CZ305615B6 - Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů - Google Patents

Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů Download PDF

Info

Publication number
CZ305615B6
CZ305615B6 CZ2014-893A CZ2014893A CZ305615B6 CZ 305615 B6 CZ305615 B6 CZ 305615B6 CZ 2014893 A CZ2014893 A CZ 2014893A CZ 305615 B6 CZ305615 B6 CZ 305615B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
damage
reconstructed
residual life
impellers
monitoring
Prior art date
Application number
CZ2014-893A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2014893A3 (cs
Inventor
Miroslav Balda
Olga Červená
Original Assignee
Výzkumný A Zkušební Ústav Plzeň S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný A Zkušební Ústav Plzeň S.R.O. filed Critical Výzkumný A Zkušební Ústav Plzeň S.R.O.
Priority to CZ2014-893A priority Critical patent/CZ305615B6/cs
Priority to PCT/CZ2015/000149 priority patent/WO2016091233A1/en
Publication of CZ2014893A3 publication Critical patent/CZ2014893A3/cs
Publication of CZ305615B6 publication Critical patent/CZ305615B6/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • G01H1/006Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines of the rotor of turbo machines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Způsob využívá záznamy ze zařízení BTT, které dále zpracovává. Diskrétní Fourierovou transformací se vytvoří zkreslená amplitudová spektra ve frekvenčních pásmech (-f.sub.N.n.,+f.sub.N.n.). Rezonanční pásma zkreslených amplitudových spekter jsou následně s respektováním polarity přesunuta do rekonstruovaných spekter jednotlivých oběžných lopatek v intervalu (-f.sub.R.n., +f.sub.R.n.), kde f.sub.R.n. je polovina vzorkovací frekvence rekonstruovaného spektra. Zpětnou diskrétní Fourierovou transformací vzniknou rekonstruované průběhy původních signálů kmitání oběžných lopatek v obvodovém směru. Z rekonstruovaných průběhů signálů se stanoví napěťové tenzory a z nich efektivní poškozující napětí. Z něj se vypočtou přírůstky poškození vyvolané posloupnostmi extrémů časových řad poškozujících napětí dekomponovaných metodou známou pod názvem „stékání deště“, načež se tyto přírůstky poškození kumulují pro každou oběžnou lopatku zvlášť. Zbytek zkresleného Fourierova spektra, po přesunutí rezonančních pásem do rekonstruovaného Fourierova spektra, je možné rozprostřít do rekonstruovaného Fourierova spektra. Při použití více čidel v zařízení BTT je vyhodnocení záznamů provedeno pro každé čidlo. Pro vyhodnocení kumulovaných poškození výsledky z čidla s největším přírůstkem poškození.

Description

Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů
Oblast techniky
Navrhovaný vynález spadá do oblasti měření a vyhodnocení kmitání v tuhých látkách.
Dosavadní stav techniky
Výrobci turbostrojů se stále častěji potýkají s nebezpečím styku některých částí rotoru, lopatky nevyjímaje, se statorem, což může vést k havárii. Tento stav je vyvolán snahou výrobců o dosažení maximální účinnosti stroje pomocí minimalizace vůlí mezi rotorem a statorem.
Jiným zdrojem problémů může být ne zcela dokonalé obtékání lopatkových profilů pracovním médiem při změnách provozních podmínek, které vede ke zvýšenému buzení oběžných lopatek. To má za následek jejich vyšší dynamické namáhání, které může vést k únavovým lomům v kritických místech. Z těchto důvodů se stroje na exponovaných místech vybavují měřicími zařízeními pracujícími na různých fyzikálních principech.
K nejstarším patří tenzometrická měření se spojitým telemetrickým přenosem informace z lopatky do měřicího centra. Nevýhodou takového systému je, že se omezuje z důvodu velké pracnosti i ceny jen na málo lopatek z měřeného stupně stroje, takže nemůže dát plnou informaci o stavu celého lopatkování. Naproti tomu výhodou je, že z měřených míst poskytuje informace spojitě.
V poslední době se stále častěji využívá měřicích systémů označovaných jako BTT (Blade TipTiming), měřící obvykle kmitání špiček všech lopatek vybraného oběžného kola v diskrétní formě. V principu je zařízení velmi jednoduché, i když složené ze špičkových prvků. Skládá se z čítače přesných hodinových pulzů o velmi vysoké frekvenci a dvou anebo více ve statoru umístěných senzorů. První z nich, referenční, slouží k určování počátku každé otáčky a ostatní ke sledování průchodů špiček lopatek kolem nich. V senzorech se při otáčení generují pulzy, které řídí odečet aktuálních stavů čítače do paměťového média, ze kterého se nakonec pořídí i jeho záznam do souborů. Záznamy z jednoho měření jsou obvykle v binární formě, zakódované ze všech senzorů do jednoho souboru, anebo do tolika souborů, kolik je senzorů. Obvykle se z časových údajů ze souborů vyhodnocují časové diference v průchodech lopatek kolem senzorů a z nich se pak počítají výchylky špiček lopatek, z jejichž maxim se usuzuje na bezpečnost kmitání.
Systémy BTT obvykle slouží ke sledování radiálních vůlí mezi rotorem a statorem a ke zjišťování vlastních frekvencí lopatek za provozu. Při použití jednoho senzoru pro sledování průchodů špiček lopatek jsou signály obvykle podvzorkovány, takže diskrétní Fourierova transformace aplikovaná na časovou řadu vzorků poloh špiček lopatek neposkytne skutečné Fourierovo amplitudové spektrum, ale spektrum zkreslené ve frekvenci. To může poněkud komplikovat analýzu signálu, jak je konečně i patrno z dále uvedeného. Problematika podvzorkování signálů se všemi důsledky je v dané oblasti techniky známá např. z odborné literatury: M. Balda: Úvod do statistické mechaniky. Západočeská univerzita v Plzni, 2001, ISBN 80-7082-820-X.
Nejbližší stav techniky k navrhovanému vynálezu lze nalézt ve spisu GB 2 466 817. Pojednává nejen o systému BTT, ale i o jeho rozšíření za účelem odhadu únavového poškození lopatek. V něm se kromě běžného systému BTT užívá ještě jeden akcelerometr umístěný na statoru stroje, který snímá ve směsi kromě signálů o otáčkové frekvenci od nevyváženosti i signály od kmitajících lopatek. Vhodnou filtrací se z tohoto měřeného signálu zrychlení odstraní otáčkové složky, takže zbytkový signál by měl obsahovat signály kmitání lopatek a případně dalším zatím neidentifikované signály. Ze zkreslených Fourierových spekter lopatek se k rezonančním frekvencím
- 1 CZ 305615 B6 přičítají a odečítají celočíselné násobky vzorkovací (ptáčkové) frekvence, až se dosáhne shody s některou rezonanční frekvencí z akcelerometru.
Od tohoto okamžiku je k dispozici jak amplituda harmonického signálu ze zkresleného spektra signálu z lopatky, tak i frekvence z frekvenční analýzy signálu zrychlení. Obě informace se použijí pro výpočet přírůstku poškození.
Nedostatky tohoto přístupu jsou následující:
1. Systém pro zpracování odhadu poškození potřebuje dvě současná nezávislá měření a analýzu diskrétního signálu z BTT a spojitého signálu z akcelerometru.
2. Pro úpravu signálu z akcelerometru k následné analýze vibrací statoru se potřebuje systém pro filtraci signálu.
3. Amplitudu měřeného signálu z lopatek ze zkresleného Fourierova spektra lze stanovit přesně jen z čárového spektra. To však lze zrealizovat jen ve výjimečných případech, kdy rezonanční frekvence leží uprostřed elementárního frekvenčního pásma o šířce df Fourierovy analýzy. Pokud tomu tak není, rozpadne se do několika frekvenčních pásem a její určení je nepřesné.
4. Nepřesnost v určení amplitudy se projeví ve velké nepřesnosti odhadu přírůstku poškození a tím i doby únavového života lopatky.
5. Tímto způsobem se stanoví pouze jedna (průměrná) amplituda konstantní po celou dobu měření.
Popsané nedostatky odstraňuje navrhovaný vynález.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů. Způsob využívá záznamy vzorků pohybů špiček oběžných lopatek získané z údajů čítače hodinových pulzů ze zařízení BTT. Záznamy se dekódují, odstraní se z nich přeplnění čítače hodinových pulzů, nestacionarity a trendy signálů. Záznamy se následně po diskrétní Fourierově transformaci pro každou oběžnou lopatku promítnou do zkreslených amplitudových spekter. Zkreslená amplitudová spektra jsou vázána na vlastní frekvence kmitání oběžných lopatek známé z výpočtů a/nebo testů ve zkušebním zařízení.
Diskrétní Fourierovou transformací se vytvoří zkreslená amplitudová spektra ve frekvenčních pásmech (~fN. fN), kde fN je tzv. Nyquistova frekvence, která se rovná polovině otáčkové frekvence. Rezonanční pásma zkreslených amplitudových spekter jsou následně s respektováním polarity přesunuta do rekonstruovaných spekter jednotlivých oběžných lopatek v intervalu (-fa +fa\ kde fa je polovina vzorkovací frekvence rekonstruovaného spektra a je řádově větší než fa.
Následně zpětnou diskrétní Fourierovou transformací rekonstruovaných spekter vzniknou rekonstruované průběhy původních signálů kmitání oběžných lopatek v obvodovém směru. Z rekonstruovaných průběhů signálů se za pomoci výsledků výše uvedených výpočtů vlastního kmitání oběžných lopatek, a z nich odvozených frekvenčních přenosů časových diferencí v průchodech špiček oběžných lopatek kolem senzorů na mechanická namáhání v kritických místech oběžné lopatky, stanoví napěťové tenzory a z nich efektivní poškozující napětí. Problematika poškozujícího napětí je v dané oblasti techniky známá z odborné literatury, např. M. Balda, J. Svoboda, V. Frohlich: An estimation of fatigue life under general stress.
Proc. Conf. Engineering Mechanics 2007, (ed. I. Zolotarev), IT CAS, Svratka 2007, ISBN 978— 80-87012-06-2.
-2CZ 305615 B6
Z efektivního poškozujícího napětí se za pomoci vybrané hypotézy poškozování následně vypočtou přírůstky poškození vyvolané posloupnostmi extrémů časových řad poškozujících napětí dekomponovaných metodou známou pod názvem „stékání deště“ (rainflow). Tyto přírůstky poškození se kumulují pro každou oběžnou lopatku zvlášť.
Pro další zpracování se kumulované přírůstky poškození ukládají do souborů protokolů o zpracování. Z kumulovaných přírůstků poškození se v případě potřeby kreslí diagramy informující o narůstání poškození a zbytkové životnosti každé oběžné lopatky. Zbytková životnost každé lopatky je pak doplněk nakumulovaného relativního poškození do jedničky odpovídající totální destrukci lopatky.
Při použití více čidel v zařízení BTT se vyhodnocení záznamů provede pro každé čidlo nezávisle na sobě až do fáze výpočtů přírůstků poškození. Z nich se použijí pro vyhodnocení kumulovaných poškození výsledky z čidla s největším přírůstkem poškození. Tím je dosaženo konzervativního odhadu přírůstku poškození.
Vybraná hypotéza poškozování pro výpočet přírůstků poškození je Palmgrenova-Minerova, nebo některá jiná hypotéza z ní odvozená.
Za dobu provozu stroje, z níž nejsou k dispozici záznamy měření z BTT, se do kumulovaných poškození přičtou poměrné části minulých nebo posledních nebo průměrných přírůstků poškození.
Ve variantním, zvláště výhodné, provedení jsou data v průběhu zpracování zobrazitelná a analyzovatelná. To znamená, že operátor může posloupnost automaticky zpracovávaných dat naměřených z BTT přerušit např. za účelem detailnějšího zpracování dat do grafické formy a vrátit se bez ztráty posloupnosti dosud zpracovávaných informací.
Ve výhodném provedení je po dosažení zvolené hranice poškození oběžné lopatky vydáno varování obsluze turbostroje.
Po výměně poškozených oběžných lopatek pokračuje kumulace relativního poškození u ponechaných nevyměněných oběžných lopatek. U vyměněných oběžných lopatek je pak nastaveno počáteční poškození nulové.
Pro přesnější stanovení poškození lopatek je výhodné, když se zbytek zkresleného Fourierova spektra, po přesunutí rezonančních pásem do rekonstruovaného Fourierova spektra, rozprostře do rekonstruovaného Fourierova spektra. Rozprostření lze uvažovat jak rovnoměrně, tak nerovnoměrně.
Je výhodné, pokud je polovina vzorkovací frekvence rekonstruovaného spektra fa rovna 25násobku fa. Šířka frekvenčního pásma rekonstruovaného signálu je pro uživatele volitelná. Čím širší toto pásmo je, tím lepší je rekonstrukce extrémů v rekonstruovaném signálu, avšak za cenu větší výpočetní náročnosti. Extrémy rekonstruovaného signálu pak rozhodují o intenzitě únavového porušování materiálu oběžných lopatek.
Objasnění výkresů
Příkladné provedení navrhovaného vynálezu je popsáno s odkazem na obrázky, kde obr. 1 - ukazuje moduly zkresleného Fourierova spektra kmitání jedné lopatky řídce vzorkované na provozních otáčkách, jak bylo vyhodnoceno diskrétní Fourierovou transformací ze souboru vygenerovaného systémem BTT. V horní části obrázku jsou vyznačeny čísly polohy vypočtených
-3 CZ 305615 B6 zkreslených vlastních frekvencí podle formule z odborné literatury: M. Balda: Úvod do statistické mechaniky. Západočeská univerzita v Plzni, 2001, ISBN 80-7082-820-X;
obr. 2 - zobrazuje moduly rekonstruovaného spektra kmitání téže lopatky, v němž jsou pásma vlastních frekvencí ze zkresleného spektra z obr. 1 přemístěna na správné frekvence v rekonstruovaném spektru;
obr. 3 - ukazuje vybraný úsek rekonstruovaného signálu pohybu špičky lopatky získaného z rekonstruovaného spektra z obr. 2 diskrétní zpětnou Fourierovou transformací i s body původních řídkých vzorků originálního signálu ze souboru BTT;
obr. 4 - představuje, jak během jednoho dlouhého měření systémem BTT narůstalo poměrné poškození u jednotlivých lopatek v čase. Na ose x jsou čísla lopatek, na ose y čísla úseků měření z jednoho senzoru vyjadřující zároveň oměřítkovaný čas a osa z vyjadřuje přírůstky relativních poškození. Na rovině x - z jsou pro každou lopatku vyneseny přírůstky poměrných poškození kumulované ze všech úseků měření z daného senzoru. Z obrázku je patrné, že k výraznému poškozování dochází jen u některých lopatek. Jedná se o lopatky, které výrazně kmitají a dochází tak k většímu dynamickému namáhání, které vede ke vzniku únavových trhlin v kritických místech.
obr. 5 - je grafickým znázorněním kumulovaného relativního poškození lopatek celého oběžného kola. Je zde patrné, stejně jako z obr. 4, že relativní poškození neroste u všech lopatek stejně. Relativní zbytková životnost lopatky je doplněk poloměru poškozené (tmavé) výseče konkrétní lopatky do kružnice o poloměru 1. Kružnice o poloměru 1, která vyjadřuje totální poměrné poškození, může být mimo kreslenou oblast u dosud málo poškozené lopatky.
Příklady uskutečnění vynálezu
Popsaný způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů (RFLB - Residual Fatigue Life of Blades) navazuje na obecné systémy BTT buď přímo, anebo přes jejich výstupní soubory. To zajišťuje vstupní procedura závislá na konkrétním použitém zařízení BTT. V současnosti jsou realizovány dvě varianty, a to pro systémy BTT od firem Starman a Hood. Ovládání systému je interaktivní.
Po nastartování probíhá zpracování v následujících krocích:
A. Zadání typu systému BTT a podle něj výběr vstupní procedury.
B. Definice parametrů lopatky, jejího materiálu, způsoby budoucího zpracování souborů, stanovení frekvenčních přenosů z časových diferencí na namáhání v kritických místech a druhy výstupů. Další zpracování souborů měření již probíhá automaticky bez nutného zásahu operátora v cyklu zpracování měření:
1. Přečte se a příp. dekóduje výstupní soubor(y) ze systému BTT a v případě potřeby u dlouhých měření se rozdělí na úseky.
2. Z údajů podle bodu 1 se odstraní trendy i nestacionarity ve středních hodnotách.
3. Výsledky z bodu 2 se podrobí diskrétní Fourierově transformaci a získá se tak pro každou lopatku, nebo její úsek měření, pro každý senzor zkreslené Fourierovo spektrum.
4. Pomocí formule se zkreslené rezonanční frekvence přepočtou na skutečné frekvence tak, jak je v dané oblasti techniky běžné (viz M. Balda: Úvod do statistické mechaniky. Západočeská univerzita v Plzni, 2001, ISBN 80-7082-820-X). V konkrétní realizaci vynálezu se operátorovi zpracování nabízí za fa 25násobek fa. Tuto nabídku může přijmout, anebo zadat vlastní. Tato hodnota se v současné době jeví jako optimální, protože poskytuje dostatek údajů, ale není enormně výpočetně náročná.
5. Rezonanční pásma se ze zkreslených Fourierových spekter přesunou na správné frekvence rekonstruovaných spekter stanovené v bodě 4 s respektováním polarity. Zbytek zkresleného Fourierova spektra je možné rozdělit do rekonstruovaného spektra podle přání uživate
-4CZ 305615 B6 le. Zrealizované je rovnoměrné rozdělení podílu frekvenčních složek do všech pásem rekonstruovaného spektra až do nejvyšší rezonanční frekvence včetně.
6. Rekonstruovaná spektra podle bodu 5 se podrobí zpětné diskrétní Fourierově transformaci a získají se tak rekonstruované průběhy blízké skutečným pohybům špiček lopatek v časových jednotkách. V případných vynesených diagramech vzorků řídce vzorkovaných signálů a hustě vzorkovaných rekonstruovaných signálů je patrno, že původní vzorky jsou velmi blízko rekonstruovaných signálů, a tedy lze očekávat velmi dobrou shodu stanoveného poškození se skutečností.
7. Z rekonstruovaných signálů podle bodu 6 se vypreparují extrémy, které po aplikaci frekvenčních přenosů z bodu B vytvoří napěťový tenzor v kritickém místě lopatky charakterizující složky kombinovaného namáhání.
8. Z napěťového tenzoru podle bodu 7 se vytvoří efektivní poškozující napětí, jehož posloupnost se dekomponuje metodou „rainflow - stékání deště“. Problematika efektivního poškozujícího napětí je odborníka z oboru známa např. z M. Balda, J. Svoboda, V. Frohlich: An estimation of fatigue life under general stress. Proc. Conf. Engineering Mechanics 2007, (ed. I. Zolotarev), IT CAS, Svratka, 2007, ISBN 978-80-87012-06-2.
9. Uzavřené cykly a půl-cykly efektivního poškozujícího napětí vytvořené podle bodu 8 jsou základem pro výpočet přírůstků poškození za použití některé z hypotéz vzniklých z Palmgrenovy-Minerovy hypotézy včetně.
lO. Přírůstky poměrného poškození se kumulují pro každou lopatku zvlášť, a to i za dobu provozu, v níž se neměřilo. Akumulovaná poměrná poškození se ukládají do souboru za současného vytváření záloh.
l.Po skončení zpracování posledního souboru měření, který je v úložišti, čeká systém RFLB na systém BTT pro dodání dalšího měření.
2.Operátor má možnost přerušit automaticky probíhající cyklus zpracování za účelem řešení aktuálních potřeb (např. pro generování obrázků z libovolné části dosud realizovaného zpracování, posouzení provozních parametrů z hlediska růstu poměrného poškození, atd.) a po ukončení těchto mimořádných činností se vrátit do automatického provozu bez ztráty informací.
13.Konec cyklu zpracování měření
C. Předkládaný způsob umožňuje zpracovávat i vzorkované signály s proměnou amplitudou, což je jeho značnou předností, protože měření s konstantní amplitudou jsou naprosto výjimečná.
D. K mimořádným vlastnostem způsobu podle vynálezu patří i skutečnost, že jeho realizace zpracování je kratší než doba vlastního měření BTT, což umožňuje i zpracovávat stará data, aniž by docházelo k hromadění nových dat.
E. Po výměně některých lopatek umožňuje pokračovat v kumulování poměrných poškození u starých lopatek a zahájit kumulaci poměrných poškození u nových.
S ohledem na rozdíly v provedení měřicích zařízení BTT od různých výrobců bude mít i předmět vynálezu různé formy lišící se navzájem některými speciálními částmi, zejména ve vstupu měřených dat. Z tohoto důvodu může mít předmět vynálezu následující formy:
• RFLB pro systém BTT fy Starman, • RFLB pro systém BTT fy Hood • RFLB hybridní pro BTT firem Starman a Hood • RFLB pro jiné systémy BTT
Další alternativy způsobu spočívají v použité hypotéze poškozování. S ohledem na situaci v ČR je zrealizován RFLB hybridní pro BTT firem Starman a Hood s hypotézou poškozování Minero-5CZ 305615 B6 vou-Palmgrenovou, která bývá označována za nejlepší ve spojení s dekompozicí signálu metodou „rain-flow - stékání deště“.
Příkladné provedení je patrné na obr. 1 až obr. 5.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů využívající záznamy vzorků pohybů špiček oběžných lopatek získané z údajů čítače hodinových pulzů ze zařízení BTT, které se dekódují, odstraní se z nich přeplnění čítače hodinových pulzů, nestacionarity a trendy signálů, a které se po diskrétní Fourierově transformaci pro každou oběžnou lopatku promítnou do zkreslených amplitudových spekter, přičemž tato amplitudová spektra jsou vázána na vlastní frekvence kmitání oběžných lopatek známé z výpočtů a/nebo testů ve zkušebním zařízení, vyznačující se tím, že diskrétní Fourierovou transformací se vytvoří zkreslená amplitudová spektra ve frekvenčních pásmech (~fN ,fN), kde fN je tzv. Nyquistova frekvence, která se rovná polovině otáčkové frekvence, přičemž rezonanční pásma zkreslených amplitudových spekter jsou následně s respektováním polarity přesunuta do rekonstruovaných spekter jednotlivých oběžných lopatek v intervalu (~fR +fR), kde fR je polovina vzorkovací frekvence rekonstruovaného spektra a je řádově větší než fN;
    zpětnou diskrétní Fourierovou transformací rekonstruovaných spekter vzniknou rekonstruované průběhy původních signálů kmitání oběžných lopatek v obvodovém směru, přičemž z rekonstruovaných průběhů signálů se za pomoci výsledků výše uvedených výpočtů vlastního kmitání oběžných lopatek, a z nich odvozených frekvenčních přenosů časových diferencí v průchodech špiček oběžných lopatek kolem senzorů na mechanická namáhání v kritických místech oběžné lopatky, stanoví napěťové tenzory a z nich efektivní poškozující napětí, přičemž z efektivního poškozujícího napětí se za pomoci vybrané hypotézy poškozování vypočtou přírůstky poškození vyvolané posloupnostmi extrémů časových řad poškozujících napětí dekomponovaných metodou známou pod názvem „stékání deště“, načež se tyto přírůstky poškození kumulují pro každou oběžnou lopatku zvlášť, přičemž zbytková životnost každé lopatky je doplněk nakumulovaného relativního poškození do jedničky odpovídající totální destrukci lopatky.
  2. 2. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle nároku 1, vyznačující se tím, že kumulované přírůstky poškození se ukládají do souborů protokolů o zpracování.
  3. 3. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že z kumulovaných přírůstků poškození jsou vytvořeny diagramy o narůstání poškození a pro stanovení zbytkové životnosti každé oběžné lopatky.
  4. 4. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že při použití více čidel v zařízení BTT je vyhodnocení záznamů provedeno pro každé čidlo nezávisle na sobě až do fáze výpočtů přírůstků poškození, z nichž se použijí pro vyhodnocení kumulovaných poškození výsledky z čidla s největším přírůstkem poškození.
    -6CZ 305615 B6
  5. 5. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vybraná hypotéza poškozování je Palmgrenova-Minerova, nebo některá jiná hypotéza z ní odvozená.
  6. 6. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že za dobu provozu stroje, která je naměřena pomocí BTT, se do kumulovaných poškození přičtou poměrné části minulých nebo posledních nebo průměrných přírůstků poškození.
  7. 7. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že data jsou v průběhu zpracování zobrazitelná a analyzovatelná bez ztráty právě zpracovávaných informací.
  8. 8. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků laž7, vyznačující se tím, že po dosažení zvolené hranice poškození oběžné lopatky je vydáno varování obsluze turbostroje.
  9. 9. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že po výměně poškozených oběžných lopatek pokračuje kumulace relativního poškození u ponechaných nevyměněných oběžných lopatek a u vyměněných oběžných lopatek je nastaveno počáteční poškození nulové.
  10. 10. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že zbytek zkresleného Fourierova spektra, po přesunutí rezonančních pásem do rekonstruovaného Fourierova spektra, se rozprostře do rekonstruovaného Fourierova spektra.
  11. 11. Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů, podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že polovina vzorkovací frekvence rekonstruovaného spektra je 25násobeky^.
CZ2014-893A 2014-12-11 2014-12-11 Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů CZ305615B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-893A CZ305615B6 (cs) 2014-12-11 2014-12-11 Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů
PCT/CZ2015/000149 WO2016091233A1 (en) 2014-12-11 2015-12-10 Method of monitoring residual life of turbomachinery rotor blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-893A CZ305615B6 (cs) 2014-12-11 2014-12-11 Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2014893A3 CZ2014893A3 (cs) 2016-01-06
CZ305615B6 true CZ305615B6 (cs) 2016-01-06

Family

ID=55080294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-893A CZ305615B6 (cs) 2014-12-11 2014-12-11 Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ305615B6 (cs)
WO (1) WO2016091233A1 (cs)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ307571B6 (cs) * 2017-06-27 2018-12-12 Ăšstav termomechaniky AV ÄŚR, v.v.i. Způsob identifikace poškozené lopatky lopatkového stroje za provozu
CN112084583A (zh) * 2020-07-24 2020-12-15 西安交通大学 基于数字孪生的转子叶片寿命预测方法和预测系统
CN113533529A (zh) * 2021-05-18 2021-10-22 西安交通大学 单个或均布叶端定时传感器提取叶片间固有频率差值方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102019075B1 (ko) * 2018-04-19 2019-09-06 한국해양대학교 산학협력단 스펙트럼의 피로손상도 계산 최적화 시스템 및 그 방법
CN110567574B (zh) * 2019-08-02 2020-11-06 西安交通大学 一种旋转叶片叶端定时振动参数辨识方法与系统
JP2021071354A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社日立製作所 軸受診断システム、および、軸受診断方法
CN111175033B (zh) * 2020-01-10 2021-08-13 中国人民解放军国防科技大学 一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法
CN113239613B (zh) * 2021-04-09 2024-05-31 国网新源控股有限公司 一种水轮机组摆度报警判断方法
CN113533530B (zh) * 2021-05-18 2022-07-01 西安交通大学 单个叶端定时传感器的叶片固有频率检测方法
CN119885792B (zh) * 2025-03-28 2025-07-04 肯佐控制设备(上海)有限公司 基于动态负载监测的电动执行机构寿命评估方法及系统
CN120257897B (zh) * 2025-06-06 2025-08-05 西北工业大学 基于积累功测量和疲劳寿命的非线性叶片颤振评估方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030210047A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Mitchell J. Ross Filtering artifact from fMRI data using the Stockwell transform
GB2466817A (en) * 2009-01-09 2010-07-14 Rolls Royce Plc Determining rotor blade vibration frequencies and/or amplitudes by combining blade tip timing measurements and rotor support structure vibration measurements
CZ303476B6 (cs) * 2009-10-15 2012-10-10 Štarman@Stanislav Zpusob bezkontaktního monitorování turbín, zejména jednotlivých lopatek parní nebo plynové turbíny v elektrárnách, a systém k provádení tohoto zpusobu

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030210047A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Mitchell J. Ross Filtering artifact from fMRI data using the Stockwell transform
GB2466817A (en) * 2009-01-09 2010-07-14 Rolls Royce Plc Determining rotor blade vibration frequencies and/or amplitudes by combining blade tip timing measurements and rotor support structure vibration measurements
CZ303476B6 (cs) * 2009-10-15 2012-10-10 Štarman@Stanislav Zpusob bezkontaktního monitorování turbín, zejména jednotlivých lopatek parní nebo plynové turbíny v elektrárnách, a systém k provádení tohoto zpusobu

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(Príspevek k navrhování strojních soucástí na základe vyhodnocení provozního zatízení, Ing. Zdenek Folta, Ph.D., habilitacní práce,[on-line]: http://www.347.vsb.cz/staff/folta/Veda_a_vyzkum/P%C5%99%C3%ADsp%C4%9Bvek%20k%20navrhov%C3%A1n%C3%AD%20strojn%C3%ADch%20sou%C4%8D%C3%A1st%C3%AD%20na%20z%C3%A1klad%C4%9B%20vyhodnocen%C3%AD%20provozn%C3%ADho%20zat%C3%AD%C5%BEen%C3%AD.pdf), 03.2004 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ307571B6 (cs) * 2017-06-27 2018-12-12 Ăšstav termomechaniky AV ÄŚR, v.v.i. Způsob identifikace poškozené lopatky lopatkového stroje za provozu
CN112084583A (zh) * 2020-07-24 2020-12-15 西安交通大学 基于数字孪生的转子叶片寿命预测方法和预测系统
CN112084583B (zh) * 2020-07-24 2024-04-05 西安交通大学 基于数字孪生的转子叶片寿命预测方法和预测系统
CN113533529A (zh) * 2021-05-18 2021-10-22 西安交通大学 单个或均布叶端定时传感器提取叶片间固有频率差值方法
CN113533529B (zh) * 2021-05-18 2022-10-28 西安交通大学 单个或均布叶端定时传感器提取叶片间固有频率差值方法

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2014893A3 (cs) 2016-01-06
WO2016091233A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ305615B6 (cs) Způsob monitorování zbytkové životnosti oběžných lopatek turbostrojů
US20090301055A1 (en) Gas Turbine Engine Systems and Methods Involving Vibration Monitoring
Ao et al. Blade dynamic strain non-intrusive measurement using L1/2-norm regularization and transmissibility
CN107076640B (zh) 通过平衡位置测量来监视飞机发动机叶轮的方法及设备
EP2005125B1 (en) A method and a system for monitoring the condition and operation of periodically moving objects
US20070016385A1 (en) Method of speed measure on turbo superchargers of internal combustion engines by means of vibrations analysis and equipment to perform it
JP6236402B2 (ja) 回転モーターの振動信号を取得するためのシステム
US9657588B2 (en) Methods and systems to monitor health of rotor blades
JP2000506262A (ja) ターボ機械を監視するための多重センサ装置および方法
DK2761315T3 (en) METHOD FOR DETERMINING STATIONARY SIGNALS FOR DIAGNOSTICATION OF AN ELECTROMECHANICAL SYSTEM
Kharyton et al. Using tiptiming and strain gauge data for the estimation of consumed life in a compressor blisk subjected to stall-induced loading
Li et al. Minimum entropy deconvolution optimized sinusoidal synthesis and its application to vibration based fault detection
CN112858484A (zh) 旋转机械的摩擦检测装置以及旋转机械的摩擦检测方法
JP2015505058A5 (cs)
Neri et al. Non-harmonic fourier analysis for bladed wheels damage detection
US20150066389A1 (en) Systems and methods to monitor a rotating component
US20150184533A1 (en) Methods and systems to monitor health of rotor blades
CN118936894A (zh) 透平机械转子振动全息监测及动平衡方法、设备和介质
Rao et al. In situ detection of turbine blade vibration and prevention
Javorskyj et al. Evaluation of the mechanism damage using model of vibration signal as a periodically correlated random process
Oberholster et al. Eulerian laser Doppler vibrometry: Online blade damage identification on a multi-blade test rotor
RU2584723C1 (ru) Способ определения параметров колебаний лопаток вращающегося колеса турбомашины и устройство для его осуществления
RU2659428C1 (ru) Устройство для анализа динамических процессов в рабочих колесах турбомашин
Hanachi et al. Bladed disc crack diagnostics using blade passage signals
Strnad et al. Diagnostic methods of a bladed disc mode shape evaluation used for shrouded blades in steam turbines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20241211