FR3098587A1 - Method and system for detecting open circuits of accelerometers by phase noise - Google Patents
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Abstract
Procédé et s ystème de détection des circuits ouverts des accéléromètres par le bruit de phase Procédé et système de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine, comprenant, pour un régime de turbomachine, une extraction (130) de l’amplitude du signal mesuré par l’accéléromètre, un filtrage (140) du signal autour d’une fréquence dépendant dudit régime, une comparaison (170) de l’amplitude à un seuil d’amplitude, une détermination (150) de la phase associée à l’harmonique principale du signal, et une détermination (160) de la variance de la phase. Si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, le circuit est considéré fermé si ladite variance est inférieure à un premier seuil et ouvert sinon. Et, si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, ledit circuit est considéré fermé si ladite variance est inférieure à un second seuil ; sinon, ledit circuit est considéré fermé si ladite phase extraite est hors de la plage de valeurs de phase, et la détection est considérée comme incertaine et le procédé de détection est réitéré pour un nouveau régime sinon. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Method and system for detecting open circuits of accelerometers by phase noise Method and system for detecting an open circuit on an accelerometer of a turbomachine, comprising, for a turbomachine speed, an extraction (130) of the amplitude of the signal measured by the accelerometer, filtering (140) of the signal around a frequency depending on said speed, comparison (170) of the amplitude with an amplitude threshold, determination (150) of the associated phase to the main harmonic of the signal, and a determination (160) of the phase variance. If the amplitude is greater than the amplitude threshold, the circuit is considered closed if said variance is less than a first threshold and open otherwise. And, if the amplitude is less than the amplitude threshold, said circuit is considered closed if said variance is less than a second threshold; otherwise, said circuit is considered closed if said extracted phase is outside the range of phase values, and the detection is considered uncertain and the detection process is repeated for a new regime otherwise. Figure for the abstract: Fig. 2.
Description
L’invention concerne un procédé et un système de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine d’un aéronef.The invention relates to a method and a system for detecting an open circuit on an accelerometer of a turbomachine of an aircraft.
Les accéléromètres sont utilisés par plusieurs fonctions comme l’équilibrage du moteur, la surveillance des roulements mais aussi pour afficher un niveau vibratoire au pilote afin que ce dernier sache s’il y a un problème mécanique moteur et surtout sur lequel. Cela permet de choisir correctement quel moteur stopper.The accelerometers are used by several functions such as engine balancing, bearing monitoring but also to display a vibration level to the pilot so that the latter knows if there is a mechanical engine problem and especially on which one. This allows you to correctly choose which engine to stop.
Il est du coup nécessaire de vérifier que l’accéléromètre fonctionne correctement pour éviter des pannes dormantes qui priveraient le pilote de cette fonctionnalité.It is therefore necessary to check that the accelerometer is working correctly to avoid dormant failures which would deprive the pilot of this functionality.
La détection des circuits ouverts de l’accéléromètre ou du harnais le reliant au calculateur est généralement compliquée par le fait que la chaine de mesure du calculateur (amplificateur de charge) continue à mesurer du bruit. Dans ce cas l’harmonique vibratoire extraite a un niveau assez proche de celui mesuré lorsque l’accéléromètre fonctionne correctement sur un moteur très bien équilibré et qui vibre alors très peu. Ainsi, le phénomène n’est pas toujours aisément observable sur l’amplitude de l’harmonique utilisée pour l’affichage. Cela pose donc le problème soit de non détection de la panne si le seuil de détection de panne est trop haut, soit de fausse détection de panne si le seuil est positionné trop bas par rapport au niveau du bruit.Detecting open circuits in the accelerometer or the harness connecting it to the computer is generally complicated by the fact that the computer's measurement chain (charge amplifier) continues to measure noise. In this case, the vibrational harmonic extracted has a level quite close to that measured when the accelerometer is operating correctly on a very well balanced motor which then vibrates very little. Thus, the phenomenon is not always easily observable on the amplitude of the harmonic used for the display. This therefore poses the problem either of non-detection of the failure if the failure detection threshold is too high, or of false detection of failure if the threshold is positioned too low with respect to the noise level.
Pour limiter ce problème, la surveillance est généralement limitée aux plages de régimes de rotation du moteur dans lesquelles se trouvent des modes vibratoires pour lesquels on va avoir une amplitude maximale de l’harmonique vibratoire. Il reste cependant des situations dans lesquelles des fausses pannes sont détectées.To limit this problem, monitoring is generally limited to the ranges of engine rotation speeds in which there are vibration modes for which there will be a maximum amplitude of the vibration harmonic. However, there are still situations in which false failures are detected.
Lorsqu’on observe le signal de l’accéléromètre brut échantillonné à haute fréquence par un moyen alternatif d’observation sur le signal non filtré, en se basant sur le niveau hors tout souvent appelé RMS (Root Mean Square), on remarque que la panne est généralement visible mais cette information est rarement disponible au niveau du logiciel de monitoring vibratoire du calculateur à cause du gros volume de données impliqué, et aussi parce que cela implique une électronique supplémentaire pour router le signal non filtré vers le processeur (le filtrage harmonique est souvent fait sur le matériel, à cause du gros volume cité). Cette méthode ne peut donc pas être appliquée sur la plupart des calculateurs de monitoring vibratoire.When we observe the raw accelerometer signal sampled at high frequency by an alternative means of observation on the unfiltered signal, based on the overall level often called RMS (Root Mean Square), we notice that the failure is generally visible but this information is rarely available at the level of the vibration monitoring software of the ECU because of the large volume of data involved, and also because it involves additional electronics to route the unfiltered signal to the processor (harmonic filtering is often done on hardware, because of the large volume quoted). This method cannot therefore be applied to most vibration monitoring computers.
Certains calculateurs de monitoring vibratoire possèdent un autotest actif à la mise sous tension qui envoie un courant vers l’accéléromètre pour s’assurer que la chaine n’est pas ouverte mais cela nécessite une électronique supplémentaire spécifique qui n’est pas présente sur les calculateurs existants ou qui peut ne pas être ajoutée sur les nouveaux calculateurs.Some vibration monitoring computers have an active self-test on power-up which sends a current to the accelerometer to ensure that the chain is not open, but this requires specific additional electronics which are not present on the computers existing or which may not be added to new computers.
L’invention vise à fournir un procédé et un système permettant de détecter de façon fiable un circuit ouvert sur un accéléromètre lorsque le niveau RMS du signal brut n’est pas rendu disponible au logiciel et que le matériel ne dispose pas d’autotest actif pour ce type de panne.The aim of the invention is to provide a method and a system making it possible to reliably detect an open circuit on an accelerometer when the RMS level of the raw signal is not made available to the software and the hardware does not have an active self-test for this type of failure.
Dans un premier objet de l’invention, il est proposé un procédé de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine d’un aéronef, le procédé comprenant, pour un régime de fonctionnement de la turbomachine :
- une mesure d’un signal par un accéléromètre,
- une extraction de l’amplitude du signal mesuré,
- un filtrage du signal mesuré par l’accéléromètre autour d’une fréquence dépendant du régime de rotation de la turbomachine,
- une comparaison de l’amplitude extraite à un seuil d’amplitude,
- une détermination de la phase associée à l’harmonique principale du signal mesuré, et
- une détermination de la variance de la phase déterminée à l’étape e.
- measurement of a signal by an accelerometer,
- an extraction of the amplitude of the measured signal,
- filtering of the signal measured by the accelerometer around a frequency depending on the speed of rotation of the turbomachine,
- a comparison of the amplitude extracted with an amplitude threshold,
- a determination of the phase associated with the main harmonic of the measured signal, and
- a determination of the variance of the phase determined in step e.
Lorsque l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, le procédé comprend en outre une première comparaison de ladite variance à un premier seuil de variance. Le circuit de l’accéléromètre est considéré fermé si ladite variance est inférieure audit premier seuil de variance et ouvert si, au contraire, ladite variance est supérieure audit premier seuil.When the amplitude is greater than the amplitude threshold, the method further comprises a first comparison of said variance to a first variance threshold. The accelerometer circuit is considered closed if said variance is less than said first variance threshold and open if, on the contrary, said variance is greater than said first threshold.
Lorsque l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, le procédé comprend en outre une seconde comparaison de ladite variance à un second seuil de variance. Le circuit de l’accéléromètre est considéré fermé si ladite variance est inférieure audit second seuil de variance.When the amplitude is less than the amplitude threshold, the method further comprises a second comparison of said variance to a second variance threshold. The accelerometer circuit is considered closed if said variance is less than said second variance threshold.
Si ladite variance est supérieure audit second seuil de variance, le procédé comprend également une comparaison de ladite phase extraite à une plage de valeurs de phase dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine. Le circuit de l’accéléromètre est considéré fermé si ladite phase extraite est hors de la plage de valeurs de phase, et, si ladite phase extraite est comprise dans la plage de valeurs de phase, la détection est considérée comme incertaine et le procédé de détection est réitéré pour un nouveau régime de fonctionnement de la turbomachine.If said variance is greater than said second variance threshold, the method also includes a comparison of said extracted phase with a range of phase values depending on the operating speed of the turbine engine. The accelerometer circuit is considered closed if said extracted phase is outside the range of phase values, and, if said extracted phase is within the range of phase values, the detection is considered uncertain and the detection method is reiterated for a new operating mode of the turbomachine.
La phase vibratoire est traditionnellement utilisée uniquement pour équilibrer le moteur. De ce fait elle n’a jamais été étudiée pour une autre utilité alors qu’elle contient de l’information.The vibration phase is traditionally used only to balance the motor. As a result, it has never been studied for any other purpose even though it contains information.
Le procédé permet ainsi de détecter de façon fiable un circuit ouvert sur un accéléromètre directement à partir du signal de l’accéléromètre et sans ajouter d’élément électronique supplémentaire. Le procédé permet en outre de détecter l’état de l’accéléromètre même lorsque le niveau RMS du signal brut n’est pas rendu disponible au logiciel et que le matériel ne dispose pas d’autotest actif pour ce type de panne.The method thus makes it possible to reliably detect an open circuit on an accelerometer directly from the signal of the accelerometer and without adding any additional electronic element. The method also makes it possible to detect the state of the accelerometer even when the RMS level of the raw signal is not made available to the software and the hardware does not have an active self-test for this type of failure.
Le procédé selon l’invention présente l’avantage de pouvoir être mis en œuvre dans un calculateur existant d’un aéronef.The method according to the invention has the advantage of being able to be implemented in an existing computer of an aircraft.
Selon un premier aspect du procédé de détection, le procédé peut comprendre au moins une mesure de régime de fonctionnement de la turbomachine avec une référence angulaire tel qu’un top-tour, c’est-à-dire un repère qui permet de situer la position de chaque aube à l’entrée de la turbomachine.According to a first aspect of the detection method, the method can comprise at least one measurement of the operating speed of the turbomachine with an angular reference such as a top-turn, that is to say a mark which makes it possible to locate the position of each blade at the inlet of the turbomachine.
Selon un deuxième aspect du procédé de détection, le procédé peut comprendre au préalable une mesure du régime de fonctionnement de la turbomachine, une comparaison du régime mesuré à un seuil de régime d’activation et une réalisation des autres étapes du procédé de détection si le régime mesuré est supérieur au seuil de régime d’activation pour garantir une précision suffisante des mesures.According to a second aspect of the detection method, the method may comprise beforehand a measurement of the operating speed of the turbomachine, a comparison of the measured speed with an activation speed threshold and a performance of the other steps of the detection method if the measured speed is greater than the activation speed threshold to guarantee sufficient accuracy of the measurements.
Selon un troisième aspect du procédé de détection, le seuil de régime d’activation correspond à un régime de fonctionnement au ralenti de la turbomachine.According to a third aspect of the detection method, the activation speed threshold corresponds to an idling operating speed of the turbomachine.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un système de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine d’un aéronef, le système comprenant un capteur de régime configuré pour déterminer le régime de fonctionnement de la turbomachine, un module de filtrage configuré pour recevoir un signal mesuré par un accéléromètre de la turbomachine et filtrer ledit signal mesuré autour d’une fréquence dépendant du régime de rotation de la turbomachine pour obtenir un signal vibratoire pour ledit régime de fonctionnement.In another object of the invention, there is proposed a system for detecting an open circuit on an accelerometer of a turbomachine of an aircraft, the system comprising a speed sensor configured to determine the operating speed of the turbomachine , a filtering module configured to receive a signal measured by an accelerometer of the turbomachine and to filter said measured signal around a frequency depending on the speed of rotation of the turbomachine to obtain a vibration signal for said operating speed.
Le système comprend en outre ;
- un premier module de détermination configuré pour déterminer l’amplitude du signal vibratoire et la phase associée à l’harmonique principale du signal vibratoire,
- un second module de détermination configuré pour déterminer la variance de la phase de l’harmonique du signal vibratoire, et
- un premier comparateur configuré pour comparer l’amplitude extraite à un seuil d’amplitude,
- un deuxième comparateur configuré pour, si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, comparer ladite variance à un premier seuil de variance, le circuit de l’accéléromètre étant considéré fermé si ladite variance est inférieure audit premier seuil de variance et ouvert si, au contraire, ladite variance est supérieure audit premier seuil,
- un troisième comparateur configuré pour, si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, comparer ladite variance à un second seuil de variance, le circuit de l’accéléromètre étant considéré fermé si ladite variance est inférieure audit second seuil de variance, et
- un quatrième comparateur configuré pour, si ladite variance est supérieure audit second seuil de variance, comparer ladite phase associée à l’harmonique principale du signal vibratoire à une plage de valeurs de phase dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine, le circuit de l’accéléromètre étant considéré fermé si ladite phase associée à l’harmonique est hors de la plage de valeurs de phase, et, si ladite phase associée à l’harmonique est dans la plage de valeurs de phase, la détection étant considérée comme incertaine et le procédé de détection étant réitéré pour un régime différent de fonctionnement de la turbomachine.
- a first determination module configured to determine the amplitude of the vibration signal and the phase associated with the main harmonic of the vibration signal,
- a second determination module configured to determine the variance of the phase of the harmonic of the vibration signal, and
- a first comparator configured to compare the extracted amplitude with an amplitude threshold,
- a second comparator configured to, if the amplitude is greater than the amplitude threshold, compare said variance to a first variance threshold, the accelerometer circuit being considered closed if said variance is less than said first variance threshold and open if , on the contrary, said variance is greater than said first threshold,
- a third comparator configured to, if the amplitude is less than the amplitude threshold, compare said variance to a second variance threshold, the accelerometer circuit being considered closed if said variance is less than said second variance threshold, and
- a fourth comparator configured to, if said variance is greater than said second variance threshold, compare said phase associated with the main harmonic of the vibration signal with a range of phase values depending on the operating speed of the turbomachine, the circuit of the accelerometer being considered closed if said phase associated with the harmonic is outside the range of phase values, and, if said phase associated with the harmonic is within the range of phase values, the detection being considered as uncertain and the method detection being repeated for a different operating mode of the turbomachine.
Selon un premier aspect du système de détection, le capteur de régime peut être configuré pour réaliser au moins une mesure avec une référence angulaire.According to a first aspect of the detection system, the speed sensor can be configured to perform at least one measurement with an angular reference.
Selon un deuxième aspect du système de détection, le système peut comprendre en outre un module d’activation configuré pour lancer le traitement du signal de l’accéléromètre par le système de détection qu’à compter d’un seuil de régime de fonctionnement de la turbomachine.According to a second aspect of the detection system, the system can also comprise an activation module configured to launch the processing of the signal from the accelerometer by the detection system only from an operating speed threshold of the turbomachinery.
Selon un troisième aspect du système de détection, le système peut comprendre en outre un moyen électronique analogique ou numérique comprenant le module d’extraction et le capteur de régime.According to a third aspect of the detection system, the system may further comprise an analog or digital electronic means comprising the extraction module and the engine speed sensor.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un aéronef comprenant au moins un accéléromètre et au moins un système de détection tel que défini ci-dessus monté sur une turbomachine ou sur le corps de l’aéronef.In another object of the invention, there is proposed an aircraft comprising at least one accelerometer and at least one detection system as defined above mounted on a turbine engine or on the body of the aircraft.
Sur la figure 1 est représenté schématiquement un système de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine d’un aéronef selon un mode de réalisation de l’invention.In FIG. 1 is shown schematically a system for detecting an open circuit on an accelerometer of a turbomachine of an aircraft according to an embodiment of the invention.
Le système de détection 1 est configuré pour mettre en œuvre le procédé présenté ci-après à partir de la figure 2. Le système de détection 1 comprend un module de réception 2 configuré pour recevoir un signal mesuré par un accéléromètre 3 d’une turbomachine 4, un premier module de détermination 5 configuré pour extraire l’amplitudeAdu signal vibratoire et la phase ϕ associée à l’harmonique principale du signal vibratoire, un module de filtrage 6 configuré pour filtrer le signal mesuré et délivrer un signal vibratoire, un second module de détermination 7 pour déterminer la variance de la phase de l’harmonique du signal vibratoire, un premier comparateur 8 configuré pour comparer l’amplitude extraite à un seuil d’amplitude Aseuil, un deuxième comparateur 9 configuré pour, si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, comparer ladite variance à un premier seuil de variance V1, un troisième comparateur 10 configuré pour, si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, comparer ladite variance à un second seuil de variance V2, et un quatrième comparateur 11 configuré pour, si ladite variance est supérieure audit second seuil de variance, comparer ladite phase associée à l’harmonique principale du signal vibratoire à une plage de valeurs de phase, notéePlagesur la figure 1, dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine.The detection system 1 is configured to implement the method presented below from Figure 2. The detection system 1 comprises a reception module 2 configured to receive a signal measured by an accelerometer 3 of a turbomachine 4 , a first determination module 5 configured to extract the amplitude A of the vibration signal and the phase ϕ associated with the main harmonic of the vibration signal, a filter module 6 configured to filter the measured signal and deliver a vibration signal, a second determination module 7 to determine the variance of the phase of the harmonic of the vibration signal, a first comparator 8 configured to compare the amplitude extracted with an amplitude threshold A threshold , a second comparator 9 configured to, if the amplitude is greater than the amplitude threshold, comparing said variance to a first variance threshold V 1 , a third comparator 10 configured to, if the amplitude is less than the amplitude threshold, comparing said variance to a second variance threshold V 2 , and a fourth comparator 11 configured to, if said variance is greater than said second variance threshold, compare said phase associated with the main harmonic of the vibration signal with a range of phase values, denoted Range in FIG. 1, depending on the speed operation of the turbomachine.
Le système de détection 1 selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1 comprend en outre un module d’activation 12 configuré pour lancer le traitement du signal de l’accéléromètre par le système de détection qu’à compter d’un seuil de régime de fonctionnement de la turbomachine.The detection system 1 according to the embodiment illustrated in FIG. 1 further comprises an activation module 12 configured to launch the processing of the signal from the accelerometer by the detection system only from a speed threshold operation of the turbomachine.
Sur la figure 2 est représenté un organigramme d’un procédé de détection d’un circuit ouvert sur un accéléromètre d’une turbomachine d’un aéronef selon un mode de mise en œuvre de l’invention.In FIG. 2 is shown a flowchart of a method for detecting an open circuit on an accelerometer of a turbomachine of an aircraft according to an embodiment of the invention.
Dans une première étape 100 du procédé de détection, le système de détection 1 détermine le régime de fonctionnement de la turbomachine 4 à laquelle l’accéléromètre à tester 3 est associé. La détermination du régime de fonctionnement peut être réalisée par la réception d’une mesure issue d’un capteur de vitesse monté sur la turbomachine ou bien par un calcul réalisé par le système de détection 1 à partir de paramètres de fonctionnement de la turbomachine 4.In a first step 100 of the detection method, the detection system 1 determines the operating speed of the turbomachine 4 with which the accelerometer to be tested 3 is associated. The determination of the operating speed can be carried out by receiving a measurement from a speed sensor mounted on the turbomachine or else by a calculation carried out by the detection system 1 from operating parameters of the turbomachine 4.
Dans une deuxième étape 110, le module d’activation 12 reçoit la valeur du régime de fonctionnement de la turbomachine 4 et la compare à un seuil de régime d’activation. Si la valeur du régime est inférieure au seuil d’activation, le procédé recommence à l’étape précédente 100 lorsqu’une valeur de régime différente est déterminée. En revanche, si la valeur du régime déterminé est supérieure au seuil de régime d’activation, le module d’activation 12 active le fonctionnement des autres modules du système de détection 1.In a second step 110, the activation module 12 receives the value of the operating speed of the turbine engine 4 and compares it with an activation speed threshold. If the speed value is lower than the activation threshold, the method restarts at the previous step 100 when a different speed value is determined. On the other hand, if the value of the determined speed is greater than the activation speed threshold, the activation module 12 activates the operation of the other modules of the detection system 1.
Dans une troisième étape 120, le module de réception 2 reçoit un signal de mesure par l’accéléromètre 3 pour le régime de fonctionnement de la turbomachine 4.In a third step 120, the reception module 2 receives a measurement signal by the accelerometer 3 for the operating speed of the turbomachine 4.
Le système de détection 1 peut recevoir le signal de mesure de plusieurs accéléromètres à la fois et réaliser un procédé de détection de circuit ouvert pour chacun des accéléromètres.The detection system 1 can receive the measurement signal from several accelerometers at the same time and carry out an open circuit detection process for each of the accelerometers.
Dans une quatrième étape 130, le premier module de détermination 5 extrait l’amplitude du signal mesuré par l’accéléromètre 3, tandis que, dans une cinquième étape 140, le module de filtrage 6 filtre le signal mesuré par l’accéléromètre 3 et reçu par le module de réception 2 autour d’une fréquence dont la valeur dépend de la vitesse de rotation de la turbomachine 4, c’est-à-dire de son régime de fonctionnement. L’amplitude du signal filtré résultant ainsi que son déphasage par rapport au signal de régime de rotation moteur sont classiquement extraits et utilisés pour la surveillance de la turbomachine. On appelle ces deux informations l’amplitude et la phase vibratoire. Le système de détection 1 utilise ces informations pour déterminer en outre l’état du circuit des accéléromètres de l’aéronef.In a fourth step 130, the first determination module 5 extracts the amplitude of the signal measured by the accelerometer 3, while, in a fifth step 140, the filtering module 6 filters the signal measured by the accelerometer 3 and received by the reception module 2 around a frequency whose value depends on the speed of rotation of the turbomachine 4, that is to say on its operating mode. The amplitude of the resulting filtered signal as well as its phase shift with respect to the engine rotational speed signal are conventionally extracted and used for turbomachine monitoring. These two pieces of information are called the amplitude and the vibration phase. The sensing system 1 uses this information to further determine the state of the aircraft's accelerometer circuit.
Dans une sixième étape 150, le premier module de détermination 5 détermine la valeur de la phase associée à l’harmonique principale du signal mesuré, puis, dans une septième étape 160, le second module de détermination 7 calcule la variance de la phase déterminée à l’étape précédente 150.In a sixth step 150, the first determination module 5 determines the value of the phase associated with the main harmonic of the measured signal, then, in a seventh step 160, the second determination module 7 calculates the variance of the phase determined at the previous step 150.
Dans une huitième étape 170, le premier comparateur 8 compare alors l’amplitude extraite à un seuil d’amplitude.In an eighth step 170, the first comparator 8 then compares the extracted amplitude with an amplitude threshold.
A l’issue de la comparaison réalisée à la huitième étape 170, si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, le second comparateur 9 compare, dans une neuvième étape 180, la variance à un premier seuil de variance. Le circuit de l’accéléromètre 3 est considéré fermé, dans une dixième étape 190, lorsque la variance est inférieure au premier seuil de variance et, dans une onzième étape 200, il est considéré ouvert si, au contraire, la variance est supérieure au premier seuil.At the end of the comparison carried out in the eighth step 170, if the amplitude is greater than the amplitude threshold, the second comparator 9 compares, in a ninth step 180, the variance with a first variance threshold. The circuit of the accelerometer 3 is considered closed, in a tenth step 190, when the variance is less than the first variance threshold and, in an eleventh step 200, it is considered open if, on the contrary, the variance is greater than the first threshold.
A l’issue de la comparaison réalisée à la huitième étape 170, si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, le troisième comparateur 10 compare, dans une douzième étape 210, la variance à un second seuil de variance. Le circuit de l’accéléromètre 3 est considéré fermé, dans une treizième étape 220, si la variance est inférieure au second seuil de variance.At the end of the comparison carried out in the eighth step 170, if the amplitude is lower than the amplitude threshold, the third comparator 10 compares, in a twelfth step 210, the variance with a second variance threshold. The circuit of the accelerometer 3 is considered closed, in a thirteenth step 220, if the variance is less than the second variance threshold.
A l’issue de la comparaison réalisée à douzième étape 210, si la variance est supérieure au second seuil de variance, le quatrième comparateur 11 compare, dans une quatorzième étape 230, la phase extraite à une plage de valeurs de phase dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine. Le circuit de l’accéléromètre 3 est considéré fermé, dans une quinzième étape 240, si la phase extraite est hors de la plage de valeurs de phase, et, si la phase extraite est comprise dans la plage de valeurs de phase, la détection est considérée, dans une seizième étape 250, comme incertaine et le procédé de détection est réitéré pour un nouveau régime de fonctionnement de la turbomachine.At the end of the comparison carried out in the twelfth step 210, if the variance is greater than the second variance threshold, the fourth comparator 11 compares, in a fourteenth step 230, the phase extracted with a range of phase values depending on the operation of the turbomachine. The circuit of the accelerometer 3 is considered closed, in a fifteenth step 240, if the extracted phase is outside the range of phase values, and, if the extracted phase is included in the range of phase values, the detection is considered, in a sixteenth step 250, as uncertain and the detection method is repeated for a new operating mode of the turbine engine.
Le procédé permet ainsi de détecter de façon fiable un circuit ouvert sur un accéléromètre directement à partir du signal de l’accéléromètre et sans ajouter d’élément électronique supplémentaire. Le procédé permet en outre de détecter l’état de l’accéléromètre même lorsque le niveau RMS du signal brut n’est pas rendu disponible au logiciel et que le matériel ne dispose pas d’autotest actif pour ce type de panne.The method thus makes it possible to reliably detect an open circuit on an accelerometer directly from the signal of the accelerometer and without adding any additional electronic element. The method also makes it possible to detect the state of the accelerometer even when the RMS level of the raw signal is not made available to the software and the hardware does not have an active self-test for this type of failure.
Claims (9)
a - une mesure d’un signal par un accéléromètre (3),
b - une extraction (130) de l’amplitude du signal mesuré,
c - un filtrage (140) du signal mesuré par l’accéléromètre (3) autour d’une fréquence dépendant du régime de rotation de la turbomachine (4),
d - une comparaison (170) de l’amplitude extraite à un seuil d’amplitude,
e - une détermination (150) de la phase associée à l’harmonique principale du signal mesuré,
f - une détermination (160) de la variance de la phase déterminée à l’étape e, et
le procédé comprenant en outre :
- si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude, une première comparaison (180) de ladite variance à un premier seuil de variance, le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé (190) si ladite variance est inférieure audit premier seuil de variance et ouvert (200) si, au contraire, ladite variance est supérieure audit premier seuil, et
- si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, une seconde comparaison (210) de ladite variance à un second seuil de variance, le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé (220) si ladite variance est inférieure audit second seuil de variance, et, si ladite variance est supérieure audit second seuil de variance, une comparaison (230) de ladite phase extraite à une plage de valeurs de phase dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine (4), le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé (240) si ladite phase extraite est hors de la plage de valeurs de phase, et, si ladite phase extraite est comprise dans la plage de valeurs de phase, la détection étant considérée comme incertaine (250) et le procédé de détection étant réitéré pour un nouveau régime de fonctionnement de la turbomachine (4).Method for detecting an open circuit on an accelerometer (3) of a turbine engine (4) of an aircraft, the method comprising, for an operating speed of the turbine engine (4):
a - a measurement of a signal by an accelerometer (3),
b - an extraction (130) of the amplitude of the measured signal,
c - filtering (140) of the signal measured by the accelerometer (3) around a frequency depending on the speed of rotation of the turbomachine (4),
d - a comparison (170) of the amplitude extracted with an amplitude threshold,
e - a determination (150) of the phase associated with the main harmonic of the measured signal,
f - a determination (160) of the phase variance determined in step e, and
the method further comprising:
- if the amplitude is greater than the amplitude threshold, a first comparison (180) of said variance with a first variance threshold, the accelerometer circuit (3) being considered closed (190) if said variance is less than said first variance threshold and open (200) if, on the contrary, said variance is greater than said first threshold, and
- if the amplitude is less than the amplitude threshold, a second comparison (210) of said variance with a second variance threshold, the accelerometer circuit (3) being considered closed (220) if said variance is less than said second variance threshold, and, if said variance is greater than said second variance threshold, a comparison (230) of said extracted phase with a range of phase values depending on the operating speed of the turbomachine (4), the circuit of the the accelerometer (3) being considered closed (240) if said extracted phase is outside the range of phase values, and, if said extracted phase is included in the range of phase values, the detection being considered as uncertain (250) and the detection method being repeated for a new operating mode of the turbine engine (4).
- un premier module de détermination (5) configuré pour déterminer l’amplitude (A) du signal vibratoire et la phase (ϕ) associée à l’harmonique principale du signal vibratoire,
- un second module de détermination (7) configuré pour déterminer la variance de la phase de l’harmonique du signal vibratoire, et
- un premier comparateur (8) configuré pour comparer l’amplitude extraite (A) à un seuil d’amplitude (Aseuil),
- un deuxième comparateur (9) configuré pour, si l’amplitude est supérieure au seuil d’amplitude (Aseuil), comparer ladite variance à un premier seuil de variance (V1), le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé si ladite variance est inférieure audit premier seuil de variance (V1) et ouvert si, au contraire, ladite variance est supérieure audit premier seuil (V1),
- un troisième comparateur (10) configuré pour, si l’amplitude est inférieure au seuil d’amplitude, comparer ladite variance à un second seuil de variance (V2), le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé si ladite variance est inférieure audit second seuil de variance (V2), et
- un quatrième comparateur (11) configuré pour, si ladite variance est supérieure audit second seuil de variance (V2), comparer ladite phase associée à l’harmonique principale du signal vibratoire à une plage de valeurs de phase (Plage) dépendant du régime de fonctionnement de la turbomachine (4), le circuit de l’accéléromètre (3) étant considéré fermé si ladite phase associée à l’harmonique est hors de la plage de valeurs de phase, et, si ladite phase associée à l’harmonique est dans la plage de valeurs de phase, la détection étant considérée comme incertaine et le procédé de détection étant réitéré pour un régime différent de fonctionnement de la turbomachine (4).System (1) for detecting an open circuit on an accelerometer (3) of a turbine engine (4) of an aircraft, the system (1) comprising a speed sensor configured to determine the operating speed of the turbine engine ( 4), a filter module (6) configured to receive a signal measured by an accelerometer (3) of the turbomachine (4) and to filter said measured signal around a frequency depending on the rotational speed of the turbomachine (4) to obtaining a vibration signal for said operating regime, the system (1) further comprising:
- a first determination module (5) configured to determine the amplitude (A) of the vibration signal and the phase (ϕ) associated with the main harmonic of the vibration signal,
- a second determination module (7) configured to determine the variance of the phase of the harmonic of the vibration signal, and
- a first comparator (8) configured to compare the extracted amplitude (A) with an amplitude threshold (A threshold ),
- a second comparator (9) configured to, if the amplitude is greater than the amplitude threshold (A threshold ), comparing said variance to a first variance threshold (V 1 ), the circuit of the accelerometer (3) being considered closed if said variance is lower than said first variance threshold (V 1 ) and open if, on the contrary, said variance is higher than said first threshold (V 1 ),
- a third comparator (10) configured to, if the amplitude is lower than the amplitude threshold, compare said variance with a second variance threshold (V 2 ), the circuit of the accelerometer (3) being considered closed if said variance is less than said second variance threshold (V 2 ), and
- a fourth comparator (11) configured for, if said variance is greater than said second variance threshold (V 2 ), comparing said phase associated with the main harmonic of the vibration signal with a range of phase values (Range) depending on the speed of operation of the turbomachine (4), the circuit of the accelerometer (3) being considered closed if said phase associated with the harmonic is outside the range of phase values, and, if said phase associated with the harmonic is in the range of phase values, the detection being considered as uncertain and the detection method being reiterated for a different operating mode of the turbomachine (4).
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Applications Claiming Priority (2)
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ID=68806891
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| US20160077132A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-03-17 | Sagem Defense Securite | Device for differential acquistion of current and method of controlling such an acquisition device |
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2019
- 2019-07-08 FR FR1907632A patent/FR3098587B1/en active Active
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP0987554A1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-03-22 | Vibro-Meter Sa | Measuring circuit |
| US20160077132A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-03-17 | Sagem Defense Securite | Device for differential acquistion of current and method of controlling such an acquisition device |
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