TW201326762A - 用於監測裂解氣壓縮機的多變效率之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於監測一裂解氣壓縮機或壓縮機組操作條件之系統及方法。該監測系統包含複數個感測模組，其等具有與各壓縮機級之一入口或一出口相鄰之用於量測一局部機器操作參數之至少一光纖布拉格光柵感測器。該等基於光纖之感測模組係可操作地連接至一資料獲取系統或信號訊問器，其中同時偵測來自不同光纖布拉格光柵感測器之信號。該資料獲取系統係可操作地連接至一控制器，其中該控制器判定各壓縮機級之一估計多變效率且用設計值及其變動範圍來分析來自機器操作條件之全部量測資料。每當一參數超出操作限制時，將操作一控制或最佳化程序。

Description

用於監測裂解氣壓縮機的多變效率之系統及方法
本發明係關於使用感測技術之監測系統及方法，及更特定言之，本發明係關於使用光纖感測模組來量測來自用在乙烯生產設備中之裂解氣壓縮機之各種操作參數之監測系統及方法。
吾人已熟知：在一乙烯生產單元中，積垢為可顯著限制裂解氣壓縮機之性能且影響級間冷卻器及該乙烯生產單元之整體操作之一現象。裂解氣壓縮機之操作歷來為大多數乙烯生產廠之一關鍵瓶頸。壓縮機經常遭受嚴重積垢以需要工廠專門停下來進行清潔。有時每年都需要此等清潔。壓縮機之此積垢降低壓縮機之效率。因此，積垢控制及防止係非常關鍵之程序，且已使用若干方法來單獨或組合地實現此目標。無論用以控制積垢之方法為何者或即使無適當之積垢控制，每個乙烯生產者均需在計劃生產或確定維修時間表時高度重視裂解氣壓縮機之機器性能及操作條件之監測。
工業壓縮機已展現明顯導致積垢形成且藉此降低壓縮機多變效率之頻繁的機械及熱異常。當積垢出現時，變速機器之渦輪機轉速加快或定速機器之再循環終止。由於積垢所致之內部能量或熱之損失，所以一壓縮機之多變效率很可能背離絕熱條件。此一熱損失可起因於實際上增大熱阻或熱通量之積垢形成。關鍵在於：在穩定及瞬變之溫度、 壓力及甚至振動下連續監測壓縮機之熱力行為。
壓縮機多變效率η=(k-1)/k＊Ln(P2/P1)/Ln(T2/T1)，其中k=Cp/Cv，即，恆壓比熱與恆容比熱之比率；T及P為吸氣與排氣溫度及吸氣與排氣壓力。此效率主要取決於裂化氣組合物、吸氣/排氣溫度及壓力。此等參數之任何變化將影響壓縮機之多變效率。若可同時監測溫度、壓力及氣體組合物，則此尤其實現機器條件之一更精確理解，且其允許更多遭受嚴重積垢之若干級之個體化可能性。既有溫度、壓力及流量感測器已被用作為基本系統操作指示器。一般而言，可實際上用習知壓力計及熱耦器來同時量測來自一壓縮機之溫度與壓力兩者。
雖然易於用既有偵測技術來量測吸氣與排氣壓力及吸氣與排氣溫度，但由於耗時及複雜之儀器現場校準，所以用氣相色譜分析(GC)或微型氣相色譜分析(MGC)來即時分析氣體組合物相對更具挑戰性。在一正常情況中，氣體分析會花費5分鐘至10分鐘。在其他情況中，抽取氣體樣本且將氣體樣本發送至遠端實驗室用於分析會花費數小時或數天。再者，需要三種不同儀器(即，溫度計或熱耦器、壓力感測器及氣相色譜分析儀)用於壓縮機性能變動監測。此一方法證明：難以提供壓縮機效率之線上精確量測且藉此無法即時提供機器條件之精確資訊。
因此，需要一種用於監測裂解氣壓縮機變數以便判定壓縮機之即時操作條件及效率之系統及方法。亦需要一種使用能够在惡劣環境中操作或不會因與量測條件中所經歷之 流體及/或氣體之化學反應而遭受降級之感測器來監測一裂解氣壓縮機之系統及方法。
根據本發明之一態樣，提供一種用於判定一裂解氣壓縮機或壓縮機組之多變效率之裂解氣壓縮機監測系統。該裂解氣壓縮機或壓縮機組包含流體串聯連接之複數個壓縮機級及相鄰壓縮機級之間之一級間冷卻器。該裂解氣壓縮機監測系統包含複數個自校準感測模組，其中該等感測模組之各者係定位於各壓縮級之一入口或一出口鄰近處。各感測模組包含定位於一外殼內以量測一對應壓縮機級之一操作參數之至少一光纖布拉格光栅感測器，且該等光纖布拉格光栅感測器之各者經功能化以在一穩態或動態事件中對溫度、壓力、氣體密度、流速之一者作出回應。該裂解氣壓縮機監測系統亦包含可操作地連接至該複數個感測模組之各者之一資料獲取系統，其中該資料獲取系統包含用於自該等感測模組之各者接收至少一信號之一光學訊問器。該裂解氣壓縮機監測系統進一步包含可操作地連接至該資料獲取系統之一控制器，其中該控制器包含一處理器及一軟體介面以判定各壓縮機級之一估計多變效率。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於判定一裂解氣壓縮機或壓縮機組之多變效率之裂解氣壓縮機監測系統。該裂解氣壓縮機或壓縮機組包含流體串聯連接之複數個壓縮機級及定位於相鄰壓縮機級之間之一級間冷卻器。該裂解氣壓縮機監測系統包含複數個感測模組，其中該等感測模 組之各者係定位於各壓縮機級之一入口或一出口鄰近處。各感測模組包含一外殼，各感測模組具有嵌入至彈性材料中之一第一光纖布拉格光栅感測器、附接至一懸臂樑之一第二光纖布拉格光栅感測器與一第三光纖布拉格光栅感測器及定位於該外殼內之一第四光纖布拉格光栅感測器。該裂解氣壓縮機監測系統亦包含可操作地連接至該複數個感測模組之各者以自該等感測模組之各者接收一信號之一資料獲取系統。該裂解氣壓縮機監測系統進一步包含可操作地連接至該資料獲取系統之一控制器，其中該控制器包含一處理器及一軟體介面以判定各壓縮機級之即時多變效率。
熟習技術者將自已以繪示方式展示及描述之本發明之實施例之以下描述明白本發明之優點。如所認知，本發明實現其他不同實施例，且其細節實現各種態樣中之修改。
參考附圖，現於待以舉例方式描述之本發明之實施例中具體繪示本發明之此等或其他特徵及其優點。
應注意，全部圖式係概略的且未按比例繪製。為了圖式之清晰及便利，已在尺寸上放大或縮小地展示此等圖之部件之相對尺寸及比例。相同元件符號一般用以意指不同實施例中之對應或類似特徵。相應地，(若干)圖式及描述應被視為具繪示性且不具限制性。
參考圖1，圖中展示一裂解氣壓縮機監測系統10之一例示性實施例之一示意圖，其用於監測用在乙烯處理單元中 以提供五級系統之一壓縮機11之多變效率。雖然下文中展示及描述五級系統，但應瞭解任何數目之級可與本文中所述之概念及系統一起使用。在一典型乙烯處理單元中，裂解氣壓縮機11歷來為生產之關鍵瓶頸。一般技術者亦應瞭解，用於監測及控制一壓縮機之概念與裂化烴氣、乙烯生產、丙烯生產或利用一壓縮機之任何其他程序一起使用。
壓縮機多變效率直接取決於吸氣及排氣位置處之氣體組合物、溫度及壓力。氣體流速、積垢嚴重性及化學處理程序亦間接影響壓縮機多變效率變動及降級趨勢。亦可與此等參數一起使用以指示積垢與喘振增加及一壓縮機之效率降低之另一參數包含壓縮機結構之振動及喘振。由於此等參數在壓縮機級之各者之間變動且主要取決於積垢嚴重性，所以可增大所得之排氣溫度、吸氣壓力、蒸汽渦輪機轉速及驅動器馬力，同時可減小氣體壓縮比及氣體通過量。此等參數之任何變化將影響壓縮機之效率且亦可導致壓縮機喘振事件。既有之溫度、壓力及流量感測器已被用作為一基本系統操作指示器，且此等感測器能够提供實質上即時之條件回饋。然而，氣體組合物之即時量測係極其困難的。雖然可使用氣相色譜分析(GC)或微型氣相色譜分析(MGC)來判定氣體組合物，但此等程序既耗時又需要複雜之儀器現場校準。因此，此等方法之結果分析會非常耗時且無法提供壓縮機之即時效率結果。
由於壓縮機級之各者遭受操作條件之降級，所以提供各壓縮機級處之操作條件之即時監測係重要的。本發明之裂 解氣壓縮機系統10經組態以監測與壓縮機之各級相關之操作參數且連續比較此等參數以提供各級處之效率之一即時分析以判定壓縮機組之總體效率以便精確定位壓縮機組之最低效率級之位置。即時多變效率分析亦可允許壓縮機組之各種條件之類似即時控制以便校正操作效率之任何降低。
此裂解氣壓縮機監測系統10包含基於光纖布拉格光栅(基於FBG)之一感測模組，其可用以監測一裂解氣壓縮機或壓縮機組之預定操作參數。此感測模組允許由安裝於一壓縮機或壓縮機組之各壓縮機級之輸入端或輸出端處之感測器同時偵測線上多參數(積垢、溫度、壓力、流量、氣體組合物、振動等等)。各感測器或感測模組經組態以量測至少一條件，其包含(但不限於)溫度、壓力、流速、氣體密度以及熱及機械動態事件。由可遠端存取且經組態以可操作地連接至各感測器或感測模組之一中央資料處理單元建構一網路。感測模組藉由TCP/IP光纖或無線而與系統互連。一圖形使用者介面經設計以轉換自感測模組接收之量測系統操作條件以判定裂解氣壓縮機組效率以及控制及最佳化壓縮機之操作。
可使用各種類型之感測模組來量測一多級壓縮機之各級處之一或多個操作條件。特定言之，光纖感測器(諸如一光纖布拉格光栅(FBG)感測器)被併入至一感測模組中且被部署於其中將量測預定壓縮機參數之各位置處。基於FBG之一感測模組經封裝及功能化以對一特定外部測量變數或 若干測量變數作出回應。在一實施例中，基於FBG之感測模組為可同時量測溫度、壓力及流速之一多功能物理感測模組。
溫度可由FBG感測器之波長判定，即，△T(t)=τ＊△λ(t)，其中τ10 pm/℃至12 pm/℃，而壓力由△P(t)=γ＊△λ(t)(其中γ0.1 pm/psi至0.2 pm/psi)計算。流速感測器由雙FBG整合之光束結構(其隨氣流而彎曲)製成。可由兩個FBG偵測光束之低部分處之光束誘導彈性應變之收縮。當氣流通過感測器探針窗口時，彎曲光束之一側將產生拉伸應變且相對側光束將產生壓縮應變。兩個FBG之相對差異(△λ(t)=|λ(FBG1)-λ(FBG2)|=δ＊fr(t))與流速(fr(t))成正比，其中δ為流量感測器之流量靈敏度(以pm/(T/h)為單位)。同時，用流速來校準兩個FBG中心波長之間之相對差。且兩個FBG之中心位置(△λ=(λ(FBG1)+λ(FBG2))/2=τ＊△T)為溫度之一函數。基於FBG之此感測模組係封裝成一探針狀結構。
在另一實施例中，基於FBG之感測模組經組態以用於裂化烴氣分析，基於FBG之感測模組亦可同時量測氣體密度、氣體溫度及氣體流速。此感測模組由被密封於一熱電容器狀封裝中之基於熱賦能FBG之感測器組成。當壓縮氣體係流動通過該熱電容器單元時，偵測由基於FBG之熱感測器量測之氣體密度。各光纖感測器之相對波長位移係關聯的且被轉換為與壓縮機多變效率直接相關之一等效氣體分子量。該波長位移指示多變效率之變化。可在一穩態模 式或一動態模式中操作此等感測模組之各者。
在圖1至圖2中，裂解氣壓縮機監測系統包含一壓縮機11，其具有流體串聯連接之複數個壓縮機級12。一氣體之壓縮導致該氣體之溫度升高，因此，一級間冷卻器14係定位於各壓縮機級12之間以在該氣體通過級間時維持一實質上一致之氣體溫度使得整個程序幾乎絕熱。複數個感測模組16係定位於氣流內或氣流鄰近處以量測沿感測模組16通過之氣體之操作條件或參數。感測模組16之各者包含至少一光纖布拉格光栅感測器56，如下所解釋。感測模組16之各者係可操作地連接至其中接收來自各感測模組16之信號之一接線盒20。接著，將由接線盒20獲取之資料轉移至一控制器22，控制器22接收及處理資料以監測沿裂解氣壓縮機11之各級之操作參數。控制器22經組態以連續即時監測各級之操作參數。控制器22連續分析操作參數資料以判定各壓縮機級之多變效率。控制器22用設計值及其變動範圍來分析來自機器操作條件之全部量測資料。每當一參數超出操作限制時，將由控制器22觸發一控制或最佳化程序。控制器22亦經組態以控制壓縮機11之抗積垢條件。
在一實施例中，接線盒20可經組態以僅包含一資料獲取系統(DAQ)、一靜態及/或動態光學信號訊問器、一感測器信號處理器或一波長多工器或包含以上各者之任何組合。控制器22可經組態以包含資料獲取系統(DAQ)、用於收集及處理所收集資料之一處理器、比較及/或評估所收集資料之一分析器及/或鑒於所收集資料及所判定效率結果而 將一回饋回應提供至壓縮機之一操作器。再者，控制器可觸發用於改良壓縮機效率之一最佳化程序。
圖3繪示一FBG感測器模組16之一例示性實施例。感測器模組16係栓接或否則附接至壓縮機或管壁52且作為進入氣流之一探針而至少部分延伸穿過壓縮機壁。感測模組16包含沿模組之長度延伸之一光纖54，其中光沿光纖54而自接線盒20來回透射(圖1至圖2)。在一情況中，光纖54可由矽或與含有烴之氣體幾乎不起化學作用之任何其他材料形成。用一標準壓力計來校準FBG上之壓力誘導之彈性應變變動。在另一情況中，將FBG壓力氣密密封於具有內部壓力P(0)之一可變形小圓筒中。其與外部壓力P(t)之差值將調變一預應變FBG波長。再次用一標準壓力計來校準經調變之波長。感測模組16可包含形成於光纖54上之複數個光纖布拉格光栅感測器56。在所繪示實施例中，感測模組16包含一第一光纖布拉格光栅感測器56a、一第二光纖布拉格光栅感測器56b及一第三光纖布拉格光栅感測器56c。雖然所繪示之感測模組16僅展示三個感測器56，但一般技術者應瞭解可沿光纖54之長度定位任何數目之感測器。各感測器56a、56b、56c由形成至光纖54上之一光纖布拉格光栅組成，且各感測器56a、56b、56c亦經組態以透過光纖54而反射與其他感測器之峰值波長不同之一峰值波長。在所繪示實施例中，第一感測器56a經組態以量測局部溫度，第二感測器56b經組態以量測局部壓力，且第三感測器56c經組態以量測局部流速。光纖54及光纖布拉格光栅 感測器56係佈置於牢固至壁52之一外殼58內。感測模組16係可操作地連接至經組態以透過光纖54而將光提供至光纖布拉格光栅感測器56之各者之一接線盒20，且接線盒20亦經組態以接收自光纖布拉格光栅感測器56反射之光。經量測之特定操作參數導致由光纖布拉格光栅所產生之回射至接線盒20之光之一波長峰值變化或由光纖布拉格感測器產生之波長位移。圖3中所繪示之感測模組16亦可包含用於量測局部振動量之一額外FBG感測器。
圖4繪示一感測模組16之另一例示性實施例。感測模組16包含部分佈置於一外殼58內之一對光纖54，外殼58經組態以附接至一壁使得感測模組16係至少部分佈置於壓縮機級之間之氣流中。各光纖54包含一第一光纖布拉格光栅感測器56a及形成於第一光纖布拉格光栅感測器56a上之一第二光纖布拉格光栅感測器56b。第一FBG感測器56a經組態以量測流動通過感測模組16之氣流之壓力，且第二FBG感測器56b為經組態以量測流速與溫度兩者之一雙模式感測器。雖然圖3至圖4繪示一單一感測模組16(其包含於其內整合以量測不同操作參數之多個光纖布拉格感測器)，但一般技術者應瞭解多個感測模組16可定位於任何單一壓縮機級之相同入口或出口鄰近處使得各感測模組16量測比可用感測器更少之操作參數。
與本申請案同日申請且具有案號xx/xxx,xxx之名稱為「Fiber Bragg Sensor Package for Measuring Polytropic Efficiency in a Compressor」之相關專利申請案中展示及 描述另一替代感測模組，該案之全文併入本文中。
當一光纖布拉格光栅感測器經封裝以對壓力作出回應時，將需要其封裝對壓力誘導之應變變動作出回應。為作出準確測量，一感測器封裝通常包含用於量測壓力之一FBG感測器及作為一溫度感測器之一第二FBG感測器。以此方式，一壓力將具有一熱相依靈敏度，但一額外FBG溫度感測器可用以區分熱效應與由外部壓力變動誘導之機械應變效應。
圖5繪示與使用一光纖布拉格光栅感測器來量測局部溫度時之溫度與波長位移之間之關係相關之溫度感測器回應。溫度與波長位移之間之關係在T<500 F時實質上呈線性，然後略微呈非線性。圖6繪示與壓力與回應振幅之間之關係相關之光纖布拉格光栅壓力感測器回應。圖7繪示與氣體之有效分子量與反射光波長之回應振幅之間之關係相關之光纖布拉格光栅氣體感測器回應。圖8繪示與振動頻率與振幅之間之關係相關之光纖布拉格光栅振動感測器回應。圖9繪示使用一光纖布拉格光栅感測器及八種不同烴氣混合物時之氣體之有效分子量(EMW)與波長位移之間之關係。圖10繪示一氣體組合物之有效分子量與k值及多變效率兩者之間之關係。
雖然事實是機器積垢之第一直接效應為降低多變效率，但多變效率之實際值本身不提供與壓縮機之真實條件有關之足够資訊。壓縮機效率之變動原因為：積垢增加；及輸入條件(諸如壓力、溫度、流速及氣體組合物)之變動。輸 入條件日益變為評估積垢嚴重性之一最關鍵因素。原料之撓性增大及裂化嚴重性、來自上游一體化煉廠之不同流之使用可能性及來自下游廠之流之再循環顯著增大相同廠之裂化氣組合物之變動、加劇積垢現象之複雜性以及其判釋。
沿裂解氣壓縮機11定位之感測模組16經組態以量測各壓縮機級12之入口及出口處之操作參數。各壓縮機級12之多變效率取決於待壓縮氣體之溫度、壓力及密度。雖然溫度及壓力歷來易於即時量測，但氣體密度似乎更難以即時量測。光纖布拉格光栅感測器提供操作參數之量測，該等操作參數可用以計算由氣體之有效分子量判定之氣體密度。
通常，氣體特性係未知的，因此，k值或Cp/Cv亦未知且必須使用一標準設計值。若使用一常數k(即，一恆定氣體組合物)，則亦無法用校準孔來非常準確地量測流量。因此，已知氣體特性亦有助於設計一更佳抗喘振系統、限制安全裕度及因此節能。使用一標準k值導致計算實際多變效率時之巨大誤差(自5%至15%之範圍內)。因此，需要某一其他工具來獲得與氣體組合物及k有關之資訊。
通常，氣體特性係未知的，因此，k值亦未知且必須使用一標準設計值。若使用一常數k(即，一恆定氣體組合物)，則無法用校準孔來非常準確地量測流量。因此，已知氣體特性亦有助於設計一更佳抗喘振系統、限制安全裕度及因此節能。使用一標準k值導致計算實際多變效率時之巨大誤差。已判定：對於各處理廠，氣體有效分子量 (即，氣體密度)與k值之間應存在某一嚴格關係。
如上所述，用於判定一裂解氣壓縮機或壓縮機組之即時多變效率之監測系統利用線上光纖布拉格光栅感測儀器，該儀器可首先量測來自不同壓縮機級之氣體組合物且隨後將能力延伸至監測吸氣與排氣溫度及吸氣與排氣壓力。同時，額外機器操作條件(例如流量及渦輪機轉速)亦可被同時監測且被用於壓縮機效率控制及最佳化。感測儀器包含與分波多工或分時多工平台整合在一起之基於FBG之感測器，諸如溫度感測器、壓力感測器、流量感測器、氣體感測器、抗喘振振動感測器及抗積垢感測器。各感測器為一即插即用型感測器模組，且可使用標準電信技術來將基於FBG之全部感測器連接至感測網路。此同時，可經由乙太網路而遠端監測及控制感測系統，且可使用基於軟體之一使用者介面來將所獲得之資料與既有控制平台整合。
用於遠端監測一裂解氣壓縮機組之多變效率之方法包含連續收集接線盒處之各壓縮機級之量測操作參數及將所收集之量測即時傳輸至一控制器。以資料源允許之最大取樣速率來連續獲取資料以確保：即使在暫態操作期間，亦可對機器條件作出一準確評估。典型資料頻率為自1赫茲至10千赫茲。將資料儲存於一本端資料庫中。以一給定頻率儲存類比資料，同時基於一「變化偵測」而儲存警報及事件。控制器提供多變效率之計算、根據壓力、溫度及流速(若可用)之當前程序條件之多變效率正規化以及基於一實際性能曲線之預期效率之評估。接著，比較兩個值。在估 計多變效率可用之後，控制器使用機器之有效性能來計算相同程序之預期性能及機械條件。接著，實際資料與預期值之間之任何偏差可直接關聯於積垢。
雖然已描述本發明之較佳實施例，但應瞭解本發明不受限於此且可在不背離本發明之情況下作出修改。本發明之範疇由隨附申請專利範圍界定，且意欲本發明涵蓋字面上或等效地落在申請專利範圍之含義內之全部裝置、程序及方法。
10‧‧‧裂解氣壓縮機監測系統
11‧‧‧壓縮機
12‧‧‧壓縮機級
14‧‧‧級間冷卻器
16‧‧‧感測模組
20‧‧‧接線盒
22‧‧‧控制器
52‧‧‧管壁
54‧‧‧光纖
56a‧‧‧第一光纖布拉格光栅感測器
56b‧‧‧第二光纖布拉格光栅感測器
56c‧‧‧第三光纖布拉格光栅感測器
58‧‧‧外殼
圖1係一裂解氣壓縮機監測系統之一示意圖；圖2係一裂解氣壓縮機監測系統之另一示意圖；圖3係一整合之溫度、壓力及流量感測模組之一實施例；圖4係一整合之溫度及流量感測模組之另一實施例；圖5係表示光纖布拉格光栅溫度感測器回應之一圖表；圖6係表示光纖布拉格光栅壓力感測器回應之一圖表；圖7係表示光纖布拉格光栅氣體感測器回應之一圖表；圖8係表示光纖布拉格光栅振動感測器回應之一圖表；圖9係表示氣體有效分子量及氣體密度對光纖氣體感測器之波長回應振幅之一圖表；及圖10係表示壓縮機多變效率與氣體有效分子量之相依性之一圖表。
16‧‧‧感測模組
20‧‧‧接線盒
22‧‧‧控制器

Claims (11)

  1. 一種用於判定一裂解氣壓縮機或壓縮機組之多變效率之裂解氣壓縮機監測系統，該裂解氣壓縮機或壓縮機組具有流體串聯連接之複數個壓縮機級及定位於相鄰壓縮機級之間之一級間冷卻器，該裂解氣壓縮機監測系統包括：複數個自校準感測模組，其中該等感測模組之各者係定位於各壓縮機級之一入口或出口鄰近處，各感測模組包括定位於一外殼內以量測一對應壓縮機級之一操作參數之至少一光纖布拉格光栅感測器，且該等光纖布拉格光栅感測器之各者經功能化以對穩態或動態事件中之溫度、壓力、氣體密度及流速之一者作出回應；一接線盒，其可操作地連接至該複數個感測模組之各者，該資料獲取系統包含用於自該等感測模組之各者接收至少一信號之一靜態光學訊問器與一動態光學訊問器兩者；及一控制器，其可操作地連接至該資料獲取系統，該控制器包含一處理器及一軟體介面以判定與各壓縮機級對應之即時多變效率。
  2. 如請求項1之裂解氣壓縮機監測系統，其中各感測模組包含至少部分定位於該外殼內之至少一光纖，且該等光纖布拉格光栅感測器之至少一者沿該至少一光纖佈置。
  3. 如請求項2之裂解氣壓縮機監測系統，其中該等光纖之各者係經由鎧裝光纖傳輸電纜而直接連接至該資料獲取 系統。
  4. 如請求項1之裂解氣壓縮機監測系統，其中該等感測模組之至少一者包含經功能化以量測溫度之一第一光纖布拉格光栅感測器、經功能化以量測壓力之一第二光纖布拉格光栅感測器及經功能化以量測流速之一第三光纖布拉格光栅感測器。
  5. 如請求項4之裂解氣壓縮機監測系統，其中該靜態光學訊問器經組態以通過自每秒一個樣本至每分鐘一個樣本之一資料速率自該等第一、第二及第三光纖布拉格光栅感測器之至少一者接收一信號。
  6. 如請求項4之裂解氣壓縮機監測系統，其中該動態光學訊問器經組態以通過自每秒一個樣本至每秒一萬個樣本之一資料速率自該等第一、第二或第三光纖布拉格光栅感測器之唯一者接收一信號。
  7. 如請求項1之裂解氣壓縮機監測系統，其中該等靜態與動態光學訊問器兩者係無線連接至該控制器。
  8. 一種用於判定一裂解氣壓縮機或壓縮機組之多變效率之裂解氣壓縮機監測系統，該裂解氣壓縮機或壓縮機組具有流體串聯連接之複數個壓縮機級及定位於相鄰壓縮機級之間之一級間冷卻器，該裂解氣壓縮機監測系統包括：複數個感測模組，其中該等感測模組之各者係定位於各壓縮機級之一入口或一出口鄰近處，各感測模組包括一外殼，各感測模組具有嵌入至彈性材料中之一第一光 纖布拉格光栅感測器、附接至一懸臂樑之一第二光纖布拉格光栅感測器與一第三光纖布拉格光栅感測器及定位於該外殼內之一第四光纖布拉格光栅感測器；一資料獲取系統，其包含一靜態光學訊問器與一動態光學訊問器兩者，該資料獲取系統係可操作地連接至該複數個感測模組之各者以自該等感測模組之各者接收至少一信號；及一控制器，其可操作地連接至該資料獲取系統，該控制器包含一處理器以判定各壓縮機級之一估計多變效率。
  9. 如請求項8之裂解氣壓縮機監測系統，其中該第一光纖布拉格光栅感測器量測溫度，該等第二及第三光纖布拉格光栅感測器量測該懸臂樑之壓縮及拉伸應變以判定氣體流速，且該第四光纖布拉格光栅感測器量測校準為標準氣體組合物之氣體密度。
  10. 如請求項8之裂解氣壓縮機監測系統，其中該資料獲取系統為產生一訊問信號之一訊問源，其中在該訊問信號訊問該等光纖布拉格光栅感測器之後，各感測模組產生一感測溫度、壓力、流速或氣體密度之一回應資料信號特性。
  11. 如請求項8之裂解氣壓縮機監測系統，其中該控制器包含一信號獲取、一資料分析系統及一控制系統，其中由該信號獲取及該資料分析系統獲取來自該等感測模組之各者之該至少一信號以估計該多變效率。
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