量；m(t)n+1表示映射表中δpm(t)n+1映射的纳污量。
25、优选地，步骤s6中，滤芯达到更换压差时的纳污量m(t)终计算公式如下：
26、
27、优选地，步骤s7中，滤芯剩余寿命δt计算公式如下：
28、
29、式中，m(t)终表示滤芯达到更换压差时的纳污量，t表示滤芯累计工作时间，m(t)表示工作条件下，累计工作时间内滤芯累计的纳污量。
30、为实现上述目的，第三方面，本申请提供了一种滤芯剩余寿命的预测装置，包括：压差传感器、污染度传感器、时钟、至少一个处理器以及至少一个存储器；
31、所述压差传感器和污染度传感器，用于实时检测滤芯的压差δpt和上游污染度ct，并传输至处理器；
32、所述时钟，用于实时记录滤芯工作时间t，并传输至处理器；
33、所述至少一个存储器，用于存储计算机指令；
34、所述至少一个处理器，用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现第二方面所述的预测方法。
35、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
36、(1)本申请提供了一种基于压差和污染度的滤芯流量分析方法，根据滤芯的压差和污染度两个信息，确定了滤芯的纳污状态，便于过滤器的智能化维护升级；在大量工业现场无流量检测的条件下，根据滤芯的压降特性，实现了系统流量的检测分析。
37、(2)本申请提供了一种滤芯剩余寿命的预测方法和装置，基于滤芯的压差分析滤芯实时工作流量，并结合上游实时污染度，分析滤芯纳污量，从而在变流量条件下，实现了滤芯剩余寿命的分析预测，便于用户对过滤器滤芯进行预测性维护。
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1.一种基于压差和污染度的滤芯流量分析方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤S2中，工作条件下各时刻的纳污量m(t)计算公式如下：
3.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤S3中，滤芯实时工作流量Qt计算公式如下：
4.一种滤芯剩余寿命的预测方法，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤S4中，至当前时刻的平均工作流量计算公式如下：
6.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤S5中，滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差ΔPm(t)终计算公式如下：
7.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤S6中，所述滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差ΔPm(t)终匹配映射表，确定对应纳污量m(t)n，查表的方式为：确定同时ΔPm(t)n<ΔPm(t)终且ΔPm(t)n+1>ΔPm(t)终的纳污量m(t)n，其中，ΔPm(t)n表示当映射表中无ΔPm(t)终的对应值时，映射表中ΔPm(t)由大到
8.如权利要求7所述的预测方法，其特征在于，步骤S6中，滤芯达到更换压差时的纳污量m(t)终计算公式如下：
9.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤S7中，滤芯剩余寿命ΔT计算公式如下：
10.一种滤芯剩余寿命的预测装置，其特征在于，包括：压差传感器、污染度传感器、时钟、至少一个处理器以及至少一个存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种基于压差和污染度的滤芯流量分析方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤s2中，工作条件下各时刻的纳污量m(t)计算公式如下：
3.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤s3中，滤芯实时工作流量qt计算公式如下：
4.一种滤芯剩余寿命的预测方法，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤s4中，至当前时刻的平均工作流量计算公式如下：
6.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤s5中，滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差δpm(t)终计算公式如下：
7.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，步骤s6中，所述滤芯在工作条件下达到更换压差时对应的试验条件下滤芯压差δpm(t)终匹配映射表，确定对应纳污量m(t)n，查表的方式为：确定同时δ...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴瑜，余炎子，张程，邓锐，吴耀华，王宝宇，蔡金明，张久政，
申请(专利权)人：九江七所精密机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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