FR3089636A1 - Method for detecting a failure of a vibration sensor for an engine part - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de détection (S) d’une défaillance d’un capteur (1), ledit capteur (1) étant configuré pour détecter au moins une vibration d’une pièce d’un moteur, en particulier d’un moteur d’aéronef, et pour fournir une tension électrique représentative de la vibration détectée, le procédé de détection comprenant les étapes suivantes : S1 : mesurer une tension fournie par le capteur (1), S2 : comparer la tension ainsi mesurée à un premier seuil prédéfini, S3 : lorsque la tension est supérieure au premier seuil prédéfini, déterminer au moins un paramètre de forme à partir des mesures de la tension fournie par le capteur (1), S4 : comparer le paramètre de forme ainsi déterminé à un deuxième seuil prédéfini et S5 : générer un signal de défaillance lorsque le paramètre de forme dépasse le deuxième seuil prédéfini.The invention relates to a method for detecting (S) a failure of a sensor (1), said sensor (1) being configured to detect at least one vibration of a part of an engine, in particular of a aircraft engine, and to supply an electrical voltage representative of the detected vibration, the detection method comprising the following steps: S1: measure a voltage supplied by the sensor (1), S2: compare the voltage thus measured with a first threshold predefined, S3: when the voltage is greater than the first predefined threshold, determine at least one shape parameter from the measurements of the voltage supplied by the sensor (1), S4: compare the shape parameter thus determined with a second predefined threshold and S5: generate a failure signal when the shape parameter exceeds the second predefined threshold.
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Procédé de détection d’une défaillance d’un capteur de vibration pour une pièce d’un moteur Domaine techniqueTitle of the invention: Method for detecting a failure of a vibration sensor for an engine part Technical field
[0001] L’invention concerne de manière générale la surveillance des vibrations d’un moteur, notamment dans le domaine de l’aéronautique. Plus précisément, l’invention concerne la surveillance des vibrations d’une turbomachine à l’aide d’un accéléromètre et la détection d’une éventuelle défaillance dudit accéléromètre.The invention relates generally to the monitoring of the vibrations of an engine, in particular in the aeronautical field. More specifically, the invention relates to monitoring the vibrations of a turbomachine using an accelerometer and detecting a possible failure of said accelerometer.
Technique antérieurePrior art
[0002] Dans le cadre de la surveillance des vibrations d’un moteur, des accéléromètres sont placés sur le moteur, généralement sur la face externe de leur carter.In the context of monitoring engine vibrations, accelerometers are placed on the engine, generally on the external face of their casing.
[0003] De manière connue en soi, afin de détecter d’éventuelles pannes, ces accéléromètres sont surveillés par un calculateur dans le but de détecter leurs défaillances et d’avertir l’équipage afin qu’une maintenance soit planifiée. Pour cela, le calculateur cherche en particulier à détecter un circuit ouvert, c’est-à-dire une perte de continuité électrique entre le calculateur et l’accéléromètre, par exemple en cas de débranchement de harnais.In a manner known per se, in order to detect possible failures, these accelerometers are monitored by a computer in order to detect their failures and to warn the crew so that maintenance is planned. For this, the computer seeks in particular to detect an open circuit, that is to say a loss of electrical continuity between the computer and the accelerometer, for example in the event of harness being disconnected.
[0004] Il est connu de réaliser une telle détection de circuits ouverts afin de détecter une éventuelle panne d’un capteur. A cet effet, le calculateur concerné surveille la tension aux bornes du capteur. Lorsque cette tension est nulle et qu’une telle valeur est valide pour le capteur surveillé (par exemple sur des capteurs de vitesse inductifs ou les thermocouples), le calculateur vérifie que la mesure remontée est cohérente avec une autre mesure moteur. On pourra notamment se référer au document EP 0 655 376, qui propose d’utiliser une corrélation entre la différence de vitesse des roues d’un véhicule et l’accélération tangentielle.It is known to carry out such detection of open circuits in order to detect a possible failure of a sensor. To this end, the computer concerned monitors the voltage across the sensor. When this voltage is zero and such a value is valid for the monitored sensor (for example on inductive speed sensors or thermocouples), the computer checks that the measurement taken up is consistent with another engine measurement. Reference may in particular be made to document EP 0 655 376, which proposes using a correlation between the difference in speed of the wheels of a vehicle and the tangential acceleration.
[0005] Dans le cas d’un capteur du type accéléromètre, la tension nulle est bien une valeur valide, c’est-à-dire une valeur susceptible d’être prise par la tension d’un accéléromètre en fonctionnement nominal. Cependant, il n’existe pas d’autre mesure similaire pour réaliser une corrélation et en déduire une éventuelle défaillance de l’accéléromètre. Il a donc été proposé, dans le cas des accéléromètres, de vérifier que la mesure de vibration est supérieure à un seuil dans certaines phases de régime. Cette solution n’est cependant pas optimale dans la mesure où le niveau vibratoire des moteurs est faible, ce qui conduit à des signaux bien plus faibles que prévu, et que le niveau de bruit sur les accéléromètres est du même ordre de grandeur que le bruit environnant et complique donc le choix d’un seuil fournissant un compromis acceptable entre erreur de première et de deuxième espèce.In the case of a sensor of the accelerometer type, the zero voltage is indeed a valid value, that is to say a value capable of being taken by the voltage of an accelerometer in nominal operation. However, there is no other similar measure to correlate and deduce a possible failure of the accelerometer. It has therefore been proposed, in the case of accelerometers, to verify that the vibration measurement is greater than a threshold in certain operating phases. However, this solution is not optimal since the vibration level of the motors is low, which leads to much weaker signals than expected, and the noise level on the accelerometers is of the same order of magnitude as the noise. surrounding and therefore complicates the choice of a threshold providing an acceptable compromise between first and second kind error.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
[0006] Un objectif de l’invention est donc de résoudre les problèmes identifiés dans l’art antérieur en proposant une solution permettant de détecter de manière simple et robuste les éventuelles défaillances d’un capteur étant configuré pour détecter au moins une vibration d’une pièce d’un moteur, en particulier d’un moteur d’aéronef, notamment d’un accéléromètre, notamment lorsque cet accéléromètre est utilisé pour surveiller les vibrations d’un moteur.An object of the invention is therefore to solve the problems identified in the prior art by proposing a solution allowing simple and robust detection of possible failures of a sensor being configured to detect at least one vibration of a part of an engine, in particular of an aircraft engine, in particular of an accelerometer, in particular when this accelerometer is used to monitor the vibrations of an engine.
[0007] Pour cela, l’invention propose un procédé de détection d’une défaillance d’un capteur, ledit capteur étant configuré pour détecter au moins une vibration d’une pièce d’un moteur, en particulier d’un moteur d’aéronef, et pour fournir une tension électrique représentative de la vibration détectée, le procédé de détection comprenant les étapes suivantes :For this, the invention provides a method for detecting a failure of a sensor, said sensor being configured to detect at least one vibration of a part of an engine, in particular of an engine. aircraft, and to supply an electrical voltage representative of the detected vibration, the detection method comprising the following steps:
• SI : mesurer une tension fournie par le capteur, • S2 : comparer la tension ainsi mesurée à un premier seuil prédéfini, • S3 : lorsque la tension est supérieure au premier seuil prédéfini, déterminer au moins un paramètre de forme à partir des mesures de la tension fournie par le capteur, • S4 : comparer le paramètre de forme ainsi déterminé à un deuxième seuil prédéfini et • S5 : générer un signal de défaillance lorsque le paramètre de forme dépasse le deuxième seuil prédéfini.• IF: measure a voltage supplied by the sensor, • S2: compare the voltage thus measured with a first predefined threshold, • S3: when the voltage is greater than the first predefined threshold, determine at least one shape parameter from the measurements of the voltage supplied by the sensor, • S4: compare the shape parameter thus determined with a second predefined threshold and • S5: generate a failure signal when the shape parameter exceeds the second predefined threshold.
[0008] Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de détection décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :Certain preferred but non-limiting characteristics of the detection method described above are the following, taken individually or in combination:
• l’étape S2 de détermination du paramètre de forme comprend la détermination d’un coefficient d’asymétrie ou d’un coefficient d’aplatissement.• step S2 of determining the shape parameter comprises determining an asymmetry coefficient or a flattening coefficient.
• le procédé comprend en outre une étape de filtrage de la tension en fonction de deux régimes vibratoires de la pièce prédéterminés de sorte à obtenir deux signaux de tension filtrés, et dans lequel l’étape S3 est appliquée à chaque signal de tension filtré de sorte à obtenir deux paramètres de forme.• the method further comprises a step of filtering the voltage as a function of two predetermined vibration conditions of the workpiece so as to obtain two filtered voltage signals, and in which step S3 is applied to each filtered voltage signal so to get two shape parameters.
• le procédé comprend en outre une étape de calcul d’une moyenne quadratique des deux paramètres de forme, l’étape S4 de comparaison comprenant la comparaison de ladite moyenne quadratique au deuxième seuil prédéfini.The method further comprises a step of calculating a quadratic average of the two shape parameters, the comparison step S4 comprising the comparison of said quadratic mean with the second predefined threshold.
[0009] Selon un deuxième aspect, l’invention propose un système de détection d’une défaillance d’un capteur, configuré pour mettre en œuvre un procédé comme décrit cidessus, ledit capteur étant configuré pour détecter au moins une vibration d’une pièce d’un moteur et pour fournir une tension électrique représentative de la vibration détectée, le système de détection comprenant :According to a second aspect, the invention provides a system for detecting a sensor failure, configured to implement a method as described above, said sensor being configured to detect at least one vibration of a part. of a motor and to supply an electrical voltage representative of the detected vibration, the detection system comprising:
[0010][0010]
[0011][0011]
[0012][0012]
[0013][0013]
[0014][0014]
[0015][0015]
[0016][0016]
[0017] • des moyens de mesure d’une tension fournie par le capteur, • un premier comparateur configuré pour comparer la tension ainsi mesurée à un premier seuil prédéfini, • un calculateur configuré pour déterminer au moins un paramètre de forme à partir des mesures de tension procurées par les moyens de mesure, • un deuxième comparateur configuré pour comparer le paramètre de forme ainsi déterminé à un deuxième seuil prédéfini et • une alarme configurée pour générer un signal de défaillance lorsque le coefficient d’asymétrie dépasse le deuxième seuil prédéfini.• means for measuring a voltage supplied by the sensor, • a first comparator configured to compare the voltage thus measured with a first predefined threshold, • a computer configured to determine at least one shape parameter from the measurements voltage supplied by the measuring means, • a second comparator configured to compare the shape parameter thus determined with a second predefined threshold and • an alarm configured to generate a failure signal when the asymmetry coefficient exceeds the second predefined threshold.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du système de détection comme décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :Some preferred but non-limiting characteristics of the detection system as described above are the following, taken individually or in combination:
• le capteur comprend un accéléromètre et/ou • le paramètre de forme est un coefficient d’asymétrie ou un coefficient d’aplatissement.• the sensor includes an accelerometer and / or • the shape parameter is an asymmetry coefficient or a flattening coefficient.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un ensemble de détection de vibration pour une paroi d’une pièce d’une turbomachine, en particulier pour une paroi d’un carter de turbomachine, comprenant • un capteur fixé sur ladite paroi et configuré pour détecter au moins une vibration de la paroi, et • un système de détection d’une défaillance du capteur comme décrit ci-dessus.According to a third aspect, the invention proposes a vibration detection assembly for a wall of a part of a turbomachine, in particular for a wall of a turbomachine casing, comprising • a sensor fixed on said wall and configured for detecting at least one vibration of the wall, and • a system for detecting a sensor failure as described above.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de détection d’une défaillance d’un capteur comme décrit ci-dessus.According to a fourth aspect, the invention provides a computer program product comprising code instructions for the execution of a method for detecting a sensor failure as described above.
Selon un cinquième aspect, l’invention propose un moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de détection d’une défaillance d’un capteur comme décrit ci-dessus.According to a fifth aspect, the invention provides a storage means readable by computer equipment on which a computer program product comprises code instructions for the execution of a method for detecting a sensor failure such as described above.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear better on reading the detailed description which follows, and with regard to the appended drawings given by way of nonlimiting examples and in which:
[fig.l][fig.l]
La figure 1 illustre un exemple de relevé statistique pour un capteur du type accéléromètre fixé sur une paroi d’un carter de turbomachine, représentant la moyenne quadratique des niveaux pilotés du capteur pour deux régimes moteur de la turbomachine en fonction du régime moteur (en tours par minute).FIG. 1 illustrates an example of a statistical statement for an accelerometer type sensor fixed to a wall of a turbomachine casing, representing the quadratic average of the levels controlled by the sensor for two engine speeds of the turbomachine as a function of the engine speed (in revolutions per minute).
[fig-2][fig-2]
[0018] La figure 2 illustre de manière schématique un exemple de réalisation de système de détection d’une défaillance d’un capteur conforme à l’invention.Figure 2 schematically illustrates an exemplary embodiment of a sensor failure detection system according to the invention.
[0019] [fig.3][Fig.3]
[0020] La figure 3 est un organigramme illustrant les étapes d’un procédé de détection d’une défaillance d’un capteur conforme à un mode de réalisation de l’invention.Figure 3 is a flowchart illustrating the steps of a method for detecting a failure of a sensor according to an embodiment of the invention.
[0021] DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
[0022] Afin de détecter une défaillance d’un capteur 1 configuré pour détecter au moins une vibration d’une pièce d’un moteur, en particulier d’un moteur d’aéronef, et pour fournir une tension électrique représentative de la vibration détectée, l’invention propose, en plus du suivi de la tension fournie par le capteur 1, d’intégrer des statistiques complexes (dont un paramètre de forme) comme critère de décision là où les méthodes actuelles utilisent soit une valeur instantanée, éventuellement filtrée, soit une moyenne. L’utilisation de statistiques avancées pour l’identification du statut de fonctionnement du capteur 1, même lorsque ce capteur 1 est sous fort niveau de bruit, permet en effet d’extraire plus d’informations sous forme synthétique.In order to detect a failure of a sensor 1 configured to detect at least one vibration of a part of an engine, in particular of an aircraft engine, and to provide an electrical voltage representative of the detected vibration , the invention proposes, in addition to monitoring the voltage supplied by the sensor 1, to integrate complex statistics (including a shape parameter) as a decision criterion where current methods use either an instantaneous value, possibly filtered, or an average. The use of advanced statistics to identify the operating status of sensor 1, even when this sensor 1 has a high noise level, makes it possible to extract more information in synthetic form.
[0023] Le capteur 1 est fixé sur une paroi 2 de la pièce 1 et peut notamment comprendre un accéléromètre. En particulier, le capteur 1 peut être fixé sur la paroi 2 d’un carter d’une turbomachine afin d’en surveiller les vibrations.The sensor 1 is fixed to a wall 2 of the part 1 and may in particular include an accelerometer. In particular, the sensor 1 can be fixed to the wall 2 of a casing of a turbomachine in order to monitor vibrations.
[0024][0024]
[0025][0025]
Plus précisément, l’invention propose un procédé S de détection d’une défaillance du capteur 1 (Taccéléromètre) comprenant les étapes suivantes :More specifically, the invention proposes a method S for detecting a failure of sensor 1 (Taccelerometer) comprising the following steps:
• SI : mesurer une tension fournie par le capteur 1, • S2 : comparer la tension ainsi mesurée à un premier seuil prédéfini, • S3 : lorsque la tension est supérieure au premier seuil prédéfini, déterminer au moins un paramètre de forme à partir des mesures de la tension fournie par le capteur 1, • S4 : comparer le paramètre de forme ainsi déterminé à un deuxième seuil prédéfini et • S5 : générer un signal de défaillance lorsque le coefficient d’asymétrie dépasse le deuxième seuil prédéfini.• IF: measure a voltage supplied by the sensor 1, • S2: compare the voltage thus measured with a first predefined threshold, • S3: when the voltage is greater than the first predefined threshold, determine at least one shape parameter from the measurements of the voltage supplied by the sensor 1, • S4: compare the shape parameter thus determined with a second predefined threshold and • S5: generate a failure signal when the asymmetry coefficient exceeds the second predefined threshold.
Un tel procédé S de détection peut être mis en œuvre par un système 8 de détection d’une défaillance du capteur 1 comprenant :Such a detection method S can be implemented by a system 8 for detecting a failure of the sensor 1 comprising:
• des moyens de mesure 3 d’une tension fournie par le capteur 1, • un premier comparateur 4 configuré pour comparer la tension ainsi mesurée à un premier seuil prédéfini, • un calculateur 5 configuré pour déterminer au moins un paramètre de forme à partir des mesures de la tension fournie par le capteur 1, • un deuxième comparateur 5 configuré pour comparer le paramètre de forme ainsi déterminé à un deuxième seuil prédéfini et • une alarme 6 configurée pour générer un signal de défaillance lorsque le coefficient d’asymétrie dépasse le deuxième seuil prédéfini.• means 3 for measuring a voltage supplied by the sensor 1, • a first comparator 4 configured to compare the voltage thus measured with a first predefined threshold, • a computer 5 configured to determine at least one shape parameter from the measurements of the voltage supplied by the sensor 1, • a second comparator 5 configured to compare the shape parameter thus determined with a second predefined threshold and • an alarm 6 configured to generate a failure signal when the asymmetry coefficient exceeds the second predefined threshold.
[0026] Dans le cas d’un capteur 1 du type accéléromètre, la mesure d’une tension nulle fournie par le capteur 1 n’implique pas nécessairement une défaillance du capteur 1. La tension nulle est en effet une mesure valide pour ce type de capteur 1.In the case of a sensor 1 of the accelerometer type, the measurement of a zero voltage supplied by the sensor 1 does not necessarily imply a failure of the sensor 1. The zero voltage is indeed a valid measurement for this type sensor 1.
[0027] Afin de corréler cette mesure et de détecter une éventuelle défaillance, l’invention propose de déterminer si la mesure d’une tension nulle fournie par le capteur 1 signifie que celui-ci est débranché (cas d’une défaillance) ou s’il est branché (capteur 1 en fonctionnement nominal).In order to correlate this measurement and to detect a possible failure, the invention proposes to determine whether the measurement of a zero voltage supplied by the sensor 1 means that the latter is disconnected (in the event of a failure) or s '' it is connected (sensor 1 in nominal operation).
[0028] Les mesures, d’amplitude vibratoire étant toujours positives, par définition, la répartition des mesures bruitées ne se fait pas selon une loi normale mais selon une loi normale repliée.Measurements, of vibrational amplitude being always positive, by definition, the distribution of noisy measurements is not done according to a normal law but according to a folded normal law.
[0029] Ainsi, dans le cas d’un capteur 1 débranché, les mesures de tension suivent une loi demi-normale qui est un cas particulier d’une loi normale repliée, tandis que dans le cas d’un capteur 1 branché, les mesures de tension suivent sensiblement une loi normale si la moyenne est supérieure à plusieurs écarts-type, et une loi partiellement repliée dans le cas contraire.Thus, in the case of a sensor 1 disconnected, the voltage measurements follow a semi-normal law which is a special case of a normal law folded, while in the case of a sensor 1 connected, the voltage measurements substantially follow a normal law if the mean is greater than several standard deviations, and a partially folded law otherwise.
[0030] La moyenne et la variance de ces deux populations ne permettant pas de distinguer ces deux cas simplement, l’invention propose de déterminer un paramètre de forme à partir des mesures de la tension fournies par le capteur 1 afin de distinguer ces deux distributions.The average and the variance of these two populations do not allow these two cases to be distinguished simply, the invention proposes to determine a shape parameter from the voltage measurements provided by the sensor 1 in order to distinguish these two distributions .
[0031] Dans une première forme de réalisation, le paramètre de forme déterminé à l’étape S3 comprend le moment centré d’ordre 3, appelé coefficient d’asymétrie (« skewness factor » en anglais) pour distinguer les deux distributions.In a first embodiment, the shape parameter determined in step S3 includes the centered moment of order 3, called the skewness factor to distinguish the two distributions.
[0032] En effet, le coefficient d’asymétrie vaudra 0 pour une distribution gaussienne (correspondant au capteur 1 débranché et donc à une panne à détecter) et une valeur strictement positive pour une distribution demi-normale (correspondant au capteur 1 branché et donc au fonctionnement nominal).Indeed, the asymmetry coefficient will be 0 for a Gaussian distribution (corresponding to the sensor 1 disconnected and therefore to a fault to be detected) and a strictly positive value for a semi-normal distribution (corresponding to the sensor 1 connected and therefore at nominal operation).
[0033] De plus, plus la loi est repliée, plus elle sera « lourde » à gauche de la moyenne. A l’inverse, une loi normale non repliée sera équilibrée.In addition, the more the law is folded, the more it will be "heavy" to the left of the average. Conversely, an unfolded normal law will be balanced.
[0034] En variante, dans une deuxième forme de réalisation, le paramètre de forme comprend le coefficient d’aplatissement (kurtosis en anglais) pour distinguer les deux distributions.Alternatively, in a second embodiment, the shape parameter includes the flattening coefficient (kurtosis in English) to distinguish the two distributions.
[0035] Au cours des étapes S3 et S4, on définit ensuite un critère sur le coefficient d’asymétrie permettant de tester la continuité électrique. Le deuxième seuil est en particulier déterminé en fonction des objectifs d’erreur de première et deuxième espèce grâce à des retours d’essai.During steps S3 and S4, we then define a criterion on the asymmetry coefficient for testing electrical continuity. The second threshold is in particular determined as a function of the first and second kind error objectives by means of test returns.
[0036] Par exemple, dans une forme de réalisation, on effectue un relevé statistique d’un capteur 1 du même type que celui que l’on souhaite surveiller et dans les mêmes conditions d’utilisation, en déterminant le paramètre de forme pour chaque valeur de tension mesurée et en distinguant, pour les paramètres de forme ainsi déterminés, les populations branchées et débranchées. Il est ensuite possible, partant de ce relevé statistique, de choisir un seuil pour lequel le taux de fausses alertes est acceptable pour l’application voulue du capteur 1, puis d’utiliser cette valeur comme deuxième seuil lors de la détection d’une défaillance du capteur 1 dont on souhaite détecter des défaillances (étape S4).For example, in one embodiment, a statistical reading is carried out of a sensor 1 of the same type as that which one wishes to monitor and under the same conditions of use, by determining the shape parameter for each measured voltage value and distinguishing, for the shape parameters thus determined, the populations connected and disconnected. It is then possible, starting from this statistical statement, to choose a threshold for which the rate of false alerts is acceptable for the desired application of sensor 1, then to use this value as the second threshold when detecting a failure. of sensor 1 for which it is desired to detect failures (step S4).
[0037] Dans une deuxième forme de réalisation, au lieu de n’utiliser que la tension mesurée lors de l’étape S2, le procédé S comprend en outre une étape de filtrage de la tension mesurée à cette étape S2 en fonction de deux régimes vibratoires de la pièce prédéterminés de sorte à obtenir deux signaux filtrés (généralement appelés « niveaux pilotés »). L’application de tels filtres permet ainsi de supprimer le bruit environnant du capteur 1.In a second embodiment, instead of using only the voltage measured during step S2, the method S further comprises a step of filtering the voltage measured in this step S2 according to two regimes vibratory of the room predetermined so as to obtain two filtered signals (generally called "piloted levels"). The application of such filters thus makes it possible to remove the surrounding noise from sensor 1.
[0038] Dans le cas où la pièce est un carter de turbomachine et où le capteur 1 est un accéléromètre, les régimes vibratoires peuvent par exemple correspondre au régime NI de l’arbre basse pression et au régime N2 de l’arbre haute pression de la turbomachine, de sorte à supprimer les bruits environnants tels que ceux dus à l’aéronef.In the case where the part is a turbomachine casing and where the sensor 1 is an accelerometer, the vibration regimes can for example correspond to the NI regime of the low pressure shaft and to the N2 regime of the high pressure shaft of the turbomachine, so as to suppress surrounding noises such as those due to the aircraft.
[0039] Ce sont alors ces deux niveaux pilotés qui sont utilisés dans l’étape S3 de sorte que l’on obtient deux paramètres de forme (un paramètre de forme pour chaque régime). Le procédé S comprend ensuite une sous-étape de calcul de la moyenne quadratique de ces deux paramètres de forme et c’est alors cette moyenne quadratique qui est comparée au deuxième seuil, dans l’étape S4, afin de détecter une éventuelle défaillance.These two controlled levels are then used in step S3 so that two shape parameters are obtained (one shape parameter for each regime). The method S then comprises a sub-step for calculating the quadratic mean of these two shape parameters and it is then this quadratic mean which is compared with the second threshold, in step S4, in order to detect a possible failure.
[0040] Dans cette forme de réalisation, le deuxième seuil peut alors être déterminé en effectuant un relevé statistique d’un capteur 1 du même type que celui que l’on souhaite surveiller en conditions d’utilisation, en déterminant pour chaque régime prédéterminé et pour chaque valeur de tension mesurée un paramètre de forme associé. On obtient donc deux paramètres de forme par valeur de tension mesurée. On calcule ensuite la moyenne quadratique de chaque paire de paramètres de forme issus d’une même valeur de tension, puis on distingue, pour les moyennes quadratiques ainsi déterminées, les populations branchées et débranchées. Il est ensuite possible, partant de ce relevé statistique, de choisir un seuil pour lequel le taux de fausses alertes est acceptable pour l’application voulue du capteur 1, puis d’utiliser cette valeur comme deuxième seuil lors de la détection d’une défaillance du capteur 1 dont on souhaite détecter des défaillances. La figure 1 illustre un exemple d’un tel relevé statistique, dans le cas d’un capteur du type accéléromètre fixé sur un carter de turbomachine. Sur cette figure, on a représenté la moyenne quadratique des paires de coefficients d’asymétrie des niveaux pilotés des signaux (tension) obtenus par filtrage en fonction du régime de l’arbre basse pression (NI) et de l’arbre haute pression (N2) en fonction de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression (N2) en tours par minute. Comme cela ressort de cette figure, les points correspondant aux cas dans lesquels l’accéléromètre était débranché (pour simuler une défaillance) sont regroupés dans la partie supérieure du graphique (moyenne quadratique des coefficients d’asymétrie des niveaux pilotés supérieure à 10) tandis que les points correspondant aux cas dans lesquels l’accéléromètre était branché (pour simuler un fonctionnement nominal) sont regroupés dans la partie inférieure du graphique (moyenne quadratique moyenne quadratique des coefficients d’asymétrie des niveaux pilotés inférieure à 10). Dans cet exemple d’accéléromètre, le deuxième seuil peut par exemple être fixé à 10.In this embodiment, the second threshold can then be determined by performing a statistical reading of a sensor 1 of the same type as that which one wishes to monitor under conditions of use, by determining for each predetermined regime and for each measured voltage value an associated shape parameter. Two shape parameters are therefore obtained per measured voltage value. We then calculate the quadratic mean of each pair of shape parameters from the same voltage value, then we distinguish, for the quadratic means thus determined, the connected and disconnected populations. It is then possible, starting from this statistical statement, to choose a threshold for which the rate of false alerts is acceptable for the desired application of sensor 1, then to use this value as the second threshold when detecting a failure. of sensor 1 for which it is desired to detect failures. FIG. 1 illustrates an example of such a statistical statement, in the case of a sensor of the accelerometer type fixed on a casing of a turbomachine. In this figure, the quadratic mean of the pairs of asymmetry coefficients of the driven levels of the signals (voltage) obtained by filtering as a function of the speed of the low pressure shaft (NI) and of the high pressure shaft (N2) has been represented. ) as a function of the rotation speed of the high pressure shaft (N2) in revolutions per minute. As can be seen from this figure, the points corresponding to the cases in which the accelerometer was disconnected (to simulate a failure) are grouped in the upper part of the graph (quadratic mean of the asymmetry coefficients of the piloted levels greater than 10) while the points corresponding to the cases in which the accelerometer was connected (to simulate nominal operation) are grouped in the lower part of the graph (quadratic mean quadratic mean of the asymmetry coefficients of the controlled levels less than 10). In this accelerometer example, the second threshold can for example be set to 10.
[0041] Lors de la mise en œuvre du procédé S de l’invention, les défaillances peuvent être détectées en temps réel en appliquant les formules de calcul du paramètre de forme faisant l’objet de la publication de PEBAY Philippe, « Formulas for robust, one-pass parallel computation of covariances and arbitrary-order statistical moment », Sandia Report SAND2008-6212, Sandia National Laboratories, 2008, vol. 94. Plus précisément, ces formules permettent de d’effectuer les calculs sous forme itérative afin de limiter l’empreinte mémoire et de lisser la charge de calcul. Ces formules sont valables que le paramètre de forme soit le coefficient d’asymétrie ou le coefficient d’aplatissement.When implementing method S of the invention, failures can be detected in real time by applying the form parameter calculation formulas which are the subject of the publication by PEBAY Philippe, "Formulas for robust , one-pass parallel computation of covariances and arbitrary-order statistical moment ”, Sandia Report SAND2008-6212, Sandia National Laboratories, 2008, vol. 94. More specifically, these formulas make it possible to perform the calculations in an iterative form in order to limit the memory footprint and to smooth the calculation load. These formulas are valid whether the shape parameter is the asymmetry coefficient or the flattening coefficient.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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