FR3125122A1 - Procédé, dispositif et système de surveillance d’une turbomachine - Google Patents
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Abstract
Procédé, dispositif et système de surveillance d’une turbomachine L’invention concerne un procédé de surveillance d’une turbomachine, ledit procédé comportant, pour au moins une pale (PAL) d’un rotor équipant la turbomachine, des étapes de :- obtention (E30) d’une pluralité d’échantillons (Ej) d’au moins un signal temporel analogique (SIG) acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité,- calcul (E60) d’une déflection (dj) de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,- détermination (E70), sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d’un signal, dit « signal d’approximation » (SIG_APPROX), minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,- surveillance (E80) du comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation. Figure pour l’abrégé : Fig. 4
Description
La présente invention appartient au domaine général de la surveillance du fonctionnement, et donc de l’état de santé, de turbomachines. Elle concerne plus particulièrement un procédé de surveillance d’une turbomachine par analyse de signaux vibratoires. Elle concerne également un dispositif de surveillance configuré pour mettre en œuvre ledit procédé de surveillance. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans le domaine applicatif de l’aéronautique, plus particulièrement dans le contexte d’une surveillance du fonctionnement d’une turbomachine équipant un aéronef.
Les turbomachines sont utilisées dans une large variété d’applications, comme par exemple le transport (notamment le transport par voie aérienne), le génie civil, la production industrielle, l’énergie, etc. Elles sont conçues de manière à transformer l'énergie cinétique d’un fluide en énergie mécanique (et inversement) de sorte à remplir différentes fonctions (turbines, pompes, compresseurs, turbocompresseurs, etc.).
Plus particulièrement, la conception d’une turbomachine comprend classiquement un ensemble rotatif dénommé « rotor » (i.e. une roue montée sur un arbre), cet ensemble rotatif étant couplé, par l’intermédiaire de paliers (à roulements par exemple), à un boitier fixe dénommé « stator ». Le rotor (ainsi qu’éventuellement le stator) est équipé de pales (encore dénommées « aubes ») réparties sur une ou plusieurs lignes circonférentielles. Ces pales, comme toute structure mécanique, sont sujettes à vibrer lorsqu'elles sont excitées. Les sources d’excitation peuvent être diverses : forces rotatives intrinsèques au fonctionnement de la turbomachine, défaut mécanique de la pale, excitation d’origine externe à la turbomachine (par exemple une excitation aérodynamique comme une turbulence), etc.
Quelle que soit la source d’excitation, la pale, en tant que structure mécanique, répond à ces excitations, ce qui génère des contraintes pouvant aboutir à son endommagement, voire à sa rupture (destruction). De telles conséquences sont bien entendu dommageables pour la pale en question, mais aussi potentiellement pour la turbomachine toute entière.
La surveillance du comportement vibratoire des pales lors de la phase de conception de la turbomachine ou pendant son fonctionnement opérationnel s’avère donc cruciale, et présente de nombreux intérêts, notamment en termes de prévisibilité d’opérations de réparation et/ou de remplacement, de sécurité (pour permettre l’arrêt d’équipements défectueux avant qu’un danger ne se présente), d’optimisation des opérations de maintenance (pour permettre notamment une maintenance prédictive), et de fiabilité.
Pour réaliser une telle surveillance, il a pendant longtemps été fait usage de jauges de contrainte aptes à mesurer les contraintes appliquées sur une pale. Pour ce faire, un capteur de jauge de contrainte est installé sur une pale à surveiller, ce capteur étant par ailleurs relié à une chaine d’acquisition par des moyens de télémétrie. Une telle mise en œuvre se révèle néanmoins problématique, pour plusieurs raisons :
- son caractère intrusif. En effet, étant fixé à la pale, le capteur de jauge de contrainte affecte les caractéristiques modales de celle-ci, ce qui peut induire une erreur sur l’analyse du comportement vibratoire de la pale,
- le risque d’une diminution de la performance du rotor, le fonctionnement de ce dernier pouvant être affecté par la présence d’un ou plusieurs capteurs fixés aux pales,
- la complexité, le coût, le volume occupé et le temps d’installation d’un système de télémétrie.
On comprend en outre que les problèmes liés à toutes les raisons susmentionnées s’amplifient avec le nombre de capteurs utilisés, étant entendu qu’il conviendrait de fixer sur chaque pale du rotor un tel capteur.
- son caractère intrusif. En effet, étant fixé à la pale, le capteur de jauge de contrainte affecte les caractéristiques modales de celle-ci, ce qui peut induire une erreur sur l’analyse du comportement vibratoire de la pale,
- le risque d’une diminution de la performance du rotor, le fonctionnement de ce dernier pouvant être affecté par la présence d’un ou plusieurs capteurs fixés aux pales,
- la complexité, le coût, le volume occupé et le temps d’installation d’un système de télémétrie.
On comprend en outre que les problèmes liés à toutes les raisons susmentionnées s’amplifient avec le nombre de capteurs utilisés, étant entendu qu’il conviendrait de fixer sur chaque pale du rotor un tel capteur.
Aussi, pour pallier à ces problèmes, il a été proposé une technique non intrusive, dite « BTT » (acronyme de l’expression anglo-saxonne : « Blade Tip Timing »), correspondant à une technique de surveillance au moyen d’une synchronisation d’extrémité de pale. Cette technique BTT consiste, pour un régime de vitesse, à mesurer les instants réels de passage d’une pale devant un capteur de proximité fixe (typiquement agencé sur le stator) et à comparer ces instants avec des instants de référence obtenus pour une pale du même type ne subissant pas de vibration (par exemple une pale saine, c’est-à-dire une pale ne présentant pas de défaut mécanique). Ces instants de référence peuvent par exemple être obtenus théoriquement par simulation numérique ou bien encore suite à des essais menés préalablement (par exemple sur banc d’essai).
A partir de cette comparaison entre instants réels et de référence, il est possible d’en déduire, pour chaque instant réel mesuré, une quantité, dite « déflection », fournissant une information sur le comportement vibratoire de la pale dans son fonctionnement dynamique (avec de probables vibrations). Pour plus de détails sur la manière de calculer ladite quantité de déflection à partir d’un couple d’instants (instant réel et instant de référence) associé au passage d’une pale devant un capteur de proximité, on peut consulter le document WO 2018/002818.
Bien que non intrusive, la technique BTT n’en reste pas moins déficiente selon certains aspects. En effet, étant donné son principe de mise en œuvre, elle ne permet d’obtenir qu’un seul échantillon de la déformation vibratoire (i.e. qu’une seule évaluation de déflection) par tour de la pale et par capteur. Dès lors, et en pratique, le signal temporel de déflection généré dans le temps, du fait des rotations successives de la pale, est très fortement sous-échantillonné (la fréquence moyenne d’échantillonnage du signal de déflexion est égale à la fréquence de rotation du rotor multiplié par le nombre de capteurs utilisés). Cela nuit à la précision de l’évaluation du comportement vibratoire de la pale, et donc in fine à la surveillance du fonctionnement de la turbomachine.
Afin de fournir davantage d’échantillons par tour de pale, il pourrait être envisagé, au moins théoriquement, d’utiliser un grand nombre de capteurs. Cette solution n’en reste pas moins désavantageuse, d’une part en termes de coûts, mais aussi surtout en termes de complexité d’installation (difficulté importante à agencer un grand nombre de capteurs sur une circonférence du bâti de la turbomachine en raison de l’encombrement de celle-ci ainsi que de contraintes fonctionnelles propres au bâti).
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de surveiller le comportement vibratoire de pales d’une turbomachine de manière plus efficace que les solutions de l’art antérieur.
Par « plus efficace », il est fait référence ici à une solution permettant d’évaluer de manière plus précise le comportement vibratoire des pales, et dont la complexité de mise en œuvre est contenue tout en étant peu dispendieuse.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de surveillance d’une turbomachine, ledit procédé comportant, pour au moins une pale d’un rotor équipant la turbomachine, des étapes de :
- obtention d’une pluralité d’échantillons d’au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,
- calcul d’une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- détermination, sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d’un signal, dit « signal d’approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- surveillance du comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation.
- obtention d’une pluralité d’échantillons d’au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,
- calcul d’une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- détermination, sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d’un signal, dit « signal d’approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- surveillance du comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation.
Conformément à l’invention, le temps de réponse dudit au moins un capteur de proximité (encore connu sous l’appellation « temps de montée ») est suffisamment faible, par exemple de l’ordre du millième de seconde au maximum, pour que ledit au moins un signal temporel acquis traduise la montée/descente progressive de la grandeur physique mesurée par ledit au moins un capteur de proximité.
Ainsi, contrairement aux capteurs traditionnellement utilisés pour mettre en œuvre la méthode BTT, le temps de réponse dudit au moins un capteur de proximité est ici suffisamment faible pour éviter que ledit au moins un signal temporel acquis prenne l’aspect d’un signal carré (créneau). Un tel signal carré (correspondant in fine à un signal « tout ou rien ») ne permet en effet pas de représenter la progressivité du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité. En conséquence, un tel signal carré ne permet pas d’obtenir de renseignements sur un éventuel décalage entre la dynamique de ladite au moins une pale et celle d’une pale de référence du même type.
Le procédé de surveillance selon l’invention se distingue dès lors avantageusement de l’état de la technique, et plus particulièrement de la méthode BTT, en ce qu’il propose de combiner au moins un capteur de proximité caractérisé par un temps de réponse faible avec l’obtention d’une pluralité d’échantillons dudit au moins un signal temporel acquis. Cette combinaison permet en effet d’avoir des échantillons distincts les uns des autres puisque ledit au moins un signal acquis présente un profil en forme de cloche et non en forme de créneau.
Autrement dit, le fait d’être en mesure de retranscrire la progressivité du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité permet avantageusement d’obtenir des échantillons dont les valeurs, distinctes entre elles, permettent de caractériser finement le comportement vibratoire de ladite au moins une pale, en calculant avec précision lesdites valeurs de déflection. Il en résulte alors une grande précision dans l’évaluation de paramètres (fréquence, amplitude, phase) du signal temporel acquis.
Si au contraire le signal acquis était un signal carré, comme c’est le cas dans la méthode BTT, alors il faudrait se contenter d’un seul et unique échantillon puisque toutes les valeurs prises sur la partie haute du créneau seraient identiques entre elles.
En outre, si aucune limitation n’est attachée au nombre de capteurs de proximité pouvant être utilisé dans le cadre de la présente invention, il faut toutefois indiquer que la mise en œuvre de celle-ci permet avantageusement d’utiliser un nombre de capteurs de proximité largement inférieur à celui conventionnellement utilisé dans la méthode BTT, tout en permettant d’atteindre une grande précision dans l’estimation des quantités caractéristiques du comportement vibratoire des pales.
A titre d’exemple, le nombre de capteurs de proximité est inférieur ou égal à trois.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de surveillance peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit procédé comporte en outre une étape de calcul, à partir d’échantillons dudit au moins signal temporel, d’une quantité caractérisant la durée du passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, l’étape de surveillance étant également exécutée en utilisant ladite quantité.
Ladite quantité relative à la durée de passage forme un indicateur du comportement vibratoire de ladite au moins une pale. En effet, en cas de vibration dans ledit au moins un signal temporel acquis, elle fournit une information sur le sens du déplacement vibratoire au moment où ladite au moins une pale passe devant ledit au moins un capteur. Dès lors, si la durée de passage est petite par rapport à celle obtenue théoriquement pour un signal de référence, cela signifie que le mouvement vibratoire de ladite au moins une pale se fait dans le même sens que la rotation du rotor (et inversement, dans le sens contraire, si la durée de passage est grande par rapport à celle du signal de référence).
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit procédé comportant en outre une étape de calcul d’une quantité caractérisant une avance ou un retard dudit au moins un signal temporel par rapport à un signal de référence représentatif d’un passage devant ledit au moins un capteur de proximité d’une pale ne subissant pas de vibration et du même type que ladite au moins une pale à partir de laquelle ledit au moins un signal temporel a été acquis, le calcul de ladite quantité étant mis en œuvre à partir d’échantillons dudit au moins un signal temporel ainsi que dudit signal de référence, et l’étape de surveillance étant également exécutée en utilisant ladite quantité.
Ladite quantité relative à l’avance ou au retard dudit au moins un signal temporel forme également un indicateur du comportement vibratoire de ladite au moins une pale. En effet, si cet indicateur est positif, cela signifie que ladite au moins une pale est arrivée plus tôt (i.e. en avance) dans ledit au moins un signal temporel acquis que dans un signal de référence.
En définitive, lesdites deux quantités (durée de passage, avance ou retard) permettent d’obtenir des informations sur la vitesse globale de ladite au moins une pale (vitesse de rotation et vitesse de vibration) ainsi que sur la position de ladite au moins une pale dans le cycle vibratoire.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation est évalué au moyen d’une norme lp, p étant un réel strictement positif.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’indice p de la norme lp est strictement compris entre 0 et 2.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la minimisation de la fonction coût comporte l’exécution d’un algorithme de moindres carrés itérativement repondérés.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, ledit au moins un capteur est un capteur optique.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, une pluralité de signaux temporels analogiques sont acquis en raison d’une pluralité de passages de ladite au moins une pale devant chaque capteur de proximité.
D’une manière générale, les inventeurs ont constaté que le fait de considérer une pluralité de tours du rotor (et donc une pluralité de passages de ladite au moins une pale devant un même capteur de proximité) était avantageux en ce que cela permet d’estimer avec une grande précision les amplitudes des fréquences retenues pour le signal d’approximation, et donc in fine les fréquences de vibration de ladite au moins une pale.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé de surveillance selon l’invention lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur.
Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon encore un autre aspect, l’invention concerne un support d’informations ou d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon l’invention.
Le support d'informations ou d’enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur.
D'autre part, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Selon encore un autre aspect, l’invention concerne un dispositif de surveillance d’une turbomachine, ledit dispositif comportant :
- un module d’obtention configuré pour obtenir une pluralité d’échantillons d’au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage d’au moins une pale d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage,
- un module de calcul configuré pour calculer une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- un module de détermination configuré pour déterminer, sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, un signal, dit « signal d’approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- un module de surveillance configuré pour surveiller le comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation.
- un module d’obtention configuré pour obtenir une pluralité d’échantillons d’au moins un signal temporel analogique acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage d’au moins une pale d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage,
- un module de calcul configuré pour calculer une déflection de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- un module de détermination configuré pour déterminer, sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, un signal, dit « signal d’approximation », minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- un module de surveillance configuré pour surveiller le comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation.
Selon encore un autre aspect, l’invention concerne un système de surveillance d’une turbomachine, ledit système comportant des moyens d’acquisition comportant au moins un capteur de proximité fixe et configurés pour :
- acquérir au moins un signal temporel analogique représentatif d’un passage d’au moins une pale d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,
- échantillonner ledit au moins un signal temporel en une pluralité d’échantillons,
ledit système comportant en outre un dispositif de surveillance selon l’invention.
- acquérir au moins un signal temporel analogique représentatif d’un passage d’au moins une pale d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage devant ledit capteur,
- échantillonner ledit au moins un signal temporel en une pluralité d’échantillons,
ledit système comportant en outre un dispositif de surveillance selon l’invention.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un aéronef comportant une turbomachine équipée d’un rotor muni de pales ainsi qu’un système de surveillance selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
la représente schématiquement, dans son environnement, un mode de réalisation d’un système de surveillance selon l’invention, ledit système étant configuré pour surveiller le fonctionnement d’une turbomachine équipée d’un rotor ;
la est un graphique représentant un exemple de signal temporel analogique acquis grâce à un capteur de proximité et suite au passage d’une pale du rotor devant ledit capteur de proximité ;
la représente schématiquement un exemple d’architecture matérielle d’un dispositif de surveillance appartenant au système de surveillance de la ;
la représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes d’un procédé de surveillance selon l’invention, telles quelles sont mises en œuvre par le système de surveillance de la ;
la est un graphique représentant un exemple de décalage entre, d’une part, un signal temporel analogique acquis grâce à un capteur de proximité et suite au passage d’une pale du rotor devant, et d’autre part un signal de référence ;
la représente schématiquement un mode particulier de mise en œuvre du procédé de surveillance de la .
Claims (14)
- Procédé de surveillance d’une turbomachine, ledit procédé comportant, pour au moins une pale (PAL) d’un rotor équipant la turbomachine, des étapes de :
- obtention (E30) d’une pluralité d’échantillons (Ej) d’au moins un signal temporel analogique (SIG) acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage de ladite au moins une pale devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage,
- calcul (E60) d’une déflection (dj) de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- détermination (E70), sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, d’un signal, dit « signal d’approximation » (SIG_APPROX), minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- surveillance (E80) du comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation. - Procédé selon la revendication 1, ledit procédé comportant en outre une étape de calcul (E40), à partir d’échantillons dudit au moins signal temporel (SIG), d’une quantité (Q1) caractérisant la durée du passage de ladite au moins une pale (PAL) devant ledit au moins un capteur de proximité, l’étape de surveillance (E80) étant également exécutée en utilisant ladite quantité.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, ledit procédé comportant en outre une étape de calcul (E50) d’une quantité (Q2) caractérisant une avance ou un retard dudit au moins un signal temporel (SIG) par rapport à un signal de référence (SIG_REF) représentatif d’un passage devant ledit au moins un capteur de proximité d’une pale ne subissant pas de vibration et du même type que ladite au moins une pale à partir de laquelle ledit au moins un signal temporel a été acquis, le calcul de ladite quantité étant mis en œuvre à partir d’échantillons dudit au moins un signal temporel ainsi que dudit signal de référence, et l’étape de surveillance (E80) étant également exécutée en utilisant ladite quantité.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation est évalué au moyen d’une norme lp, p étant un réel strictement positif.
- Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’indice p de la norme lp est strictement compris entre 0 et 2.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la minimisation de la fonction coût comporte l’exécution d’un algorithme de moindres carrés itérativement repondérés.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit au moins un capteur est un capteur optique.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le nombre de capteurs de proximité est inférieur ou égal à trois.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel une pluralité de signaux temporels analogiques sont acquis en raison d’une pluralité de passages de ladite au moins une pale devant chaque capteur de proximité.
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’au moins les étapes de calcul, de détermination et de surveillance d’un procédé de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur.
- Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon la revendication 10.
- Dispositif de surveillance (12) d’une turbomachine, ledit dispositif comportant :
- un module d’obtention (MOD_OBT) configuré pour obtenir une pluralité d’échantillons (Ej) d’au moins un signal temporel analogique (SIG) acquis au moyen d’au moins un capteur de proximité fixe et représentatif d’un passage d’au moins une pale (PAL) d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins un capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale lors de son passage,
- un module de calcul (MOD_CALC) configuré pour calculer une déflection (dj) de ladite au moins une pale pour chacun desdits échantillons,
- un module de détermination (MOD_DET) configuré pour déterminer, sous la forme d’une combinaison linéaire de signaux sinusoïdaux, un signal, dit « signal d’approximation » (SIG_APPROX), minimisant une fonction coût évaluant un écart entre lesdites déflections calculées et ledit signal d’approximation,
- un module de surveillance (MOD_SUR) configuré pour surveiller le comportement vibratoire de ladite au moins une pale à partir de fréquences et/ou d’amplitudes et/ou de phases des signaux sinusoïdaux formant ledit signal d’approximation. - Système de surveillance (10) d’une turbomachine, ledit système comportant des moyens d’acquisition (11) comportant au moins un capteur de proximité fixe et configurés pour :
- acquérir au moins un signal temporel analogique (SIG) représentatif d’un passage d’au moins une pale (PAL) d’un rotor équipant la turbomachine devant ledit au moins un capteur de proximité, ledit au moins capteur de proximité étant caractérisé par un temps de réponse adapté à ce que le signal temporel est représentatif de la progressivité d’apparition et de disparition de ladite au moins une pale dans lors de son passage,
- échantillonner ledit au moins un signal temporel en une pluralité d’échantillons (Ej),
ledit système comportant en outre un dispositif (12) de surveillance selon la revendication 12. - Aéronef comportant une turbomachine équipée d’un rotor muni de pales ainsi qu’un système (10) de surveillance selon la revendication 13.
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| HEATH ET AL: "An improved single-parameter tip-timing method for turbomachinery blade vibration measurements using optical laser probes", INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES, PERGAMON PRESS, OXFORD, GB, vol. 38, no. 10, 1 October 1996 (1996-10-01), pages 1047 - 1058, XP005258217, ISSN: 0020-7403, DOI: 10.1016/0020-7403(95)00116-6 * |
| PROCHAZKA PAVEL ET AL: "New Methods of Noncontact Sensing of Blade Vibrations and Deflections in Turbomachinery", IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, IEEE, USA, vol. 63, no. 6, 1 June 2014 (2014-06-01), pages 1583 - 1592, XP011547670, ISSN: 0018-9456, [retrieved on 20140508], DOI: 10.1109/TIM.2013.2289580 * |
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