FR3071919B1 - Systeme et procede de mesure de decalage - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un procédé de mesure (E) de décalage entre une aube (13) de rotor (1) en rotation autour d'un axe longitudinal (X-X) de turbomachine, et un capteur (3) logé au niveau d'un carter (2) de turbomachine, au droit de la trajectoire du sommet (133) de l'aube (13), le procédé (E) comprenant les étapes de : - obtention (E1) d'un ensemble de données de référence comprenant un écart temporel de référence (?tref), - réception (E2) d'un signal électrique représentatif du passage du sommet (133) de l'aube (13) en rotation devant le capteur (3), - extraction (E3) d'un écart temporel mesuré (Atmes) à partir du signal électrique reçu, - comparaison (E4) entre l'écart temporel de référence (Atref) et l'écart temporel mesuré (Atmes), et - estimation (E5), à partir des résultats de l'étape de comparaison (E4), d'une mesure d'un décalage axial (D) entre l'aube (13) et le capteur (3).

Description

DOMAINE TECHNIQUE L’invention concerne un procédé et un système de mesure de décalage entre une aube de rotor et un carter de turbomachine. L’invention vise plus spécifiquement la mesure du décalage axial et du jeu radial entre un sommet d’aube de rotor de turbine et un capteur capacitif logé au niveau du carter de cette turbine.

ETAT DE LA TECHNIQUE

De manière connue, une turbomachine à double flux comprend une soufflante à la sortie de laquelle le flux d'air se divise en un flux d'air primaire circulant à l'intérieur d'un turboréacteur comprenant un compresseur, une chambre de combustion et une turbine, et en un flux d'air secondaire circulant autour du turboréacteur. La soufflante, le compresseur et la turbine comprennent chacun plusieurs rangées d'aubes mobiles agencées en alternance avec des rangées d'aubes fixes, et entourées par un carter. Pour éviter un passage d'air en sommet d'aube qui diminuerait le rendement de la turbomachine, un revêtement en matière abradable est porté par la surface interne du carter et disposé au droit des aubes.

Lors du fonctionnement de la turbomachine, il est important de connaître la distance séparant les aubes du carter, également appelée jeu radial. A cette fin, il est connu de monter sur le carter des capteurs dont l'élément sensible est agencé au droit des aubes. Les capteurs sont reliés à des moyens de traitement de l'information. Ces capteurs sont sensibles à trois paramètres : le jeu radial, le diélectrique du milieu entre le capteur et le sommet de l’aube, et la surface commune entre le sommet de l’aube et le carter.

Ce type de capteur est notamment utilisé sur la soufflante afin de mesurer la déformation des aubes mobiles, par détection du temps de passage de chaque sommet d'aube (connu en anglais sous le terme de « tip timing »).

Toutefois, l'intégration de capteurs est réalisée par la formation d'orifices dans le carter, au droit des aubes, ce qui fragilise le carter et forme des cavités au droit des extrémités radialement externes des aubes, lesquelles génèrent des perturbations de l’écoulement du fait du passage des aubes à grande vitesse devant les cavités. Un autre inconvénient provient du fait qu'il est difficile de connaître avec précision le positionnement axial relatif des capteurs par rapport aux sommets d'aubes. Cette difficulté est essentiellement liée aux sollicitations aérodynamiques, thermiques et mécaniques de la turbomachine en fonctionnement qui modifient le positionnement axial relatif des sommets d'aubes par rapport au capteur. Dans une moindre mesure, le cumul des tolérances de fabrication du disque portant les aubes, des aubes elles-mêmes et du carter participe à cette problématique.

La connaissance de cette donnée est pourtant essentielle pour obtenir une mesure du jeu radial la plus précise possible. En vue de déterminer ce décalage axial, il a notamment été proposé l’utilisation d’un capteur comprenant deux électrodes rectilignes placées sur la face interne du carter et décalées axialement l’une par rapport à l’autre. Un tel dispositif de mesure a notamment été écrit dans la demande FR 2 977 316, au nom de la Demanderesse.

Cependant, de tels capteurs sont difficilement intégrables sur un carter de turbine pour effectuer une mesure car leur taille importante entraînerait des perturbations non acceptables de l’écoulement donc une perte de performance trop significative. En outre, les températures élevées au sein de la turbine ne sont pas propices à l’utilisation de tels capteurs.

Il existe donc un besoin d’un système et d’un procédé de mesure de décalages, notamment axiaux, d’une aube de rotor par rapport à un carter.

RESUME DE L’INVENTION

Un but de l’invention est de mesurer le décalage axial d’une aube de rotor par rapport à un carter.

Un autre but de l’invention est d’améliorer la mesure de jeu radial entre un sommet d’aube de rotor et un carter, par la prise en compte du décalage axial de l’aube de rotor.

Un autre but de l’invention est d’augmenter la fiabilité et la compacité des systèmes de mesure de décalage axial et de jeu radial. L’invention propose notamment un procédé de mesure de décalage entre une aube d’un rotor comprenant un ensemble d’aubes mobiles en rotation autour d’un axe longitudinal de turbomachine, et un capteur logé au niveau d’un carter de turbomachine, dans lequel un décalage est mesuré par le capteur au droit de la trajectoire du sommet de l’ensemble d’aubes, le procédé comprenant les étapes de : - obtention d’un ensemble de données de référence comprenant un écart temporel de référence associé à une distance cible de référence entre l’intrados et l’extrados de l’aube, lorsque l’aube présente un décalage axial nul par rapport au capteur, le décalage axial nul correspondant à une position de montage pour laquelle l’aube est axialement dans une position de référence par rapport au capteur, - réception d’un signal électrique en provenance du capteur, ledit signal étant représentatif du passage du sommet de l’aube en rotation devant le capteur, - extraction d’un écart temporel mesuré associé à une distance cible mesurée entre l’intrados et l’extrados de l’aube, à partir du signal électrique reçu , - comparaison entre l’écart temporel de référence et l’écart temporel mesuré, et - estimation, à partir des résultats de l’étape de comparaison, d’une mesure d’un décalage axial entre l’aube et le capteur.

Le signal électrique transmis par le capteur au passage du sommet de l’aube en rotation se déforme en fonction du décalage de l’aube de rotor par rapport au carter. Cette déformation se traduit notamment par des changements d’écarts temporels qui renseignent sur le décalage de l’aube, notamment axialement, par rapport au carter. La connaissance du décalage axial de l’aube est une donnée essentielle au contrôle continu des machines en fonctionnement, notamment dans l’estimation du jeu radial entre le somment d’aube et le carter. Un tel procédé utilise donc les propriétés de systèmes de mesure connus, notamment en vue d’estimer les jeux radiaux, ce qui en facilite la mise en œuvre dans des turbomachines existantes.

Le procédé selon l’invention peut en outre comprendre les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : - lors de l’étape de réception, le signal électrique est représentatif du passage de l’ensemble des aubes en rotation devant le capteur, lors de l’étape d’extraction, le signal temporel mesuré correspond à la moyenne des signaux temporels extraits correspondant à l’ensemble des aubes en rotation devant le capteur, et la mesure d’un décalage axial est estimée à partir de l’écart temporel mesuré moyen associé à l’ensemble des aubes, - l’ensemble de données de référence comprend une pluralité d’écarts temporels de référence respectivement associés à une pluralité de distance cible de référence entre l’intrados et l’extrados de l’aube, chaque distance cible de référence correspondant à un décalage axial donné entre l’aube et le capteur, l’étape de comparaison consistant alors à comparer l’écart temporel mesuré à la pluralité des écarts temporels de référence, et à déduire de cette comparaison une mesure d’un décalage axial entre l’aube et le capteur, - l’ensemble de données de référence comprend également d’une pluralité de matrices de corrélation entre un écart électrique de référence et un jeu radial entre le sommet de l’aube et le capteur, chacune des matrices de corrélation correspondant à un décalage axial donné entre l’aube et le capteur, le procédé comprenant en outre les étapes de : o extraction d’un écart électrique mesuré à partir du signal électrique reçu , o comparaison entre le décalage axial estimé entre l’aube et le capteur, l’écart électrique mesuré et la pluralité de matrices de corrélation, et o estimation, à partir des résultats de l’étape de comparaison, d’une mesure d’un jeu radial entre le sommet de l’aube et le capteur, - l’écart électrique mesuré à partir du signal électrique reçu correspond à la moyenne entre les écarts électriques mesurés associés à l’ensemble des aubes du rotor, les étapes de comparaison et d’estimation étant mises en œuvre à partir d’un décalage axial associé à l’ensemble des aubes du rotor, - l’écart électrique correspond à la différence entre deux extrema du signal électrique, - le signal électrique est associé à l’évolution temporel tension générée par le capteur lors du passage du sommet de l’aube en rotation devant le capteur, - les données de référence sont obtenues par simulation numérique à partir de la géométrie de l’aube, et - les données de référence sont obtenues par enregistrement d’un signal électrique représentatif du passage du sommet de l’ensemble d’aubes en rotation devant le capteur lors d’une batterie de tests effectués sur bancs d’essai. L’invention porte également sur un système de mesure de décalage entre une aube d’un rotor comprenant un ensemble d’aubes en rotation autour d’un axe longitudinal de turbomachine, et un capteur logé au niveau d’un carter de turbomachine, au droit de la trajectoire du sommet de l’ensemble d’aubes, comprenant un module de traitement configuré pour mettre en œuvre un procédé tel que précédemment décrit.

Le système de mesure selon l’invention peut en outre comprendre la caractéristique suivante : le capteur est orienté vers l’axe de rotation de l’aube, de préférence orthogonalement à l’axe de rotation de l’aube. L’invention porte enfin sur une turbomachine comprenant un système de mesure tel que précédemment décrit.

DESCRIPTIF RAPIDE DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d’exemple non limitatif et sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d’un rotor de turbomachine, - la figure 2 illustre schématiquement une aube et un carter de turbomachine équipés d’un système de mesure de décalage, - la figure 3 illustre une roue de rotor de turbine, - la figure 4a illustre schématiquement un sommet d’aube de rotor de turbine, - la figure 4b est une vue en coupe d’une aube de rotor de turbine, - les figures 5a à 5c représentent les signaux électriques mesurés par le capteur pour différents décalages axiaux d’une aube par rapport au capteur, - la figure 6 est un diagramme fonctionnel représentant les différentes étapes d’un premier exemple de réalisation du procédé selon l’invention, et - la figure 7 est un diagramme fonctionnel représentant les différentes étapes d’un deuxième exemple de réalisation du procédé selon l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

Un exemple de réalisation du procédé mesure E selon l’invention va maintenant être décrit, en référence aux figures.

Un tel procédé E est par exemple mis en œuvre au sein d’un rotor 1 de turbomachine.

Rotor de turbomachine

Une turbomachine comprend généralement un ou plusieurs ensemble(s) d’éléments tournants formant rotor(s) 1, par exemple une soufflante, un ou plusieurs étages de compresseur, et/ou un ou plusieurs étages de turbine.

En référence à la figure 1, un tel rotor 1 comprend une pluralité de disques 11 reliés entre eux, et mis en rotation par un arbre tournant (non représenté). Chaque disque 11 est en outre configuré pour recueillir, au niveau de sa surface radiale externe, par rapport à un axe longitudinal X-X de turbomachine, des pieds 131 d’aubes profilées 13, les aubes 13 étant réparties circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X-X, et s’étendant radialement depuis le disque 11 vers un carter 2 entourant le rotor 1. L’ensemble constitué des aubes 13 et du disque 11 forme une roue 15 du rotor 1.

En référence à la figure 2, le carter 2 peut également comprendre un revêtement d’abradable 21 situé au niveau de sa surface radialement interne, et configuré pour limiter les fuites d’air au niveau du sommet 133 des aubes 13. De telles fuites constituent en effet autant de pertes de charge au sein de la veine d’air circulant à travers la turbomachine. Ainsi, le sommet 133 des aubes 13 est distant de la surface radialement interne du carter 2 formée par le revêtement d’abradable 21. Cette distance est conventionnellement appelée «jeu radial » J, et doit être mesurée de la manière la plus précise possible. En effet, les jeux radiaux J de roue 15 ont un impact direct avec la performance de la turbomachine. Une bonne connaissance des jeux radiaux J permet d’optimiser la performance de la turbomachine, et d’en augmenter ainsi sensiblement la durée de vie, en limitant au maximum les pertes de charge et les contacts entre aubes et carter au sein de la turbomachine. Pour cela, comme visible sur la figure 2, un capteur électrique 3, par exemple de type capacitif, est généralement logé au niveau du carter 2, au droit de la trajectoire du sommet 133 des aubes 13. Le capteur 3 est fixe par rapport à la rotation des aubes 13 dans le plan de la roue 15, et possède une zone de visée Z selon l’axe longitudinal X-X de turbomachine. Cette zone de visée Z intercepte le sommet 133 de chacune des aubes 13 selon une section de surface qui varie suivant la position axiale relative D du plan de rotation de l’aube 13 par rapport au capteur 3. Le capteur 3 est relié à un module de traitement de l’information 4 auquel il transmet un signal électrique temporel, par exemple la tension à ses bornes à tout instant.

De manière préférentielle, le procédé de mesure E est mis en oeuvre au profit d’aubes 13 de turbine, par exemple de turbine haute pression. Ceci n’est cependant pas limitatif, puisque les différentes étapes d’un procédé E décrites ci-dessous peuvent également être mises en oeuvre au profit de n’importe quel type de rotor de turbomachine, par exemple une soufflante ou un compresseur.

Aube de turbine

En référence à la figure 3, les aubes 13 de turbine possèdent une forme profilée le long d’une corde C-C qui s’étend orthogonalement à l’axe longitudinal X-X de turbomachine. Cette forme définit un bord d’attaque 130 et un bord de fuite 132, tous deux reliés respectivement par l’intrados 134 au niveau amont de l’aube 13, et par l’extrados 136 au niveau aval de l’aube 13. Ici, l’amont et l’aval sont définis par rapport au sens d’écoulement d’air chaud au sein de la turbomachine en fonctionnement. Au niveau de l’extrémité radialement externe 133 de l’aube 13, c’est-à-dire à son sommet 133, la section d’aube présente une forme caractéristique, en forme « d’oreille », comme schématisé sur les figures 4a, et 5a à 5c. Comme visible sur les figures 4a et 4b, les parois 135 définissant le profil extérieur de l’aube 13 sont séparées par un espace vide, appelé baignoire 137, dont l’épaisseur varie le long d’une droite B-B reliant le bord d’attaque 130 au bord de fuite 132.

Comme illustré sur les figures 5a à 5c, sur lesquelles une flèche désigne le sens de rotation de l’aube 13, la forme que prend le signal électrique transmis par le capteur 3 est représentative de la zone de visée Z interceptée par le capteur. Par extraction d’un écart temporel, à partir du signal électrique, il est possible de déterminer une distance cible DC entre l’intrados 134 et l’extrados 136 de l’aube 13, séparant au niveau du plan de visée Z du capteur. De là, il est possible d’accéder à l’épaisseur de baignoire 137 interceptée par le capteur 3, et donc à la position relative du sommet 133 de l’aube 13 par rapport audit capteur 3.

Dans un premier mode de réalisation, comme visible sur la figure 5a, l’écart temporel correspond à l’intervalle de temps ΔΓ séparant les deux pics du signal reçu par le module de traitement 4. Dans un second mode de réalisation, l’écart temporel correspond à l’intervalle temporel Δί séparant le front montant du front descendant du signal.

En tout état de cause, de manière connue, le jeu radial J est corrélé à la valeur crête à crête du signal électrique, c’est-à-dire à la différence entre deux extrema du signal électrique.

Comme visible sur les figures 5b et 5c, dans le cas où l’aube 13 est décalée axialement vers l’aval par rapport au capteur 3, l’écart temporel Δί2 séparant le front montant du front descendant du signal de l’aube 13 décalée est supérieur à l’écart temporel Δίι séparant le front montant du front descendant du signal de l’aube 13 non décalée. En effet, la zone de visée Z2 du capteur 3, lorsque l’aube 13 est décalée, intercepte une plus grande largeur de baignoire 137, c’est-à-dire une plus grande distance cible DC2 entre l’intrados 134 et l’extrados 136, que la distance cible DC1 interceptée par zone de visée Z1 du capteur 3 lorsque l’aube 13 n’est pas décalée.

Système et procédé de mesure de jeu radial

En référence à la figure 6, un premier mode de réalisation du procédé de mesure E de décalage entre un sommet 133 d’aube 13 de rotor 1, tel que le rotor 1 de turbine précédemment décrit, et un capteur 3, par exemple de type capacitif, logé au niveau d’un carter 2 de turbomachine, va à présent être décrit. Ce procédé est avantageusement mis en œuvre lorsque la turbomachine est en fonctionnement, c’est-à-dire que le rotor 1 est mis en rotation autour de l’axe longitudinal X-X de turbomachine.

Le procédé E comprend une première étape E1 consistant à obtenir un ensemble de données de référence comprenant un écart temporel Atref de référence associée à une distance cible DCref de référence entre l’intrados 134 et l’extrados 136 de l’aube 13, lorsque l’aube 13 présente un décalage axial nul DO par rapport au capteur 13, le décalage axial nul DO correspondant à une position de montage pour laquelle l’aube 13 est axialement dans une position de référence par rapport au capteur 3. Ces données correspondent par exemple à l’état de la turbomachine juste après le montage. Ces données peuvent par exemple avoir été stockées au moment du montage, de sorte à pouvoir ensuite être restituées lors de la mise en oeuvre du procédé de mesure E.

Le procédé E comprend en outre une deuxième étape E2 consistant à recevoir un signal électrique en provenance du capteur 3, ledit signal étant représentatif du passage du sommet 133 de l’aube 13 en rotation devant le capteur 3. Avantageusement, lors de la deuxième étape E2, le signal électrique est représentatif du passage de l’ensembles des aubes 13 du rotor 1.

Un tel procédé E met alors en œuvre une troisième étape E3 qui consiste en extraire un écart temporel mesuré Atmes associé à une distance cible mesurée DCmes entre l’intrados 134 et l’extrados 136 de l’aube 13, à partir du signal reçu à l’étape précédente E2. Avantageusement, un écart temporel mesuré Atmes est extrait pour l’ensemble des aubes 13 du rotor 1. L’écart temporel mesuré Atmes associé à une distance cible mesurée DCmes est alors généré en effectuant la moyenne entre l’ensemble des écarts temporels correspondant à l’ensemble des aubes 13 du rotor 1.

Puis, le procédé E met en œuvre une étape E4 consistant à comparer l’écart temporel de référence Atref et l’écart temporel mesuré Atmes, de sorte à estimer, lors d’une dernière étape E5, une mesure d’un décalage axial D entre l’aube 13 et le capteur 3. Avantageusement l’écart axial D est estimé à partir de l’écart temporel mesuré Atmes moyen associé à l’ensemble des aubes 13 du rotor 1.

Dans un second mode de réalisation du procédé de mesure E, l’ensemble de données comprend une pluralité d’écarts temporels de référence Atref respectivement associés à une pluralité de distances cibles de référence DCref entre l’intrados 134 et l’extrados 136 de l’aube 13, chaque distance cible de référence DCref correspondant à un décalage axial D donné entre l’aube 13 et le capteur 3. Cette pluralité d’écarts temporels de référence Atref correspond à différents décalages axiaux D de l’aube 13 par rapport au capteur 3. Ainsi, l’étape de comparaison E4 consiste alors à comparer l’écart temporel mesuré Atmes à la pluralité des écarts temporels de référence Atref. De là, il est possible de déduire une mesure d’un décalage axial D entre l’aube 13 et le capteur 3, par exemple par sélection de l’écart temporel de référence Atref dont la valeur est la plus proche de celle de l’écart temporel mesuré Atmes, puis de relever la distance cible de référence qui lui est associé DCref, et d’en déduire le décalage axial D de l’aube 13.

En référence à la figure 7, dans un troisième mode de réalisation du procédé de mesure E, les données de référence comprennent en outre une pluralité de matrices de corrélation M entre un écart électrique de référence EEref et un jeu radial J entre le sommet 133 de l’aube 13 et le capteur 3, chacune des matrices de corrélation M correspondant à un décalage axial D donné entre la roue 15 et le capteur 3. L’écart électrique EE peut correspondre, de manière connue, à une valeur crête à crête du signal électrique, c’est-à-dire à la différence entre deux extrema du signal électrique. Une telle matrice M peut par exemple être représentée de la façon suivante : Décalage ’ axial relatif Jeu radial J1 Jeu radial J2 Jeu radial J3 Jeu radial J4 de l’aube----

Par Ecart Ecart Ecart Ecart rapport au électrique électrique électrique électrique capteur (EE) (EE) (EE) (EE) (D)__________________ D1 EE11 EE 21 EE 31 EE 41 D2 EE 12 EE 22 EE 32 EE 42 D3 EE 13 EE 23 EE 33 EE 43 D4 EE 14 EE 24 EE 34 EE 44 D5 EE 15 EE 25 EE 35 EE 45

Le procédé comprend alors les étapes supplémentaires de : - extraction E6 d’un écart électrique mesuré EEmes à partir du signal électrique reçu, - comparaison E7 entre le décalage axial D estimé entre l’aube 13 et le capteur 3, l’écart électrique mesuré EEmes et la pluralité de matrices de corrélation M, et - estimation E8, à partir des résultats de l’étape de comparaison E7, d’une mesure d’un jeu radial J entre le sommet 133 de l’aube 13 et le capteur 13.

Avantageusement, l’écart électrique mesuré EEmes à partir du signal électrique reçu correspond à la moyenne entre les écarts électriques mesurés associés à l’ensemble des aubes 13 du rotor 1. Les étapes de comparaison E7 et d’estimation E8 sont alors avantageusement mises en œuvre à partir d’un décalage axial D associé à l’ensemble des aubes 13 du rotor 1. En pratique, le calcul des jeux radiaux J au sein d’un rotor 1 est en effet mis en œuvre en moyennant les valeurs mesurées sur la base des données obtenues par le passage de l’ensemble des aubes 13. Ceci permet de rendre la déformée des aubes négligeables sur l’ensemble du rotor 1. L’ensemble des données de référence selon l’un quelconque des modes de réalisation du procédé de mesure, peut être obtenu par simulation numérique à partir de la géométrie de l’aube 13.

En effet, à partir des plans de la machine et d’outils de simulation, il est tout d’abord possible de récupérer la position du capteur 3 et celle de l’aube 13. La conception de l’aube 13 permet en outre d’obtenir la géométrie du sommet 133 d’aube 13. A partir de cette géométrie, les distances cibles DC entre intrados 134 et extrados 136, en fonction de la position relative D entre capteur 3 et aube 13, sont alors calculées. Les distances cibles DC calculées sont ensuite reliées aux temps de passage de l’aube 13 au droit du capteur 3, notamment grâce à la connaissance de la vitesse de rotation de la roue 15. De là, il est enfin possible de simuler des décalages axiaux D et des jeux radiaux J progressifs et de générer les données de référence correspondantes.

Ceci présente l’avantage de ne pas nécessiter d’essais, souvent coûteux et difficile à mettre en œuvre. Toutefois il ne permet pas d’anticiper le résultat issu de la fabrication, comme le permettrait le second mode de réalisation.

Avantageusement, les données de référence sont également obtenues directement à partir d’aubes 13 de rotor 1, lors de batteries de tests effectués sur bancs d’essais.

Lors de ces essais, le rotor 1 est placé sur un plateau tournant et le capteur 3 est positionné au droit des sommets 133 d’aubes 13. Le rotor 1 est ensuite mis en rotation de sorte à générer un signal électrique de référence mesuré par le capteur 3. Un décalage axial itératif D du capteur 3 est alors mis en œuvre à jeu radial fixé J. Ensuite, un décalage radial J progressif est mis en œuvre à décalage axial fixé D. A chaque fois, l’étape d’enregistrement est répétée, de sorte à disposer d’un ensemble de données de référence correspondant à un ensemble de décalages axiaux D et de jeux radiaux J auxquels le rotor 1 est susceptible d’être soumis en fonctionnement.

Ceci présente l’avantage d’être plus représentatif de la situation de fonctionnement réelle de la turbomachine. En outre, des mesures de référence sont obtenues pour chacune des aubes 13 de la roue 15 testée. Il est alors possible de prévoir une étape supplémentaire de moyennage des valeurs de référence sur l’ensemble de la roue 15, afin de pouvoir mesurer le décalage avec précision lors de déformations globales de la roue 15.

Un procédé E selon l’un quelconque des modes de réalisation précédemment décrit, est mis en œuvre par un système 5 dont le capteur 3 est orienté pour être au droit de l’ensemble des aubes 13 du rotor. Plus précisément, le capteur 3 est orienté vers l’axe de rotation des aubes 13 et de préférence orthogonalement à l’axe de rotation des aubes (comme illustré en figure 2), de sorte à pouvoir intercepter une zone de visée 2 donnant accès à une distance cible DC entre l’intrados 134 et l’extrados 136 d’au moins une aube 13. Par exemple un tel capteur 3 peut comprendre une électrode disposée selon l’axe longitudinal X-X de turbomachine. En référence à la figure 3, un tel système 5 comprend un module de traitement 4 adapté pour recevoir et stocker d’une part les données de référence, et d’autre part le signal électrique en provenance du capteur 3. Le module de traitement 4 est en outre configuré pour extraire un écart temporel Atmes, à partir du signal, et pour effectuer la comparaison avec l’écart temporel de référence Atref, en vue d’en déduire une mesure du décalage axial D entre une aube 13 et le capteur 3.

Un tel procédé de mesure E présente l’avantage de fournir une mesure des décalages axiaux D d’un rotor 1 de turbomachine, et de prendre en compte ce décalage D dans le calcul du jeu radial J des aubes 13 du rotor 1.

En outre, un tel procédé E peut être mis en œuvre à l’aide d’instrumentation déjà connue et maîtrisée, notamment dans l’estimation de jeux radiaux J qui ne tiennent pas compte du décalage axial D.

Enfin un tel système de mesure 5 peut être avantageusement associé à un ou plusieurs modules de pilotage passif et/ou actif des jeux radiaux J d’aubes 13 de rotor 1 de turbomachine.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de mesure (E) de décalage entre une aube (13) d’un rotor (1) comprenant un ensemble d’aubes (13) mobile en rotation autour d’un axe longitudinal (X-X) de turbomachine et un capteur (3) logé au niveau d’un carter (2) de turbomachine, dans lequel un décalage est mesuré par le capteur (3) au droit de la trajectoire du sommet (133) de l’ensemble d’aubes (13), le procédé (E) comprenant les étapes de : - obtention (E1) d’un ensemble de données de référence comprenant un écart temporel de référence (ΔΐΓθΟ associé à une distance cible de référence (DCref) entre l’intrados (134) et l’extrados (136) de l’aube (13), lorsque l’aube (13) présente un décalage axial nul (DO) par rapport au capteur (3), le décalage axial nul (DO) correspondant à une position de montage pour laquelle l’aube (13) est axialement dans une position de référence par rapport au capteur (3), - réception (E2) d’un signal électrique en provenance du capteur (3), ledit signal étant représentatif du passage du sommet (133) de l’aube (13) en rotation devant le capteur (3), - extraction (E3) d’un écart temporel mesuré (Atmes) associé à une distance cible mesurée (DCmes) entre l’intrados (134) et l’extrados (136) de l’aube (13), à partir du signal électrique reçu , - comparaison (E4) entre l’écart temporel de référence (Atref) et l’écart temporel mesuré (Atmes), et - estimation (E5), à partir des résultats de l’étape de comparaison (E4), d’une mesure d’un décalage axial (D) entre l’aube (13) et le capteur (3).
2. 2. Procédé (E) selon la revendication 1, dans lequel : - lors de l’étape de réception (E2), le signal électrique est représentatif du passage de l’ensemble des aubes (13) en rotation devant le capteur (3), - lors de l’étape d’extraction (E3), le signal temporel mesuré (Atmes) correspond à la moyenne des signaux temporels extraits correspondant à l’ensemble des aubes (13) en rotation devant le capteur (3), et - la mesure d’un décalage axial (D) est estimée à partir de l’écart temporel mesuré (Atmes) moyen associé à l’ensemble des aubes (13).
3. 3. Procédé (E) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’ensemble de données de référence comprend une pluralité d’écarts temporels de référence (Atref) respectivement associés à une pluralité de distance cible de référence (DCref) entre l’intrados (134) et l’extrados (136) de l’aube (13), chaque distance cible de référence (DCref) correspondant à un décalage axial (DC) donné entre l’aube (13) et le capteur (3), l’étape de comparaison (E4) consistant alors à comparer l’écart temporel mesuré (Atmes) à la pluralité des écarts temporels de référence (Atref), et à déduire de cette comparaison (E4) une mesure d’un décalage axial (D) entre l’aube (13) et le capteur (3).
4. 4. Procédé (E) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’ensemble de données de référence comprend également une pluralité de matrices de corrélation (M) entre un écart électrique de référence (EEref) et un jeu radial (J) entre le sommet (133) de l’aube (13) et le capteur (3), chacune des matrices de corrélation (M) correspondant à un décalage axial (D) donné entre l’aube (13) et le capteur (3), le procédé (E) comprenant en outre les étapes de : - extraction (E6) d’un écart électrique mesuré (EEmes) à partir du signal électrique reçu , - comparaison (E7) entre le décalage axial estimé (D) entre l’aube (13) et le capteur (3), l’écart électrique mesuré (EEmes) et la pluralité de matrices de corrélation (M), et - estimation (E8), à partir des résultats de l’étape de comparaison (E7), d’une mesure d’un jeu radial (J) entre le sommet (133) de l’aube (13) et le capteur (3).
5. 5. Procédé (E) selon la revendication 4, dans lequel l’écart électrique mesuré (EEmes) à partir du signal électrique reçu correspond à la moyenne entre les écarts électriques mesurés associés à l’ensemble des aubes (13) du rotor (1), les étapes de comparaison (E7) et d’estimation (E8) étant mises en œuvre à partir d’un décalage axial (D) associé à l’ensemble des aubes (13) du rotor (1).
6. 6. Procédé (E) selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel l’écart électrique (EE) correspond à la différence entre deux extrema du signal électrique.
7. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le signal électrique est associé à l’évolution temporelle d’une tension générée par le capteur (3) lors du passage du sommet (133) de l’aube (13) en rotation devant le capteur (3).
8. 8. Procédé (E) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel les données de référence sont obtenues par simulation numérique à partir de la géométrie de l’aube (13).
9. 9. Procédé (E) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel les données de référence sont obtenues par enregistrement d’un signal électrique représentatif du passage du sommet (133) de l’ensemble d’aubes (13) en rotation devant le capteur (3) lors d’une batterie de tests effectués sur bancs d’essai.
10. 10. Système de mesure (5) de décalage entre une aube (13) d’un rotor (1) comprenant un ensemble d’aubes (13) en rotation autour d’un axe longitudinal de turbomachine, et un capteur (3) logé au niveau d’un carter (2) de turbomachine, au droit de la trajectoire du sommet (133) de l’ensemble d’aubes (13), comprenant un module de traitement (4) configuré pour mettre en œuvre un procédé (E) selon l’une des revendications 1 à 9.
11. 11. Système (5) selon la revendication 10, dans lequel le capteur (3) est orienté vers l’axe de rotation de l’aube (13), de préférence orthogonalement à l’axe de rotation de l’aube (13).
12. 12. Turbomachine, telle qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant un système de mesure (5) selon l’une des revendications 10 ou 11.