CN108026928A - 用于双螺杆正排量泵保护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于保护双螺杆正排量泵的技术，该技术包括信号处理器，该信号处理器接收包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息的信令；并且基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式。在操作中，信号处理器确定实际经校正的调谐比率是否<＝实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式，并且还基于特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定实际经校正的调谐比率。

Description

用于双螺杆正排量泵保护的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月14日提交的临时专利申请序列号62/205,205(代理人案卷号911-002.073/F-GI-1505)的权益，该临时专利申请据此全文以引用方式并入。

本申请是2013年4月10日提交的名称为“Method for rotary positivedisplacement pump protection”的专利申请序列号13/859,899(代理人案卷号911-002.047-1/F-GI-1103US)的部分继续申请并要求该专利申请的权益，该专利申请自身要求2012年4月11日提交的临时专利申请序列号61/622,684的权益，该专利申请和该临时专利申请均据此全文以引用方式并入。

专利申请序列号13/859,899涉及例如用于齿轮泵和渐进式空腔泵的旋转正排量泵保护；而本申请涉及例如用于双螺杆泵的旋转正排量泵保护。

技术领域

本申请涉及旋转正排量泵，诸如双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵；并且更具体地讲，涉及用于为此类旋转正排量泵(包括此类双螺杆泵)提供例如干运行条件的保护的技术。

背景技术

许多不同类型或种类的泵和外部保护性装置(包括具有外部保护装置的旋转正排量泵)是本领域已知的。以举例的方式，下文阐述了与之相关的一些已知的外部保护装置缺点：

由名为Load Controls,Inc.(Sturbridge,MA)的公司提供的一种已知的装置PMP25使用负载监测技术，该负载监测技术通过观察电机电流安培数和速度，然后将所得的功率读数与各种操作条件(例如，干运行、关闭阀)相关联，从而提供泵保护。参见美国专利5,930,092和5,754,421，它们据此全文以引用方式并入。这种已知的装置的一个缺点是其仅适用于恒速应用并且无法将控制差别与各种系统失常条件区分开。

由名为ABB Industry Oy(Helsinki,Finland)的公司提供的另一种已知的装置使用基于变频驱动的技术，该变频驱动具有这样的参数，这些参数允许最大和最小扭矩值被配置成防止负载驱动器(电机)在这些参数之外操作。该变频驱动技术的一个缺点是其不提供判读正常操作条件与系统失常的逻辑，诸如区分因增大的系统阻力所引起的较高功率需求与干运行所造成的较高扭矩条件。

其他已知的装置由流量或压力开关或者液体存在/不存在检测器组成，以识别不期望的操作条件。然而，附加的过程流量或压力开关的使用会给驱动系统增加成本和复杂性、潜在故障点和不必要的成本。

2006年11月17日提交的A.Stavale等人的名称为“Pump Protection Without theUse of Traditional Sensors”的美国专利申请序列号11/601,373(其被公布为US 2007/0212229A1且全文以引用方式并入)阐述了用于为离心泵提供泵保护的技术。离心泵具有与旋转正排量泵完全不同的操作原理。在离心泵中，功率随速度变化的立方而变化(图1)，并且扭矩随速度变化的平方而变化。此外，在关闭的阀门条件下执行专利申请11/601,373中所述的用于离心泵干运行保护的调谐过程。无法在关闭的阀门条件下执行用于旋转正排量泵干运行保护的调谐过程，这是由于旋转正排量泵在无干预的情况下在关闭的阀门条件下操作会快速毁坏自身。出于这些原因，专利申请序列号11/601,373中所公开的技术不会应用于旋转正排量泵。

上述专利或出版物均未教导或提出如下所阐述的用于为旋转正排量泵提供泵保护的本文所述技术。

此外，双螺杆正排量(PD)泵在构造方面与其他旋转PD泵(诸如齿轮泵和渐进式空腔泵)显著不同。例如，双螺杆泵在干运行或部分干运行条件下操作时没有转子与转子的摩擦接触(如齿轮泵)或转子与静止外壳的接触(如渐进式空腔泵)。因此，双螺杆泵在出现损坏之前能够操作延长的时间段。由于这些其他旋转PD泵中的确会出现摩擦接触，因此在干运行条件下操作时可快速出现故障。此外，扭矩特征在旋转PD泵与双螺杆泵之间有很大差异。例如，旋转PD泵在干运行条件下操作时可提供稳固的扭矩波动特征。相比之下，双螺杆泵具有在正常操作条件与故障操作条件之间提供很小变化的扭矩特征。已发现，为旋转PD泵建立的算法若不加修改，就无法可靠地检测双螺杆泵的干运行条件。

发明内容

本发明提供了新颖独特的技术，这些技术用于保护旋转正排量泵(包括双螺杆泵)，同时区分危险操作条件诸如干运行，这些危险操作条件在不加干预任其操作的情况下可造成灾难性损坏。旋转正排量泵的示例是内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵和渐进式空腔泵。该方法依赖于两种类型的保护来增加稳固性和响应时间。在避免滋扰故障的同时提供稳固的泵保护解决方案可能较困难。为了使用功率或扭矩测量结果来检测干运行条件，必须考虑以下方面：功率和扭矩随比重、粘度、压差和速度变化而变化。速度是最易处理的参数，因为其可直接测量。对于变温系统，功率和扭矩比较全都必须在共同的比重和粘度下评估。因此，在进行任何评估之前针对特定比重和粘度变化将功率和扭矩读数校正到额定条件。这可通过在控制器中输入比重和粘度-温度曲线来实现。然后可使用简单的温度测量装置来校正功率读数。

对于恒温系统，不需要校正功率读数，并且保护方法不需要传统传感器。

防止滋扰故障是另一个待解决的重要问题。当功率读数的变化是因变化的系统条件所致时，可出现该问题；例如，排出压力增大或减小。功率读数的变化必须在正常系统变化与因内部摩擦接触或干运行条件引起的功耗增加或减少之间加以区分。这可部分地通过基本泵保护算法来实现，其中允许与变化的条件相关联的速度变化在具有+/-变化的恒定速度下重新稳定。一旦稳定，就对新功率读数进行采样。

对于齿轮泵，增强的泵保护算法可区分正常操作期间的扭矩波动特征与泵出现故障的条件期间的扭矩波动特征。如果扭矩波动超过预定义设定点，则声明为干运行故障。对于渐进式空腔泵，已发现扭矩波动并非是用于确定是否存在干运行条件的可靠方法。已通过测试发现，这些类型的泵可具有不稳定的扭矩特征。因此，采用了不同方法为这种类型的泵提供增强的泵保护。用于增强的泵保护的算法计算经校正的高和低功率比率，并将其与高和低功率比率设定点进行比较以确定是否存在干运行条件。

作为比较，对于双螺杆泵，增强的泵保护算法可区分正常操作期间的扭矩特征与泵出现故障的条件期间的扭矩特征。如果扭矩超过预定义设定点，则声明为干运行故障。

增强的泵保护方法可保护免于难以检测的干运行条件，而基本泵保护算法无法做到。在较低操作速度(例如，低至从满载电机速度的20:1调节比)下并且在较低压差下操作的系统中会出现这些条件。

新颖独特的基本泵保护的一个优点是在经校正的调谐比率大于调谐比率设定点时提供对干运行条件的更快速且更稳固的响应。高于设定点值的调谐比率与较高压差相关联。在这种情况下，与增强的保护方法中相比，可更快速地识别对干运行条件的响应。用于这些算法的逻辑例如可嵌入在变频驱动(VFD)或可编程逻辑控制器(PLC)中。

设备

根据一些实施方案，本发明可采用包括信号处理器的设备的形式，该信号处理器可被配置成：

接收信令，该信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；并且

至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成确定实际经校正的调谐比率是否小于或等于实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定实际经校正的调谐比率。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器还可被配置成至少部分地基于当前速度下的实际扭矩(TACT)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定实际经校正的扭矩(TAcorr)。例如，信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定实际经校正的扭矩(TAcorr)：

TAcorr＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成至少部分地基于当前速度下所测量或内插的调谐值扭矩(TMEAS)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定调谐的经校正的扭矩(TTcorr)。例如，信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定调谐的经校正的扭矩(TTcorr)：

TTcorr＝TMEAS×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

根据本发明的一些实施方案，调谐比率设定点(调谐比率SP)可包括默认设置，例如包括双螺杆正排量泵的约1.3的一个默认设置。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成提供包含信息的控制信号以控制双螺杆正排量泵的操作，包括在增强的泵保护模式下确定干运行条件时切断双螺杆正排量泵。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器还可被配置为控制双螺杆正排量泵的操作的控制器，或者采用该控制器的形式。

根据本发明的一些实施方案，设备可包括自身与信号处理器组合的双螺杆正排量泵。

用于内部或外部齿轮泵、凸轮泵或叶轮泵的增强的泵保护模式

信号处理器还可被配置成针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿扭矩测量结果。

信号处理器还可被配置成在泵例如处于+/-恒定速度时执行每次评估，以便区分增大/减小的排出压力与故障条件。

信号处理器还可被配置成检测速度变化并重新启动保护模式算法。

用于渐进式空腔泵和双螺杆泵的增强的泵保护模式

根据本发明的一些实施方案，当在双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式下时，信号处理器可被配置成确定经校正的高和低扭矩比率；并且将经校正的高和低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点进行比较以确定是否存在干运行条件。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成确定是否：

对于渐进式空腔泵：

PACT2CORR/PACT1CORR>＝HI P RATIO SP

或

PACT2CORR/PACT1CORR<＝LO P RATIO SP；并且

对于双螺杆泵：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP

或

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP；并且

如果是，则声明为干运行故障，否则在正常条件下操作双螺杆正排量泵，其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期之后的众数值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO T RATIO SP是默认低功率比率设定点。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定针对比重和粘度的经校正的扭矩读数：

TACT1CORR＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成在例如以下条件下更新TACT1CORR的值：当在泵启动期间且在预定操作时间流逝之后出现+/-预定rpm速度变化时。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成通过实现以下操作而在启动期间检测意外关闭的吸入阀：

在启动期间，一旦已达到速度设定点，就在计时器开始之后的某个时间点获取初始扭矩读数；

在后续周期性间隔处获取后续扭矩读数直到计时器结束；

将每个后续扭矩读数与初始扭矩值进行比较；并且

确定当前扭矩值/初始扭矩值是否<＝某个预定默认设置，然后发出干运行故障。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成确定瞬时峰值P，该瞬时峰值存在于干运行条件期间紧接吸入阀关闭之后，并且采用干运行扭矩特征与正常条件系统变化之间的区别特性的形式。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成使用经校正的高扭矩比率和经校正的低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点的比较来确定对于增强的泵保护而言是否存在干运行条件。

根据本发明的一些实施方案，在进行比较之前，信号处理器可被配置成确定是否存在瞬时峰值P，方式是执行样本扭矩检查以查看是否因控制阀打开/关闭而存在干运行条件。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成以最小采样速率获取样本扭矩读数，并且将恒定速度下的初始扭矩读数与每个连续扭矩读数进行比较。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成确定是否大于预定数量的比较为负，并且如果确定如此，则

启动计时器；

以给定速率评估如下等式直到计时器结束：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP，

以及

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP，并且

如果一个或两个等式为真，则声明为干运行条件，或者

如果两个等式都为假，则声明为正常运行条件，

其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期之后的值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO T RATIO SP是默认低扭矩比率设定点。

基本泵保护模式

根据本发明的一些实施方案，当在基本泵保护模式下时，信号处理器可被配置成在当前操作速度下确定实际经校正的扭矩(TAcorr)是否小于或等于干运行因数(KDR)乘以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)，其中干运行因数(KDR)具有默认设置(包括约0.95)并且可在出现滋扰跳闸时进行调整；并且如果是，则信号处理器被配置成声明为干运行故障，否则在正常条件下操作双螺杆正排量泵。

根据本发明的一些实施方案，信号处理器可被配置成保持基本泵保护模式始终为激活的。

方法

根据一些实施方案，本发明可采用一种方法的形式，该方法包括：使用信号处理器接收信令，该信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；以及至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式。

根据本发明的一些实施方案，该方法还可包括实现上文所阐述的一个或多个特征。

附图说明

附图包括下图：

图1是用于本领域已知的关闭的阀门条件下的离心泵保护调谐的功率(BHP)-速度(RPM)曲线图。

图2是根据本发明的一些实施方案的设备的框图。

图3是用于泵保护调谐的容量(GPM)-排出压力(PSIG)曲线图。

图4是用于额定条件下的旋转正排量泵保护调谐的功率(BHP)-速度(RPM)曲线图。

图5是增强的泵保护-扭矩波动正常条件的扭矩(英寸-磅)-时间(秒)曲线图。

图6是增强的泵保护-扭矩波动干运行条件的扭矩(英寸-磅)-时间(秒)曲线图。

图7是扭矩(％)-时间(秒)曲线图，示出了包括与吸入阀关闭相关的峰值P的函数。

图8是根据本发明的一些实施方案的泵保护模式的流程图。

具体实施方式

以举例的方式，如图2所示，根据一些实施方案，本发明可采用包括信号处理器12的设备10的形式，该信号处理器被配置成保护旋转正排量泵14的操作，例如，该旋转正排量泵可包括双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵，或者采用双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵的形式。

信号处理器12可被配置成接收信令，该信令包含例如关于与旋转正排量泵14的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；并且至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入旋转正排量泵的增强的泵保护模式，否则保持处于基本保护模式。信号处理器12还可被配置成提供包含信息的控制信号以控制旋转正排量泵14的操作，包括在增强或基本的泵保护模式下确定干运行条件时切断旋转正排量泵。

旋转正排量泵14可包括模块16，该模块被配置成提供信令，该信令包含例如关于与旋转正排量泵14的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；并且还可被配置成接收包含信息的控制信号以控制旋转正排量泵14的操作，包括在增强或基本的泵保护模式下确定干运行条件时切断旋转正排量泵。

在操作中，信号处理器12可被配置成确定实际经校正的调谐比率是否小于或等于实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式。以举例的方式，对于齿轮泵和渐进式空腔泵，信号处理器12可被配置成至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的功率(PAcorr)除以调谐的经校正的功率(PTcorr)的比率来确定实际经校正的调谐比率，这与结合以下部分A所阐述的相符。以进一步举例的方式，对于双螺杆泵，信号处理器12可被配置成至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定实际经校正的调谐比率，这与结合以下部分B所阐述的相符。用于基本和增强的算法的逻辑例如可嵌入在变频驱动(VFD)或可编程逻辑控制器(PLC)中。

以举例的方式，下面详细阐述齿轮泵和渐进式空腔泵和双螺杆泵的基本泵保护模式和增强的泵保护模式的实施方式：

A.对于齿轮泵和渐进式空腔泵的实施方式

实际上，本发明由两种类型的正排量泵保护控制逻辑组成，这两种类型的正排量泵保护控制逻辑利用功率、扭矩、速度、粘度和比重的直接反馈来计算实际经校正的调谐比率，该实际经校正的调谐比率由在特定操作速度下实际经校正的功率除以调谐的经校正的功率组成。针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿功率测量结果。然后在决策树算法中将经校正的实际调谐比率与调谐比率设定点进行比较。如果所计算的调谐比率大于调谐比率设定点，则基本泵保护变为激活。

用于激活泵保护的过程是首先进行保护性调谐，该保护性调谐对在额定条件下操作时三种或更多种速度(例如，五(5)种速度)下的速度和功率数据进行采样。(相比于与离心泵在关闭的阀门条件下的调谐过程有关的技术，如本申请中所述的用于旋转正排量泵干运行保护的调谐过程是在额定条件下执行的。)必须在该过程中禁用保护功能。如果泵对具有多个系统曲线的系统操作，则应在泵对具有最小阻力的系统曲线操作时执行保护调谐。对于图3所示的泵和系统，将在对标记为A的系统曲线操作时执行保护调谐。这是必要的，以在较高至较低排出压力之间转变时避免滋扰干运行故障。

一旦完成保护调谐，就可启用泵保护功能。

在正排量泵中，对于恒定压差而言，扭矩保持基本上恒定，而与速度无关，并且功率将与速度的变化成比例地变化，如图4所示。对于给定压差而言，图4中PD泵的功率曲线直接随速度的变化而变化(前提是存在足够的吸入压力)。对于离心泵，功率随速度变化的立方而变化(图1)。离心泵可在关闭的阀门条件下操作短时间段。正排量泵克服关闭的阀门进行操作是不可接受的。压力将继续积累直到出现泵损坏或者泵外壳和/或管道破裂。

在已完成保护性调谐且已启用泵保护之后，用于基本泵保护的决策树算法变为激活，如下所述：

基本泵保护模式

以下是用于旋转正排量泵(包括内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵)的基本泵保护模式的步骤的示例：

如果为假，则→转到基本泵保护

如果为真，则→转到增强的泵保护

通过下组等式确定或计算当前操作速度下的调谐比率：

PAct Corr/PTune Corr；

PACTCORR＝PACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275；以及

PTUNECORR＝PMEAS×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275，

其中：

PACT＝当前速度下的实际功率，

PMEAS＝当前速度下所测量或内插的调谐值功率，

SGRTD＝额定比重，

SGACT＝实际比重，

VISCRTD＝额定粘度，并且

VISCACT＝实际粘度。

0.275的指数是默认值，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同指数的实施方案。

以举例的方式，对于内部或外部齿轮、凸轮或叶轮PD泵，调谐比率SP(即，设定点)具有2.0的默认设置；而对于渐进式空腔PD泵，调谐比率SP具有1.3的默认设置，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的调谐比率SP的不同默认设置的实施方案。

如果基本泵保护为激活的，则通过该等式在当前操作速度下评估以下关系：

PACTCORR<＝KDR×PTUNECORR，

其中KDR是默认设置为0.9的干运行因数；但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同默认设置的实施方案。应当注意，在出现滋扰跳闸的情况下可由用户调整KDR值。

如果PACTCORR<＝KDR×PTUNECORR为假，则PD泵的条件为正常的。

如果PACTCORR<＝KDR×PTUNECORR为真，则声明为PD泵的干运行故障条件。

增强的泵保护模式

对于旋转PD泵，可在以下条件为真的情况下使用增强的泵保护模式：

PAct Corr/PTune Corr<＝调谐比率SP

与下文所阐述的相符，一种类型的增强的泵保护模式用于内部或外部齿轮、凸轮或叶轮PD泵，并且另一种类型的增强的泵保护模式用于渐进式空腔PD泵。在任一种增强的泵保护模式下，基本泵保护也可保持激活。

用于内部或外部齿轮、凸轮或叶轮泵的增强的泵保护模式

对于内部或外部齿轮、凸轮或叶轮PD泵，增强的泵保护模式至少部分地基于以下扭矩波动条件：

扭矩波动比率>＝扭矩波动设定点。

如果该扭矩波动条件为真，则声明为内部或外部齿轮、凸轮或叶轮PD泵的干运行故障。

相比之下，如果该扭矩波动条件为假，则内部或外部齿轮、凸轮或叶轮PD泵具有正常条件。

与上文所阐述的相符，在这种增强的泵保护模式下，基本泵保护始终为激活的，但增强的泵保护(扭矩波动)仅在调谐比率小于或等于调谐比率设定点时才为激活的。

在增强的泵保护模式下，例如在20采样周期期间，可将最高/最低扭矩值与扭矩波动设定点进行比较。采样周期通常将取决于监测更新速率。例如，对于100毫秒更新速率，采样周期为2秒。应当注意，可针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿扭矩测量结果。

根据本发明的一些实施方案，扭矩波动设定点的默认设置可为约1.10，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同默认设置的实施方案。

可在泵处于+/-恒定速度时执行每次评估，以便区分增大/减小的排出压力与故障条件。如果检测到速度变化，则算法重新启动。

在旋转正排量泵中，正常操作条件期间的扭矩波动基本上比在干运行条件下小。当转子开始失去润滑且摩擦增加时，随着转子进入和离开润滑条件，扭矩开始突增。

图5示出了作为增强的泵保护-扭矩波动正常条件的示例的扭矩(英寸-磅)-时间(秒)曲线图。在图5中，示出了在88rpm(最大速度的20:1调节比)下的正常操作条件。对于正常操作，扭矩波动小于1％。图6也示出了也在88rpm下的干运行条件的2秒快照，该干运行条件快速超过1.10的扭矩波动设定点。相比之下，作为比较，图6示出了作为增强的泵保护-扭矩波动干运行条件的示例的扭矩(英寸-磅)-时间(秒)曲线图。

用于正排量渐进式空腔泵的增强的泵保护模式

对于渐进式空腔泵，用于基本泵保护的算法非常类似于其他旋转正排量泵，包括需要保护性调谐。然而，对于这种类型的泵而言，调谐比率设定点的默认设置为1.3；但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同默认设置的实施方案。.对于渐进式空腔泵，已发现扭矩波动并非用于确定是否存在干运行条件的可靠方法。已通过测试发现，这些类型的泵可具有不稳定的扭矩特征。因此，采用了不同方法为这种类型的泵提供增强的泵保护。用于增强的泵保护的算法计算经校正的高和低功率比率，并将其与高和低功率比率设定点(HI P RATIO SP和LO P RATIO SP)进行比较以确定是否存在干运行条件。

以举例的方式，增强的泵保护模式至少部分地基于以下高/低功率条件：

PACT2CORR/PACT1CORR)>＝HI P RATIO SP

或

PACT2CORR/PACT1CORR)<＝LO P RATIO SP。

如果任一高/低功率条件为真，则→声明为渐进式空腔PD泵的干运行故障。

相比之下，如果该高/低功率条件为假，则→渐进式空腔PD泵具有正常条件。

参数PACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的功率读数，如以下等式所示：

PACTCORR＝PACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。0.275的指数是默认值，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同指数的实施方案。

对于恒温系统，不需要校正。

以举例的方式，可在以下条件下更新PACT1CORR的值：当在泵启动期间且在1小时操作时间流逝之后出现+/-rpm速度变化时，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同+/-rpm速度变化和/或不同操作时间流逝的实施方案。PACT1CORR的值可为例如预定采样周期(例如20采样周期)内的众数值。采样周期将取决于监测更新速率。

可使用上述等式连续地更新PACT2CORR的值。PACT2CORR的值可为例如预定采样周期(例如20采样周期)内的众数值。

可连续地更新PACT2CORR/PACT1CORR的比率，并将其与高功率比率设定点HI PRATIO SP和低功率比率设定点LO P RATIO SP进行比较。比率PACT2CORR/PACT1CORR的计算值可基于例如预定采样周期(例如20采样周期)内的众数值。

高功率比率设定点HI P RATIO SP的默认设定点可为例如约1.2，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同默认设置的实施方案。

低功率比率设定点LO P RATIO SP的默认设定点可为例如约0.80，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同默认设置的实施方案。

与上文所阐述的相符，用于基本泵保护模式的上述算法可始终为激活的，但增强的泵保护模式仅在调谐比率小于或等于调谐比率设定点时才为激活的。

B.对于双螺杆泵的实现方式

本发明由三个双螺杆正排量泵保护模块组成：启动模块、基本泵保护模块和增强的泵保护模块。

启动模块

启动模块的意图是在启动期间检测因操作员出错而出现的意外关闭的吸入阀。启动模块是在初始启动期间提供一次性检查方式的保护的任选模块。

在启动期间，一旦已达到速度设定点，就例如在计时器开始之后12秒获取初始扭矩读数。可例如在之后每30秒获取扭矩读数，直到计时器结束。可将每个后续扭矩读数与初始扭矩值进行比较。如果当前扭矩值/初始扭矩值<＝0.97，则可发出干运行故障。在启动模块检查期间，不应对系统作任何更改(例如，速度变化、阀门变化)直到计时器结束。在恒温应用(例如，卸载应用)中，如果在启动之前关闭吸入阀，扭矩的下降可能将指示吸入管线中的温度升高。当温度升高时，比重下降且扭矩需求降低。如果检测到干运行故障，则驱动器立即出故障而不会等待计时器结束。如果驱动器在计时循环完成之前停机，则启动模块将自身复位(如果为激活的话)。相比之下，如果当前扭矩值/初始扭矩值>0.97，则该条件为正常的并且禁用启动模块。额定速度下的默认计时器值为例如2分钟。对于比额定值小的速度，计时器持续时间可延长。本发明并非意欲将计时器值或当前扭矩值/初始扭矩值比率限于任何特定值。额定速度下的2分钟计时器值可由用户通过参数设定。另外，0.97的默认扭矩比率值也可通过参数设定。在最小速度下，0.97的扭矩比率值可略微减小到0.975以避免延长的计时器值。在启动模块检查期间，HMI上可出现用户消息“启动检查”。一旦计时器结束且条件为正常的，HMI上就可出现用户消息“启动检查成功”并且禁用启动模块。如果在“启动检查”期间检测到速度变化>＝2％，则中止启动算法并且显示消息“启动保护被中止”。双螺杆泵随后恢复正常操作。

保护性调谐模块

可按上文所阐述的类似方式实现保护性调谐。例如，用于激活泵保护的过程是首先进行保护性调谐，该保护性调谐对在额定条件下操作时例如五种速度下的速度、扭矩或功率数据进行采样。必须在该过程中禁用保护功能。如果泵对具有多个系统曲线的系统操作，则应在泵对具有最小阻力的系统曲线操作时执行保护调谐。对于图1所示的泵和系统，将在对标记为A的系统曲线操作时执行保护调谐。这是必要的，以在较高至较低压差之间转变时避免滋扰干运行故障。

与上文所阐述的相符，一旦完成保护调谐，就可启用泵保护功能。

如图2所示，对于给定压差而言，PD泵的功率曲线直接随速度的变化而变化(前提是存在足够的吸入压力)。对于离心泵，功率随速度变化的立方而变化(图3)。离心泵可在关闭的阀门条件下操作短时间段。然而，应当注意，正排量泵克服关闭的阀门进行操作通常是不可接受的。压力将继续积累直到出现泵损坏或者泵外壳和/或管道破裂。

用于基本和增强的泵保护的控制逻辑利用功率、扭矩和速度的直接反馈来计算实际经校正的调谐比率，该实际经校正的调谐比率由在特定操作速度下实际经校正的扭矩除以调谐的经校正的扭矩组成。可针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿扭矩测量结果。然后可在决策树算法中将经校正的实际调谐比率与调谐比率设定点进行比较。如果所计算的调谐比率大于调谐比率设定点，则基本泵保护变为激活的；否则增强的泵保护变为激活的。

一旦完成保护调谐，就可启用泵保护功能。

一旦已启用泵保护，用于基本泵保护的决策树算法如下：

基本泵保护模块

如果为假，则转到基本泵保护。

如果为真，则转到增强的泵保护。

可通过下组等式确定或计算当前操作速度下的调谐比率：

Tact Corr/Ttune Corr

TACTCORR＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275

TTUNECORR＝TMEAS×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275，

其中：

TACT＝当前速度下的实际扭矩，

TMEAS＝当前速度下所测量或内插的调谐值扭矩，

SGRTD＝额定比重，

SGACT＝实际比重，

VISCRTD＝额定粘度，并且

VISCACT＝实际粘度。

0.275的指数是默认值，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同指数的实施方案。

以举例的方式，对于双螺杆泵，调谐比率设定点可具有1.3的默认设置。然而，本发明并非意欲将调谐比率设定点的值限于特定值。调谐比率设定点值可由用户更改，例如作为所选的参数。

一旦启用泵保护，基本泵保护就始终为激活的，并且在当前操作速度下评估以下关系：

TACTCORR<＝KDR×TTUNECORR，

其中KDR是可具有0.95默认设置的干运行因数。本发明并非意欲将KDR的值限于特定值。KDR值可由用户更改，例如作为所选的参数。

如果出现滋扰跳闸，则可基于以下关系调整KDR值：

TACTCORR<＝KDR×TTUNECORR

如果为假，则该条件为正常的。

如果为真，则声明为干运行故障。

增强的泵保护模块

如果以下决策树变元为真，则可使用增强的泵保护模块：

Tact Corr/Ttune Corr<＝调谐比率SP。

如果为真，则转到增强的泵保护。

应当注意，在上述决策树变元中，基本泵保护模块始终为激活的，但增强的泵保护模块仅在调谐比率小于或等于调谐比率设定点时才为激活的。

对于双螺杆泵，用于基本泵保护的算法类似于其他旋转正排量泵。

然而，已通过测试发现，扭矩特征在旋转PD泵与双螺杆泵之间有很大差异。例如，当因转子与转子的摩擦接触(齿轮泵)或转子与静止外壳的接触(渐进式空腔泵)而在干运行条件下操作时，旋转PD泵可提供稳固的扭矩波动特征。相比之下，双螺杆泵可具有在正常操作条件与故障操作条件之间提供很小变化的扭矩特征。因此，已发现，为旋转PD泵(如齿轮泵和渐进式空腔泵)建立的算法(例如，如上所阐述)无法可靠地检测双螺杆泵的干运行条件。

如图7所示，当模拟干运行条件时，已发现在紧接吸入阀关闭之后存在标记为P的瞬时峰值。已发现该峰值P在所测试的所有速度和压差下是一致的。已发现该峰值P是干运行扭矩特征与正常条件系统变化之间的唯一区别特性。

用于增强的泵保护的算法确定或计算经校正的高扭矩比率和经校正的低扭矩比率，并且将其与高和低扭矩比率设定点进行比较以确定是否存在干运行条件。然而，在评估这些变元之前，可进行检查以确定该条件是否是因控制阀打开/关闭或干运行条件所致。这可通过这样进行：通过按如下方式进行样本扭矩检查来确定是否存在上述峰值：

以举例的方式，可按100毫秒的最小采样速率获取200个样本扭矩读数。按如下方式将恒定速度(+/-5Rpm)下的初始扭矩读数与每个连续扭矩读数进行比较：(初始扭矩读数-扭矩读数“N”)...N+1,N+2,...,N+199。如果<＝4次评估为负，则假定所有读数为正(减小)或等于零(恒定)；这可在控制阀打开时发生，并且如图8所示陈述“样本读数是否恒定或减小？”的评估框为真，增强的泵保护模块被去激活且仅基本泵保护模块变为激活的。应当注意，如果控制阀关闭，则调谐比率设定点可被超过(在基本泵保护模块下)并且增强的泵保护模块随之被去激活。如果>4次评估为负，则如图8所示陈述“样本读数是否恒定或减小？”的评估框变为假。随后可启动2分钟计时器，并且以例如每100毫秒一次的最小速率评估变元

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP

直到两分钟计时器结束。如果2分钟计时器结束且这两个变元都为假，则该条件为正常的并且算法使自身复位。如果其中一个或两个变元为真，则立即发出干运行故障。HI TRatio SP和LO T Ratio SP的默认值分别为1.10和0.9。本发明并非意欲将HI或LO T Ratio设定点或计时器设置限于与现在已知或将来随后开发的相符的特定值。

HI或LO T Ratio设定点值可由用户通过参数更改。此外，以举例的方式，所使用的评估次数为四(4)次，但本发明的范围并非旨在限于该评估次数，并且在本发明的实质内可设想到使用大于4或小于4的评估次数的实施方案。

应当注意，在上述算法中，基本泵保护模块始终为激活的，但增强的泵保护模块仅在调谐比率(TACT CORR/T TUNE CORR)等于或小于调谐比率SP时才为激活的。

TACT2CORR/TACT1CORR)>＝HI T RATIO SP

或

TACT2CORR/TACT1CORR)<＝LO T RATIO SP，

其中

TACT1CORR是如下所示针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且TACTCORR＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

0.275的指数是默认值，但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同指数的实施方案。

对于恒温系统，通常不需要校正。

可在以下条件下更新TACT1CORR的值：在泵启动期间且在例如1小时的操作时间流逝之后出现+/-2rpm速度变化。

TACT2CORR/TACT1CORR的计算值可基于例如20采样周期内的众数值。

图8示出了用于实现上述泵保护模式的流程图(一般被指示为100)，例如具有a到n的步骤。

信号处理器12

信号处理器12执行设备的基本信号处理功能以便实现本发明。信号处理器12可为独立式信号处理模块，形成控制器、控制器模块等的一部分，或形成设备10的某个其他模块的一部分。用于控制泵的许多不同类型和种类的信号处理器、控制器和控制器模块是本领域已知的，例如包括可编程逻辑控制器和变频驱动。以举例的方式，基于对此类已知的信号处理模块、控制器和控制模块的理解，本领域的技术人员将能够配置信号处理器12以执行与本文所述的相符的功能，包括接收信令，该信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；以及至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式，否则保持处于基本保护模式。以进一步举例的方式，基于此类已知的信号处理模块、控制器和控制模块的理解，本领域的技术人员将能够配置信号处理器14以执行与本文所述的相符的功能，包括确定实际经校正的调谐比率是否小于或等于实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式，以及至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定实际经校正的调谐比率。

以还进一步举例的方式，信号处理器的功能可使用硬件、软件、固件或它们的组合实现，但本发明的范围并非旨在限于其任何特定实施方案。在典型的软件实现方式中，这种模块将为一个或多个基于微处理器的体系结构，这些体系结构具有微处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出装置和控件、与其相连的数据和地址总线。本领域的技术人员将能够对这种基于微处理器的实现方式进行编程以执行本文所述的功能，而无需进行过多的试验。本发明的范围并非旨在限于使用已知或将来随后开发的技术的任何特定实现方式。

信号处理器、控制器或控制器模块可包括其他模块以执行本领域已知的、不构成本发明的一部分的、且本文未详述的其他功能。

旋转正排量泵14

如元件14的旋转正排量泵及一般的旋转正排量泵是本领域已知的，例如其可包括双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵，这未在本文中详述。此外，本发明的范围并非旨在限于现在已知或将来随后开发的其任何特定类型或种类。以举例的方式，此类旋转正排量泵应被理解为包括用于驱动泵或泵部分的电机或电机部分，以及如元件16的某种模块(例如可编程逻辑控制器(PLC)或变频驱动(VFD))以便实现与控制用于驱动泵14的电机的基本操作有关的某种功能。以举例的方式，并与本文所阐述的相符，电机应被理解为从信号处理器接收控制信号以便驱动和控制旋转正排量泵泵送流体。电机还应被理解为提供信令，该信令包含关于与泵操作有关的功率、扭矩和速度的信息。

其他可能的应用

其他可能的应用包括至少以下应用：

泵保护算法-无传感器的干运行保护可为系统失常条件或操作员出错期间的正排量泵故障容限提供可靠方法。在恒温系统中，这可在不增加外部传感器的成本和复杂性的情况下实现。以举例的方式，可设想到此类可能应用用于正排量泵，诸如双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵，这与本文所阐述的相符。

本发明的范围

应当理解，除非本文另外指明，否则本文针对具体实施方案描述的任何特征、特性、替代方案或变型也可以与本文所述的任何其他实施方案一起应用、使用或结合。另外，本文的附图未按比例绘制。

尽管已经针对其示例性实施方案描述并示出了本发明，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可以在此对这些实施方案进行前述以及各种其他的添加和省略。

Claims (50)

1.设备，包括：

信号处理器，所述信号处理器被配置成

接收信令，所述信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；并且

至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入所述双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成确定所述实际经校正的调谐比率是否小于或等于所述实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入所述增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定所述实际经校正的调谐比率。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于当前速度下的实际扭矩(TACT)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定所述实际经校正的扭矩(TAcorr)。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定所述实际经校正的扭矩(TAcorr)：

TAcorr＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

6.根据权利要求3所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于所述当前速度下所测量或内插的调谐值扭矩(TMEAS)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)：

TTcorr＝TMEAS×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述调谐比率设定点(调谐比率SP)包括默认设置，包括所述双螺杆正排量泵的约1.3的一个默认设置。

9.根据权利要求3所述的设备，其中所述信号处理器被配置成针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿扭矩测量结果。

10.根据权利要求3所述的设备，其中所述信号处理器被配置成检测速度变化并且重新启动保护模式算法。

11.根据权利要求1所述的设备，其中当处于所述增强的泵保护模式时，所述信号处理器被配置成：

确定经校正的高和低扭矩比率；并且

将所述经校正的高和低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点进行比较以确定是否存在干运行条件。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述信号处理器被配置成确定是否：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP

或

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP；并且

如果是，则声明为干运行故障，否则在正常条件下操作所述双螺杆正排量泵，其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是所述初始采样周期之后的众数值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO P RATIO SP是默认低扭矩比率设定点。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定针对比重和粘度的所述经校正的扭矩读数：

TACT1CORR＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

14.根据权利要求11所述的设备，其中所述信号处理器被配置成在以下条件下更新TACT1CORR的值：当在泵启动期间且在预定操作时间流逝之后出现+/-预定rpm速度变化时。

15.根据权利要求3所述的设备，其中当处于基本泵保护模式时，所述信号处理器被配置成在所述当前操作速度下确定所述实际经校正的扭矩(TAcorr)是否小于或等于干运行因数(KDR)乘以所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)，其中所述干运行因数(KDR)具有默认设置，包括约0.95；并且

如果是，则所述信号处理器被配置成声明为干运行故障，否则在正常条件下操作所述双螺杆正排量泵。

16.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成提供包含信息的控制信号，以控制所述双螺杆正排量泵的操作，包括当确定干运行条件时切断所述双螺杆正排量泵。

17.一种方法，包括：

利用信号处理器接收信令，所述信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；以及

利用所述信号处理器至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入所述双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器确定所述实际经校正的调谐比率是否小于或等于所述实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入所述增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定所述实际经校正的调谐比率。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于当前速度下的实际扭矩(TACT)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定所述实际经校正的扭矩(TTcorr)。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定所述实际经校正的扭矩(TAcorr)：

TAcorr＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

22.根据权利要求19所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于所述当前速度下所测量或内插的调谐值扭矩(TMEAS)、所泵送的流体的额定比重(SGRTD)、所泵送的流体的实际比重(SGACT)、所泵送的流体的额定粘度(VISCRTD)、所泵送的流体的实际粘度(VISCACT)之间的关系来确定所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)、功率(PTcorr)。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)：

TTcorr＝TMEAS×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

24.根据权利要求17所述的方法，其中所述调谐比率设定点(调谐比率SP)包括默认设置，包括所述双螺杆正排量泵的约1.3的一个默认设置。

25.根据权利要求21所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器针对其中过程温度不恒定的系统中的比重和粘度变化连续地补偿扭矩测量结果。

26.根据权利要求20所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器检测速度变化并且重新启动保护模式算法。

27.根据权利要求17所述的方法，其中当处于所述增强的泵保护模式时，所述方法包括：

利用所述信号处理器确定经校正的高和低扭矩比率；以及

利用所述信号处理器将所述经校正的高和低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点进行比较以确定是否存在干运行条件。

28.根据权利要求35所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器确定是否：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP

或

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP；并且

如果是，则利用所述信号处理器声明为干运行故障，否则利用所述信号处理器在正常条件下操作所述双螺杆正排量泵，其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是所述初始采样周期之后的值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO T RATIO SP是默认低扭矩比率设定点。

29.根据权利要求36所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定针对比重和粘度的所述经校正的扭矩读数：

TACT1CORR＝TACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^0.275。

30.根据权利要求36所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器在以下条件下更新TACT1CORR的值：当在泵启动期间且在预定操作时间流逝之后出现+/-预定rpm速度变化时。

31.根据权利要求17所述的方法，其中当处于基本泵保护模式时，所述方法包括利用所述信号处理器在当前操作速度下确定所述实际经校正的扭矩(TAcorr)是否小于或等于干运行因数(KDR)乘以所述调谐的经校正的扭矩(TTcorr)，其中所述干运行因数(KDR)具有默认设置，包括约0.95，并且能够在出现滋扰跳闸时进行调整；以及

如果是，则利用所述信号处理器声明为干运行故障，否则利用所述信号处理器在正常条件下操作所述泵。

32.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器提供包含信息的控制信号以控制所述双螺杆正排量泵的操作，包括当确定干运行条件时切断所述双螺杆正排量泵。

33.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括利用所述信号处理器保持基本泵保护模式始终为激活的。

34.设备，包括：

用于接收信令的装置，所述信令包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的功率、扭矩、速度、粘度和比重的信息；以及

用于至少部分地基于实际经校正的调谐比率与调谐比率设定点(调谐比率SP)之间的关系来确定是否进入所述双螺杆正排量泵的增强的泵保护模式的装置。

35.根据权利要求34所述的方法，其中用于确定的所述装置包括确定所述实际经校正的调谐比率是否小于或等于所述实际经校正的调谐比率设定点(调谐比率SP)，并且如果是，则进入所述增强的泵保护模式，否则继续使用基本泵保护模式。

36.根据权利要求34所述的方法，其中用于确定的所述装置包括至少部分地基于在特定操作速度下实际经校正的扭矩(TAcorr)除以调谐的经校正的扭矩(TTcorr)的比率来确定所述实际经校正的调谐比率。

37.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器包括控制器或采用控制器的形式，所述控制器被配置成控制所述泵的操作。

38.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括所述双螺杆正排量泵。

39.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成保持基本泵保护模式始终为激活的。

40.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成通过实现以下操作来在启动期间检测意外关闭的吸入阀：

在启动期间，一旦已达到所述速度设定点，就在计时器开始之后的某个时间点获取初始扭矩读数；

在后续周期性间隔处获取后续扭矩读数直到所述计时器结束；

将每个后续扭矩读数与所述初始扭矩值进行比较；并且

确定当前扭矩值/初始扭矩值是否<＝某个预定默认设置，然后发出干运行故障。

41.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理器被配置成确定瞬时峰值P，所述瞬时峰值存在于干运行条件期间紧接吸入阀关闭之后，并且采用干运行扭矩特征与正常条件系统变化之间的区别特性的形式。

42.根据权利要求41所述的设备，其中所述信号处理器被配置成使用经校正的高扭矩比率和经校正的低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点的比较来确定对于增强的泵保护是否存在干运行条件。

43.根据权利要求42所述的设备，其中在进行所述比较之前，所述信号处理器被配置成通过以下方式来确定是否存在所述瞬时峰值P：执行样本扭矩检查以查看是否因控制阀打开/关闭而存在所述干运行条件。

44.根据权利要求43所述的设备，其中所述信号处理器被配置成以最小采样速率获取样本扭矩读数，并且将恒定速度下的初始扭矩读数与每个连续扭矩读数进行比较。

45.根据权利要求44所述的设备，其中所述信号处理器被配置成确定是否大于预定数量的比较为负，并且如果确定如此，则

启动计时器；

以给定速率评估如下等式直到所述计时器结束：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP，

以及

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP，并且

如果一个或两个等式为真，则声明为所述干运行条件，或者

如果两个等式均为假，则声明为正常运行条件，

其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是所述初始采样周期之后的值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO T RATIO SP是默认低扭矩比率设定点。

46.根据权利要求17所述的方法，其中所述信号处理器被配置成确定瞬时峰值P，所述瞬时峰值存在于干运行条件期间紧接吸入阀关闭之后，并且采用干运行扭矩特征与正常条件系统变化之间的区别特性的形式。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述信号处理器被配置成使用经校正的高扭矩比率和经校正的低扭矩比率与高和低扭矩比率设定点的比较来确定对于增强的泵保护是否存在干运行条件。

48.根据权利要求47所述的方法，其中在进行所述比较之前，所述信号处理器被配置成通过以下方式来确定是否存在所述瞬时峰值P：执行样本扭矩检查以查看是否因控制阀打开/关闭而存在所述干运行条件。

49.根据权利要求48所述的方法，其中所述信号处理器被配置成以最小采样速率获取样本扭矩读数，并且将恒定速度下的初始扭矩读数与每个连续扭矩读数进行比较。

50.根据权利要求49所述的方法，其中所述信号处理器被配置成确定是否大于预定数量的比较为负，并且如果确定如此，则

启动计时器；

以给定速率评估如下等式直到所述计时器结束：

TACT2CORR/TACT1CORR>＝HI T RATIO SP，

以及

TACT2CORR/TACT1CORR<＝LO T RATIO SP，并且

如果一个或两个等式为真，则声明为所述干运行条件，或者

如果两个等式都为假，则声明为正常运行条件，

其中

TACT1CORR是针对比重和粘度的经校正的扭矩读数，并且是初始采样周期内的众数值，

TACT2CORR是针对比重和粘度的连续更新的经校正的扭矩读数，并且是所述初始采样周期之后的值，

HI T RATIO SP是默认高扭矩比率设定点，并且

LO T RATIO SP是默认低扭矩比率设定点。