[發(fā)明專利]使用葉尖定時(BTT)監(jiān)測渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780052551.4
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN109716077B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大衛(wèi)·赫拉克勒斯·戴蒙德;菲利普斯·斯特凡努斯·海恩斯;亞伯拉罕·約翰尼斯·奧貝霍爾斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 比勒陀利亞大學(xué)
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00;G01H11/00
• 代理公司: 北京市君合律師事務(wù)所 11517
• 代理人: 毛健;徐伊迪

1.一種確定或估計渦輪機(jī)中移動轉(zhuǎn)子葉片的葉尖偏轉(zhuǎn)特性的方法，所述渦輪機(jī)包括殼體和轉(zhuǎn)子以及安裝到所述殼體的至少一個接近傳感器，所述轉(zhuǎn)子包括軸以及連接到軸上的轉(zhuǎn)子葉片，所述方法包括：

通過所述接近傳感器測量由移動轉(zhuǎn)子葉片的接近尖端的出現(xiàn)而產(chǎn)生的接近信號；

通過控制模塊基于至少一個軸編碼器的測量或來自接近傳感器測量的得到來計算軸瞬時角位置IAP以作為關(guān)于時間的函數(shù)；

在存儲器模塊中至少臨時地存儲多個測量的接近信號和相關(guān)的軸IAP；

通過所述控制模塊執(zhí)行階比跟蹤處理，其包括：

通過所述控制模塊在角域中表達(dá)所述測量的接近信號；和

通過所述控制模塊重新采樣所表達(dá)的接近信號，使其在所述角域中等距；和

通過所述控制模塊執(zhí)行脈沖定位處理，其包括：

通過所述控制模塊使用復(fù)數(shù)濾波器對接近信號進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生復(fù)值響應(yīng)；

通過所述控制模塊用局部振幅和相位來表達(dá)復(fù)值響應(yīng)；和

通過所述控制模塊計算每個表達(dá)信號和參考信號之間的局部相移，從而計算所述葉尖偏轉(zhuǎn)特性。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模塊被配置為對所述接近信號和所述軸IAP執(zhí)行階比跟蹤，以便將所測量的信號從具有恒定時間增量轉(zhuǎn)換為恒定角增量。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括響應(yīng)于所述估計的偏轉(zhuǎn)特性超過第一閾值而發(fā)出警報。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，發(fā)出所述警報包括向指定接收者發(fā)送警報消息。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括響應(yīng)于所述計算的葉尖偏轉(zhuǎn)特性超過第二閾值而自動停止所述渦輪機(jī)。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：

所述控制模塊被連接到所述渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)；和

所述方法包括通過所述控制模塊向所述渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)發(fā)送中斷消息。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在每次相關(guān)的轉(zhuǎn)子葉片通過所述傳感器時測量尖端偏轉(zhuǎn)。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

圍繞所述殼體周向排列有多個傳感器；和

所述方法包括測量在多個角度方向上的所述葉尖產(chǎn)生的接近信號。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括由通過所述控制模塊處理從所述軸編碼器獲得的信號來測量所述轉(zhuǎn)子IAP。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括由通過所述控制模塊處理從所述接近傳感器獲得的接近信號來測量轉(zhuǎn)子IAP。

11.一種配置為確定或估計渦輪機(jī)中移動轉(zhuǎn)子葉片的葉尖偏轉(zhuǎn)特性的系統(tǒng)，所述渦輪機(jī)包括殼體和轉(zhuǎn)子以及安裝到所述殼體的至少一個接近傳感器，所述轉(zhuǎn)子包括軸以及連接到軸上的轉(zhuǎn)子葉片，所述系統(tǒng)包括：

所述至少一個接近傳感器，其安裝在殼體內(nèi)，并配置成根據(jù)移動轉(zhuǎn)子葉片的接近尖端的出現(xiàn)來測量接近信號；

傳感器，用于測量或得到軸瞬時角位置IAP；

存儲器模塊，其上至少暫時地存儲多個測量的接近信號和相關(guān)的軸IAP；和

控制模塊，其配置為：

將所述軸IAP表達(dá)為關(guān)于時間的函數(shù)，無論是從軸編碼器還是從接近傳感器測量得到的；

執(zhí)行階比跟蹤處理，其包括：

在角域上表達(dá)所述測量的接近信號；和

重新采樣所述表達(dá)的接近信號，以使其在所述角域中等距；和

執(zhí)行脈沖定位處理，其包括：

使用復(fù)數(shù)濾波器對所述接近信號進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生復(fù)值響應(yīng)；

用局部振幅和相位信號來表示所述復(fù)值響應(yīng)；和

計算每個表達(dá)信號和參考信號之間的局部相移，從而計算所述葉尖偏轉(zhuǎn)特性。