[發明專利]渦輪機械監測系統和方法

有效

• 申請號: 201310262804.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103511005B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: J.M.德爾沃瓦
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D19/00
• 分類號: F01D19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,楊炯

1.一種用于監測渦輪機械的系統，包括：

渦輪機械，包括具有第一機械發光材料的第一渦輪機械部件，其中所述第一渦輪機械部件構造成在暴露于足以引起所述第一機械發光材料機械發光的機械刺激之后產生第一光發射；和

渦輪機械監測系統，構造成基于對所述第一光發射的檢測來監測所述第一渦輪機械部件)的結構健康；其中，所述渦輪機械監測系統包括數據采集和處理電路，以基于通過將所述第一光發射與所述第一渦輪機械部分的機械發光相關聯來對所述第一光發射所進行的分析來監測所述第一渦輪機械部件的結構異常，所述渦輪機械監測系統還構造為提供對于所述第一渦輪機械部件的結構健康的用戶可感知指示，并基于所述分析響應于所述第一光發射的相關參數或者其組合來調整所述渦輪機械的運行速度。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述渦輪機械監測系統包括：

光電檢測器，構造成檢測所述第一光發射并產生表示所述第一光發射的第一電信號；和

控制器，構造成分析所述第一電信號以測量與所述第一光發射相關的參數。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述控制器構造成測量所述參數，以判定發射是否表示所述第一渦輪機械部件的機械失效或早期機械失效。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述參數包括檢測的第一光發射的強度、所述第一光發射內的一個或多個波長的相對強度、所述第一光發射的時間、所述第一光發射的波長、所述第一光發射)的頻率、或上述各項的任意組合。

5.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述控制器構造成響應于測量的參數的判定值引起所述渦輪機械的操作參數改變，并且所述判定值表示所述第一渦輪機械部件的機械失效或早期機械失效。

6.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述渦輪機械監測系統包括光纖線纜，所述光纖線纜將所述第一渦輪機械部件與所述光電檢測器光學聯接。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述渦輪機械監測系統包括攝像機，所述攝像機構造成捕獲所述第一光發射的至少一部分。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述渦輪機械包括渦輪機、壓縮機或泵，并且所述第一渦輪機械部件包括燃料噴嘴、燃燒器、排出部分、旋轉葉片、或上述各項的任意組合當中的至少一部分。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一渦輪機械部件包括各自由陶瓷基復合材料形成的多個層疊的層。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述渦輪機械包括具有第二機械發光材料的第二渦輪機械部件，并且所述第二渦輪機械部件構造成在暴露于足以引起所述第二機械發光材料發射的第二機械刺激之后產生第二光發射，并且其中，所述渦輪機械監測系統構造成基于對所述第二光發射的檢測來監測所述第二渦輪機械部件的結構健康。

11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述第一光發射和所述第二光發射各自包括一個或多個特性發射參數，并且所述渦輪機械監測系統構造成區分所述第一光發射和所述第二光發射，以判定是否表示所述第一渦輪機械部件和所述第二渦輪機械部件的機械失效或早期機械失效。

12.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述機械刺激包括下列至少一者：在所述第一機械發光材料上的壓力、在所述第一機械發光材料上的磨損、在所述第一機械發光材料上的振動和穩定載荷、或在所述第一機械發光材料上的外來物體損傷。

13.一種用于監測渦輪機械的系統，其包括：

渦輪機械監測系統，其構造成可通信地連接至渦輪機械，包括：

光電檢測器，構造成檢測由所述渦輪機械的具有機械發光材料的部件產生的光發射；和

控制器，構造成通過地連接到所述光電檢測器及檢測與所述光發射有關的參數，其中所述控制器構造成基于所述參數來監測所述渦輪機械的結構異常。

14.根據權利要求13所述的系統，其特征在于：所述控制器構造成使所述渦輪機械監測系統在判定所述光發射表示所述渦輪機械部件或者另一渦輪機械部件的早期機構失效或機械失效時提供用戶可感知的指示。