[發明專利]用于減少轉子速度測量中誤差的方法

有效

• 申請號: 201480061762.0
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN105705951B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: J.S.里奧羅;D.A.布拉福德
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01P3/481
• 分類號: G01P3/481;G01P3/488;G01P3/489
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;周心志

減少轉子速度測量中誤差的方法包括同步地測量具有目標的轉子，該目標包括至少一個幾何瑕疵。經過轉子各齒的時間間隔儲存在圓形緩沖存儲器陣列中。速度始終通過獲取完整回轉的時間來確定，以便旋轉目標的幾何瑕疵和不對稱不影響速度確定，速度確定始終代表最新的完整回轉內的平均速度。

相關申請的交叉引用

本PCT實用申請請求享有具有美國專利申請序列號No. 61/902,474的題為“Method for Reducing Error in Rotor Speed Measurements”且具有申請日2013年11月11日的提交日期的當前未決的臨時申請的優先權和權益，該申請全部通過引用而并入本文中。

技術領域

本實施例大體上涉及用于確定轉子速度的測量系統。更具體而言，但不作為限制，本實施例涉及減少轉子速度測量中誤差的方法。

背景技術

轉子速度可用于進行許多類型的旋轉結構的操作特征的各種確定。例如，制動器組件、發動機、渦輪、螺旋槳軸、風扇、傳送器或任何其他旋轉結構。用語“轉子”應當理解為寬泛地限定的旋轉機械結構。轉子速度通常以每分鐘轉數(RPM)、每秒弧度或赫茲來表示。

大體上，使用兩種確定轉子速度或RPM的方法。頻率測量系統用于快速旋轉裝置，諸如馬達和渦輪，它們通常每分鐘幾千轉地旋轉。備選地，周期測量系統更常用于具有以較低速度旋轉的軸的結構。

傳感器一般用于確定轉子速度，且可由軸編碼器、旋轉脈沖發生器、臨近傳感器或光電傳感器實施。與傳感器結合，轉子可包括具有在轉子旋轉期間測量的一個或更多個特征的目標。這些目標可具有非預期的幾何瑕疵(geometric imperfection)或預期的幾何形狀不一致，它們對應于轉子的位置或狀態，諸如轉子的上死點。例如，一些目標可具有肋條、齒或其他凸起，它們具有與目標的其他特征不同的尺寸、形狀或間隔。因此，這些幾何瑕疵將誤差引入測量過程中，這可基于測量過程而導致此種誤差傳播通過隨后的計算。

因此，將期望的是開發方法以便提供更準確的測量系統，以便減少與測量轉子速度的已知方法相關的誤差。

在說明書的本背景技術部分中包括的信息，包括本文中引用的任何參考及其任何描述或論述，僅是用于技術參考目的而包括的，且不應看作是用來界定本實施例的范圍的主題。

發明內容

減少轉子速度測量中誤差的方法的本實施例包括同步地測量具有目標的轉子，該目標可包括一個或更多個幾何瑕疵。傳感器用于形成周期波形，且由測量系統使用，測量系統將形成預選數目周期的陣列(array)。當達到預選數目的時間時，加入新的時間，且從陣列除去老的時間。平均速度是基于周期陣列的子集來確定的。平均值可針對整個列標或該列表的一些部分，或與多次完整回轉對應的一些倍數。

根據一些實施例，測量轉子速度的方法包括：將傳感器定位成與目標相對，該目標包括多個特征，測量與經過傳感器的目標上的多個特征中的各個之間的時間對應的周期，形成周期的陣列，該陣列包括直到預選數目的周期，當加入新的周期且達到預選數目的周期時，從陣列除去老的周期，且從陣列中的周期的子集來計算平均周期，該平均周期與一次完整回轉或多次完整回轉中的一者對應，和從平均周期計算轉子的轉速。

根據一些實施例，測量轉子速度的方法包括：將傳感器定位成與目標相對，該目標包括多個特征，其中，特征包括至少一個幾何瑕疵，測量與經過傳感器的目標上的多個特征中的各個之間的時間對應的周期，形成周期的陣列，陣列包括直到預選數目的周期，當加入新的周期且達到預選數目的周期時從陣列除去老的周期，從陣列中的周期的子集計算平均周期，該平均周期與一次完整回轉或多次完整回轉中的一者對應，和從平均周期計算轉子的轉速，以補償該至少一個幾何瑕疵。