RU2172433C1 - Method of and system for diagnosing stalling and surging of turbocompressor - Google Patents

Abstract

FIELD: compressors; stall and surge protection systems for turbocompressors. SUBSTANCE: according to proposed method of diagnosing, result of comparing of rms deviation of measured value of parameter from its mean value at definite time interval with threshold value at definite time interval with threshold value is used as criterium of surge diagnosing. Surge diagnosing system of turbocompressor has pressure differential pickup 1 in contracting device 2 installed in blading of compressor 3. Its output is connected with input of squarer 7 and LPF 4, is connected with input of squarer 6 and second input of divider 10. Output of squarer 7 is connected with input of LPF 5, and outputs 5 and squarer 6 are connected with direct and inverting inputs of adder 8, respectively. Output of adder 8 is connected with of evolution element 9 whose output is connected with first input of divider 10 whose output, in its turn, is connected with input of threshold element 11. Meter of any parameter characterizing dynamics of compression process, such as pressure differential pickup of flow rate meter, pressure pickup, speed pickup, drive electric motor current sensor or rotor axial shift pickup can be used as pickup 1. EFFECT: improved quality of surge diagnosing in compressor plants owing to reduction of signal processing time required for revealing of surging, reduced cost of introduction of diagnosing system owing to simplicity of its practical realization. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к системам защиты от помпажа турбокомпрессоров, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to the field of compressor engineering, in particular to systems for protecting against surging turbochargers, and can be used in various industries.

Известны способы и устройства диагностики помпажа турбокомпрессоров, основанные на многопараметрическом анализе динамики процесса компримирования и опознавания помпажа по совокупности признаков, например по одновременному падению давления нагнетания и перепада давления на сужающем устройстве при постоянном или повышающемся давлении всасывания (Compressor Controls Corporation, "Система управления и противопомпажного регулирования газоперекачивающих агрегатов", Методика проведения помпажных испытаний компрессора, 1999 г.). Known methods and devices for diagnosing surging of turbochargers based on a multi-parameter analysis of the dynamics of the process of compression and recognition of surging by a combination of signs, for example, by a simultaneous drop in discharge pressure and pressure drop across a constricting device with a constant or increasing suction pressure (Compressor Controls Corporation, "Control and anti-surge system regulation of gas pumping units ", Method for conducting surge tests of the compressor, 1999).

Недостатком такого способа, равно как и других, связанных с определением скорости изменения измеряемых параметров и сравнением указанной скорости с пороговыми значениями, является низкая помехоустойчивость, вызванная необходимостью дифференцирования сигнала датчиков. Это повышает вероятность ложного опознавания помпажа из-за наличия шумов и помех в спектре сигналов. Также к недостаткам следует отнести то, что в ряде случаев при помпаже турбокомпрессоров величина и скорость изменения давления нагнетания весьма незначительны и способ становится неэффективным, а это существенно сужает область применения. The disadvantage of this method, as well as others related to determining the rate of change of the measured parameters and comparing the specified speed with threshold values, is the low noise immunity due to the need to differentiate the sensor signal. This increases the likelihood of false recognition of surging due to the presence of noise and interference in the signal spectrum. The disadvantages include the fact that in some cases with surge turbochargers, the magnitude and rate of change of the discharge pressure are very small and the method becomes ineffective, and this significantly reduces the scope.

Известен способ стабилизации запаса газодинамической устойчивости турбокомпрессора (патент РФ N 2098669, МПК F 04 D 27/02, опубл., БИ N 34, 10.12.97 г. ), основанный на анализе спектральных составляющих колебаний сигнала давления в проточной части. A known method of stabilizing the supply of gas-dynamic stability of a turbocompressor (RF patent N 2098669, IPC F 04 D 27/02, publ., BI N 34, 12/10/97), based on the analysis of the spectral components of the oscillations of the pressure signal in the flow part.

Измерение давления осуществляется не менее чем в двух точках по окружному направлению проточной части турбокомпрессора, частоты спектральных составляющих сравниваются с частотой вращения ротора, получают двухкомпонентный сигнал управления, который сравнивают с пороговым значением, являющимся функцией частоты вращения ротора турбокомпрессора. Pressure measurement is carried out at least at two points in the circumferential direction of the flow part of the turbocompressor, the frequencies of the spectral components are compared with the rotor speed, and a two-component control signal is obtained, which is compared with a threshold value that is a function of the rotor speed of the turbocompressor.

Недостатком данного способа применительно к диагностике помпажа является присущее всем способам, основанным на спектральном анализе, временное запаздывание в определении начала помпажа, связанное с необходимостью обработки сигнала за время, соответствующее нескольким периодам помпажных колебаний. The disadvantage of this method in relation to the diagnosis of surge is the inherent in all methods based on spectral analysis, the time lag in determining the beginning of the surge associated with the need to process the signal for a time corresponding to several periods of surge fluctuations.

Известен также способ обнаружения предпомпажного режима компрессора (а. с. СССР N 773314, МПК F 04 D 27/02, опубл., БИ N 39, 23.10.80 г.), при котором измеренный сигнал давления в проточной части компрессора подвергают корреляционной обработке, вычисляют период корреляционной функции, сравнивают его с заданной величиной и по результатам сравнения определяют наступление предпомпажного режима. There is also known a method for detecting the pre-surge mode of the compressor (A.S. USSR N 773314, IPC F 04 D 27/02, publ., BI N 39, 10.23.80), in which the measured pressure signal in the flow part of the compressor is subjected to correlation processing , calculate the period of the correlation function, compare it with a given value and the onset of pre-surge mode is determined by the results of the comparison.

Недостатком данного способа является то, что период автокорреляционной функции не несет достаточной информации для идентификации помпажа. Это связано с тем, что автокорреляционная функция применительно к динамическому сигналу является самосогласованным полосовым фильтром, с помощью которого невозможно определить, связан ли измеренный период с помпажными явлениями либо является периодом какой-либо гармонической составляющей сигнала, не связанной с помпажем. Таким образом, из-за наличия широкого спектра имеющих различную природу гармонических составляющих в сигнале измеряемого параметра существует опасность ложной идентификации помпажа. The disadvantage of this method is that the period of the autocorrelation function does not carry sufficient information to identify surge. This is due to the fact that the autocorrelation function in relation to a dynamic signal is a self-consistent bandpass filter, with which it is impossible to determine whether the measured period is associated with surging phenomena or is a period of any harmonic component of the signal that is not related to surging. Thus, due to the presence of a wide range of harmonic components of different nature in the signal of the measured parameter, there is a danger of false identification of surge.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту заявляемому изобретению является способ диагностики помпажа турбокомпрессора и система, его реализующая (Р. А. Измайлов, Ю.Д. Якушкин, С.Б. Ефремов, С.А. Ширяев, Диагностика помпажа центробежного компрессора на основе анализа нестационарных процессов в проточной части, АО "НИИ турбокомпрессор им. В.Б.Шнеппа", Проектирование и исследование компрессорных машин, Сборник научных трудов под ред. И. Г. Хисамеева, Выпуск 4. Казань, 1999 г.). Способ, принятый за прототип, включает измерение давления нагнетания, полосовую фильтрацию сигнала, вычисление автокорреляционной функции, сравнение ее максимума с пороговым значением как условия обнаружения помпажа. The closest in technical essence and the achieved effect of the claimed invention is a method for diagnosing surging of a turbocharger and a system that implements it (R. A. Izmailov, Yu.D. Yakushkin, S.B. Efremov, S.A. Shiryaev, Diagnostics of the surge of a centrifugal compressor based on analysis of non-stationary processes in the flow part, JSC "Scientific Research Institute of Turbocompressor named after VB Shnepp", Design and study of compressor machines, Collection of scientific works under the editorship of I. G. Khisameev, Issue 4. Kazan, 1999). The method adopted for the prototype includes measuring the discharge pressure, band-pass filtering of the signal, calculating the autocorrelation function, comparing its maximum with a threshold value as a condition for detecting surge.

При этом автокорреляционную функцию вычисляют по следующей формуле:

,
где N - число отсчетов сигнала X_n, m - индекс временного сдвига.In this case, the autocorrelation function is calculated by the following formula:

,
where N is the number of samples of the signal X _n , m is the time shift index.

Система, реализующая данный способ, включает датчик, расположенный на средней линии межлопаточного канала в конце диффузора компрессора, вычислитель для статистической обработки полученного сигнала, пороговый элемент, в котором формируется сигнал наличия помпажа. The system that implements this method includes a sensor located on the midline of the interscapular channel at the end of the compressor diffuser, a calculator for statistical processing of the received signal, a threshold element in which a surge signal is generated.

Преимуществом способа по прототипу перед аналогами является применение статистических методов обработки сигнала для выделения признаков возникновения помпажа, дающих универсальность применения и позволяющих повысить надежность диагностики, а также исключить ложные опознавания, несмотря на шумоподобный характер сигналов датчиков. The advantage of the prototype method over analogs is the use of statistical signal processing methods to identify signs of surge occurrence, which give versatility of use and allow to increase the reliability of diagnostics, as well as to eliminate false recognition, despite the noise-like nature of the sensor signals.

Недостатком способа по прототипу является его ориентация на диагностику не самого помпажа, а срывных явлений, ему предшествующих. Применение данного способа для опознавания собственно помпажа неэффективно по ряду причин. Так, для эффективной диагностики с помощью автокорреляционной функции необходимо, чтобы во временную апертуру вычисления укладывалось несколько периодов помпажных колебаний. Чтобы метод был универсальным, при выборе временного интервала вычислений необходимо ориентироваться на период, наибольший из возможных периодов помпажных колебаний, то есть должно выполняться условие:
m>T_max/τ (2),
где T_max - максимальный период помпажных колебаний, m - индекс временного сдвига, а τ- период дискретизации сигнала датчика.The disadvantage of the prototype method is its orientation to the diagnosis not of surging itself, but of disruptive phenomena preceding it. The use of this method for identifying the surge itself is ineffective for several reasons. So, for effective diagnostics using the autocorrelation function, it is necessary that several periods of surge fluctuations fit into the temporal aperture of the calculation. To make the method universal, when choosing a calculation time interval, it is necessary to focus on the period that is the largest of possible periods of surge fluctuations, that is, the condition must be satisfied:
m> T _max / τ (2),
where T _max is the maximum period of surge oscillations, m is the time shift index, and τ is the sampling period of the sensor signal.

Для вычисления автокорреляционной функции, в свою очередь, необходимо, чтобы было выполнено условие:
N >> m (3),
где N - число отсчетов сигнала.To calculate the autocorrelation function, in turn, it is necessary that the condition:
N >> m (3),
where N is the number of samples of the signal.

Выполнение условий (2) и (3) приводит к неоправданному запаздыванию диагностики, так как опознавание помпажа произойдет только после нескольких хлопков, что в конечном итоге приведет к увеличению времени нахождения компрессора в нештатном режиме и увеличению риска его выхода из строя. Fulfillment of conditions (2) and (3) leads to an unjustified delay in the diagnosis, since surge recognition will occur only after a few claps, which will ultimately lead to an increase in the compressor’s abnormal time and an increase in the risk of its failure.

Кроме того, вычисление автокорреляционной функции по формуле (1) дает конкректные результаты только при нулевом среднем значении сигнала. Так как частоты помпажных колебаний много ниже частот вращающего срыва, полосовой фильтр должен иметь низкую частоту среза для пропуска полезного сигнала и отсекания постоянной составляющей. Однако для таких низких частот среза фильтра высоких частот квазистационарные режимы работы компрессорной установки, вызванные работой систем регулирования или изменениями в технологии, неизбежно приведут к появлению постоянной составляющей в сигнале и, как следствие, непредсказуемому результату применения способа. In addition, the calculation of the autocorrelation function according to formula (1) gives concrete results only at a zero average signal value. Since the frequencies of surging oscillations are much lower than the frequencies of the rotational stall, the band-pass filter must have a low cut-off frequency to pass the useful signal and cut off the constant component. However, for such low cutoff frequencies of the high-pass filter, quasi-stationary modes of operation of the compressor unit, caused by the operation of control systems or changes in technology, will inevitably lead to the appearance of a constant component in the signal and, as a result, an unpredictable result of the application of the method.

Практическая реализация способа-прототипа является сложной из-за необходимости выполнения большого объема вычислений в реальном масштабе времени. Это вызвано большим количеством отсчетов, по которым должно проводиться вычисление автокорреляционной функции, а также необходимостью существенного перекрытия временных зон вычислений. Отметим, что в способе по прототипу требуется N•m операций умножения (помимо операции поиска максимума) для каждого вычисления корреляционной функции, что из-за больших требуемых для реализации способа значений числа отсчетов N и индекса временного сдвига m делает практическую реализацию способа по прототипу весьма затруднительной. The practical implementation of the prototype method is difficult due to the need to perform a large amount of calculations in real time. This is due to the large number of samples by which the calculation of the autocorrelation function should be carried out, as well as the need for a significant overlap of the time zones of the calculations. Note that the prototype method requires N • m multiplication operations (in addition to the maximum search operation) for each correlation function calculation, which, due to the large values of the number of samples N and the time shift index m required for the implementation of the method, makes the practical implementation of the prototype method very difficult.

Изобретение решает задачу повышения качества диагностики помпажа турбокомпрессора за счет сокращения времени обработки сигнала, необходимого для опознавания помпажа, уменьшая тем самым время нахождения компрессора в нештатном режиме, и упрощения практической реализации данного способа. The invention solves the problem of improving the quality of diagnosis of surge of a turbocompressor by reducing the signal processing time necessary to identify surge, thereby reducing the time spent by the compressor in abnormal mode, and simplifying the practical implementation of this method.

Поставленная задача достигается тем, что по способу диагностики помпажа турбокомпрессора, включающему измерение параметра, отражающего динамику процесса компримирования, статистическую обработку, по результатам которой формируют сигнал наличия помпажа, статистическую обработку ведут путем непрерывного определения в процессе работы компрессора отношения среднеквадратичного отклонения измеряемого параметра к его среднему значению за определенный интервал времени, а сигнал наличия помпажа формируют при превышении указанным отношением порогового значения, при этом отношение среднеквадратичного отклонения измеряемого параметра к его среднему значению определяют согласно системе уравнений:
R ≥ R_пор
R = σ_s/S_ср

где R - отношение среднеквадратичного отклонения измеряемого значения параметра к его среднему значению за определенный интервал времени;
R_пор - пороговое значение;
σ_s- среднеквадратичное отклонение измеряемого параметра (дисперсия сигнала);
S_ср - среднее значение измеряемого параметра;
S_i - значение сигнала на i-м отсчете;
N - число отсчетов сигнала.The problem is achieved by the fact that according to the method for diagnosing surging of a turbocompressor, including measuring a parameter that reflects the dynamics of the compression process, statistical processing, which results in the formation of a surge signal, statistical processing is carried out by continuously determining the ratio of the standard deviation of the measured parameter to its mean during the compressor operation value for a certain time interval, and a surge signal is generated when the specified ratio is exceeded the threshold value, while the ratio of the standard deviation of the measured parameter to its average value is determined according to the system of equations:
R ≥ R _then
R = σ _s / S _cf

where R is the ratio of the standard deviation of the measured value of the parameter to its average value for a certain time interval;
R _then - threshold value;
σ _s is the standard deviation of the measured parameter (signal variance);
S _cf - the average value of the measured parameter;
S _i is the signal value at the i-th sample;
N is the number of samples of the signal.

В системе диагностики помпажа турбокомпрессора, содержащей датчик параметра, отражающего динамику компримирования, выход которого соединен через вычислитель с пороговым элементом, являющимся выходом системы, вычислитель включает первые фильтр нижних частот и квадратор и вторые квадратор и фильтр нижних частот, соединенные последовательно, причем входы первого фильтра и второго квадратора являются входом вычислителя, а выходы первого квадратора и второго фильтра присоединены соответственно к инвертирующему и прямому входам сумматора, выход которого через корнеизвлекающее устройство соединен с первым входом делителя, второй вход которого присоединен к выходу первого фильтра. In the turbocharger surge diagnostic system, which contains a sensor of a parameter that reflects the dynamics of compression, the output of which is connected through a computer to a threshold element that is the output of the system, the computer includes the first low-pass filter and a quadrator and second quadrator and a low-pass filter connected in series, the inputs of the first filter and the second quadrator are the input of the calculator, and the outputs of the first quadrator and the second filter are connected respectively to the inverting and direct inputs of the total and whose output through korneizvlekayuschee device connected to the first input of the divider, the second input of which is connected to the output of the first filter.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в качестве критерия диагностики помпажа принимают результат сравнения с пороговым значением отношения среднеквадратичного отклонения измеряемого значения параметра к его среднему значению за определенный интервал времени. The essence of the proposed method lies in the fact that as a criterion for the diagnosis of surge take the result of comparison with the threshold value of the ratio of the standard deviation of the measured value of the parameter to its average value for a certain period of time.

Таким образом, для реализации способа необходимо лишь непрерывное определение среднего и среднеквадратичного значений сигнала, в основу расчета которого заложена вышеприведенная система уравнений, вычисление которой легко реализуется на практике. Thus, to implement the method, it is only necessary to continuously determine the average and rms values of the signal, the calculation of which is based on the above system of equations, the calculation of which is easily implemented in practice.

На Фиг. 1 представлена блок-схема системы диагностики помпажа для реализации заявляемого способа. In FIG. 1 shows a block diagram of a surge diagnosis system for implementing the proposed method.

На Фиг. 2 изображена иллюстрация работы заявляемого способа по диагностике помпажа на реальном сигнале перепада давления на диафрагме при помпаже центробежного компрессора. In FIG. 2 illustrates the operation of the proposed method for the diagnosis of surging on a real differential pressure signal at the diaphragm during surging of a centrifugal compressor.

Система диагностики помпажа содержит датчик перепада давления 1 на сужающем устройстве 2, установленном в проточной части компрессора 3, фильтры нижних частот (ФНЧ) 4 и 5, квадраторы 6 и 7, сумматор 8, корнеизвлекающий элемент 9, делитель 10 и пороговый элемент 11. The surge diagnostic system contains a differential pressure sensor 1 on the constriction device 2 installed in the flow part of the compressor 3, low-pass filters (LPFs) 4 and 5, squares 6 and 7, an adder 8, a root extracting element 9, a divider 10, and a threshold element 11.

В системе выход датчика 1 соединен со входами квадратора 7 и ФНЧ 4, выход ФНЧ 4 соединен со входом квадратора 6 и вторым входом делителя 10, выход квадратора 7 соединен со входом ФНЧ 5, выходы ФНЧ 5 и квадратора 6 соединены с прямым и инвертирующим входами сумматора 8 соответственно, выход сумматора 8 соединен со входом корнеизвлекающего элемента 9, выход которого соединен с первым входом делителя 10, выход которого, в свою очередь, соединен со входом порогового элемента 11. In the system, the output of the sensor 1 is connected to the inputs of the quadrator 7 and the low-pass filter 4, the output of the low-pass filter 4 is connected to the input of the quadrator 6 and the second input of the divider 10, the output of the quadrator 7 is connected to the input of the low-pass filter 5, the outputs of the low-pass filter 5 and the square 6 are connected to direct and inverting inputs of the adder 8, respectively, the output of the adder 8 is connected to the input of the root extracting element 9, the output of which is connected to the first input of the divider 10, the output of which, in turn, is connected to the input of the threshold element 11.

В описанной системе применение датчика перепада давления 1 на сужающем устройстве 2 является лишь предпочтительным примером практической реализации способа. В качестве датчика 1 может быть использован измеритель любого параметра, в достаточной степени характеризующий динамику процесса компримирования. Например, датчик давления нагнетания, датчик частоты вращения, датчик тока электродвигателя привода, датчик осевого сдвига ротора и т.д. In the described system, the use of a differential pressure sensor 1 on the constriction device 2 is only a preferred example of the practical implementation of the method. As a sensor 1, a meter of any parameter can be used that sufficiently characterizes the dynamics of the compression process. For example, discharge pressure sensor, speed sensor, drive motor current sensor, rotor axial shift sensor, etc.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

В процессе работы турбокомпрессора 3 датчик 1 непрерывно измеряет перепад давления на сужающем устройстве 2. При этом сигнал датчика поступает на ФНЧ 4, на выходе которого формируется среднее значение сигнала. Сигнал датчика 1 также поступает через квадратор 7 на ФНЧ 5, на выходе которого формируется среднеквадратичное значение сигнала датчика 1. Сигнал с выхода ФНЧ 4 поступает на квадратор 6, на выходе которого, в свою очередь, формируется квадрат среднего значения сигнала датчика 1. Сумматор 8 формирует сигнал разности среднеквадратичного значения и квадрата среднего значения, который поступает на корнеизвлекающий элемент 9, на выходе которого формируется среднеквадратичное отклонение (дисперсия) сигнала датчика 1. Делитель 10 формирует отношение среднеквадратичного отклонения к среднему значению сигнала датчика 1. Величина данного отношения поступает на вход порогового элемента 11, который формирует сигнал помпажа при превышении значения отношения выбранного порогового значения (уставки). In the process of operation of the turbocharger 3, the sensor 1 continuously measures the pressure drop across the constricting device 2. In this case, the sensor signal is fed to the low-pass filter 4, at the output of which an average signal value is generated. The signal of the sensor 1 also enters through the quadrator 7 to the low-pass filter 5, the output of which is formed by the rms value of the signal of the sensor 1. The signal from the output of the low-pass filter 4 is fed to the quadrator 6, the output of which, in turn, forms the square of the average value of the signal of the sensor 1. Adder 8 generates a signal of the difference of the mean square value and the square of the mean value, which is fed to the root-extracting element 9, the output of which is formed by the standard deviation (dispersion) of the sensor signal 1. The divider 10 forms the ratio the standard deviation to the mean value of the signal transmitter 1. The value of this ratio is input to the threshold element 11 which generates a signal when the surge exceeds the selected value of the ratio threshold value (set point).

Сигнал наличия помпажа предназначен для использования в системах антипомпажной защиты компрессорных установок для экстренного вывода компрессора из опасных режимов. The surge signal is intended for use in anti-surge protection systems of compressor units for emergency removal of the compressor from hazardous conditions.

При практической реализации заявляемой системы на программируемых логических контроллерах ФНЧ 4 и 5 могут быть выполнены в виде цифровых рекурсивных фильтров первого порядка, требующих всего одну операцию умножения на каждом цикле опроса сигнала датчика 1. Операция возведения в квадрат также требует одну операцию умножения. Таким образом, для реализации способа в реальном масштабе времени на каждом цикле требуется всего четыре операции умножения, одна операция деления и одна операция корнеизвлечения вне зависимости от выбранного времени усреднения, что вполне реализуемо на современных средствах промышленной автоматизации. In the practical implementation of the inventive system on programmable logic controllers, the low-pass filters 4 and 5 can be made in the form of digital recursive filters of the first order, requiring only one multiplication operation for each polling cycle of the sensor signal 1. The operation of squaring also requires one multiplication operation. Thus, to implement the method in real time on each cycle, only four multiplication operations, one division operation and one root extraction operation are required, regardless of the selected averaging time, which is quite feasible on modern means of industrial automation.

Апробирование данного способа на сигналах, записанных во время помпажных испытаний компрессоров различных типов, показало стопроцентную эффективность диагностики помпажа. Формирование сигнала происходило уже на первом хлопке при отсутствии ложной диагностики. Из графиков (Фиг. 2) видно, что сигнал помпажа формируется уже через 150-200 мс после срыва потока. Testing this method on the signals recorded during the surge tests of compressors of various types, showed a 100% effectiveness in the diagnosis of surge. Signal formation took place already at the first clap in the absence of a false diagnosis. From the graphs (Fig. 2) it can be seen that the surge signal is formed already 150-200 ms after the flow stall.

Таким образом, предлагаемый способ и система для его реализации позволяют качественно и надежно диагностировать помпаж турбокомпрессора, сократить время обработки сигнала и, следовательно, уменьшить время нахождения турбокомпрессора в нештатном режиме работы, что приведет к повышению надежности турбокомпрессорной установки и увеличению ресурса ее работы. Thus, the proposed method and system for its implementation allows qualitatively and reliably diagnosing surging of the turbocompressor, reducing the signal processing time and, therefore, reducing the time the turbocompressor is in an abnormal mode of operation, which will increase the reliability of the turbocompressor installation and increase its service life.

Claims (3)

1. Способ диагностики помпажа турбокомпрессора, включающий измерение параметра, отражающего динамику процесса компримирования, статистическую обработку, по результатам которой формируют сигнал наличия помпажа, отличающийся тем, что статистическую обработку ведут путем непрерывного определения в процессе работы компрессора отношения среднеквадратичного отклонения измеряемого параметра к его среднему значению за определенный интервал времени, а сигнал наличия помпажа формируют при превышении указанным отношением порогового значения. 1. A method for diagnosing surge of a turbocompressor, including measuring a parameter that reflects the dynamics of the compression process, statistical processing, which results in the formation of a surge signal, characterized in that the statistical processing is carried out by continuously determining the ratio of the standard deviation of the measured parameter to its average value during compressor operation for a certain time interval, and a surge signal is generated when the specified ratio is exceeded by a threshold value and I. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение среднеквадратического отклонения измеряемого параметра к его среднему значению определяют согласно системе уравнений
R ≥ R_пор,
R = σ_s/S_ср,

где R - отношение среднеквадратичного отклонения измеряемого значения параметра к его среднему значению за определенный интервал времени;
R_пор - пороговое значение;
σ_s-среднеквадратическое отклонение измеряемого параметра (дисперсия сигнала);
S_ср - среднее значение измеряемого параметра;
S_i - значение сигнала на i-м отсчете;
N - число отсчетов сигнала.2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the standard deviation of the measured parameter to its average value is determined according to the system of equations
R ≥ R _then
R = σ _s / S _avg ,

where R is the ratio of the standard deviation of the measured value of the parameter to its average value for a certain time interval;
R _then - threshold value;
σ _{s is the} standard deviation of the measured parameter (signal variance);
S _cf - the average value of the measured parameter;
S _i is the signal value at the i-th sample;
N is the number of samples of the signal. 3. Система диагностики помпажа турбокомпрессора, содержащая датчик измеряемого параметра, выход которого соединен через вычислитель с пороговым элементом, отличающаяся тем, что вычислитель включает первые фильтр нижних частот и квадратор и вторые квадратор и фильтр нижних частот, соединенные последовательно соответственно, причем входы первого фильтра и второго квадратора являются входом вычислителя, а выходы первого квадратора и второго фильтра присоединены соответственно к инвертирующему и прямому входам сумматора, выход которого соединен через корнеизвлекающее устройство с первым входом делителя, второй вход которого присоединен к выходу первого фильтра. 3. A turbocharger surge diagnostic system comprising a sensor of a measured parameter, the output of which is connected through a computer to a threshold element, characterized in that the computer includes a first low-pass filter and a quadrator and second quadrator and a low-pass filter connected in series, respectively, the inputs of the first filter and the second quadrator are the input of the calculator, and the outputs of the first quadrator and the second filter are connected respectively to the inverting and direct inputs of the adder, the output of which connected through a root extraction device to the first input of the divider, the second input of which is connected to the output of the first filter.

Images