JP2012052536A - エーロフォイルの健全性を監視するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム10を提供する。システム10は、装置12、14内の複数のブレード16、18に対応する到着時間(TOA)データを生成するデータ獲得システム32、34と、そのTOAデータを利用して複数のブレード16、18それぞれの特徴を決定し、その決定した特徴に基づいて複数のブレード16、18それぞれの健全性を評価する中央処理サブシステム42とを含む。
【選択図】図1
Description
12、14 装置
16、18 ブレード
20、22、24、26 センサ
28、30 ブレード通過信号
32、34 データ獲得システム
36 TOAデータ
38 現場監視機械
40 動作データ
42 中央処理サブシステム
44 バックアップファイル
46 特徴
48 データリポジトリ
50 ウェブサーバ
100 1台または複数台の装置を監視するための流れ図
102 1つまたは複数のブレードに対応するブレード通過信号(BPS)を生成する
104 ブレードに対応するBPS信号を受け取る
105 予測TOA
106 1つまたは複数のブレードの実TOAを決定する
108 TOAデータを生成する
110 TOAデータを受け取る
112 ブレードのそれぞれに対応するデルタTOAを決定する
114 静的撓みを決定する
116 フィルタ済みデルタTOAを決定する
118 動的撓みを決定する
120 トレンド除去されたフィルタ済みデルタTOAを生成する
122 共振パラメータを決定する
124 共振周波数の変動を決定する
126 ブレードの健全性を評価して健全性評価結果を生成する
302 ブレードに対応するデルタTOA
304 1つまたは複数の動作データを受け取る
306 ブレードは、始動後初めて動作しているか?
308 動作データに基づいて1つまたは複数の係数を決定する
310 係数を取得する
312 係数をデータリポジトリの中に記憶する
314 IGVによる影響を決定する
316 負荷による影響を決定する
318 入口温度による影響を決定する
320 ブレードに対応する正規化済みデルタTOAを決定する
322 ブレードは、始動後初めて動作しているか?
324 変位オフセットを決定する
326 変位オフセットをデータリポジトリの中に記憶する
328 変位オフセットをデータリポジトリから取得する
330 補正済みデルタTOAを決定する
332 補正済みデルタTOAをフィルタする
334 静的撓み
402 複数のブレードに対応するデルタTOA
404 複数のブレードに対応するデルタTOAの標準偏差を計算する
406 複数のブレードは、始動後初めて動作しているか?
408 標準偏差を初期標準偏差として記憶する
410 初期標準偏差
412 現在の標準偏差と初期標準偏差とを利用して、デルタシグマ_1を決定する
414 ブレードのうちの1つまたは複数に対応する正規化済みデルタTOAを決定する
416 ブレードの正規化済みデルタTOAの、現在の標準偏差を決定する
418 正規化済みデルタTOAの現在の標準偏差と、正規化済みデルタTOAの以前の標準偏差とを利用して、デルタシグマ_2を決定する
420 デルタシグマ_2>第1の閾値か、および/またはブレードは、始動後初めて動作しているか?
422 変位オフセットを決定する
424 データリポジトリの中に記憶する
426 変位オフセットを取得する
428 補正済みデルタTOAを決定する
430 補正済みデルタTOAをフィルタする
432 静的撓み
502 複数のブレードに対応するデルタTOA
504 複数のブレードに対応するデルタTOAの標準偏差(SD)を計算する
506 ブレードのうちの1つまたは複数に対応する正規化済みデルタTOAを決定する
508 1つまたは複数のブレードの正規化済みデルタTOAの標準偏差を決定する
510 正規化済みデルタTOAの標準偏差と、正規化済みデルタTOAの以前の標準偏差とに基づいてデルタシグマ_3を決定する
512 デルタシグマ_3>第2の閾値か、および/またはブレードは、始動後初めて動作しているか?
514 変位オフセットを決定する
516 データリポジトリの中に記憶する
518 変位オフセットをデータリポジトリから取得する
520 補正済みデルタTOAを決定する
522 補正済みデルタTOAをフィルタする
524 静的撓み
Claims (10)
- 装置(12、14)内の複数のブレード(16、18)に対応する到着時間(TOA)データを生成するデータ獲得システム(32、34)と、
前記TOAデータを利用して前記複数のブレード(16、18)それぞれの特徴を決定し、
前記決定した特徴に基づいて前記複数のブレード(16、18)それぞれの健全性を評価する(126)、
中央処理サブシステム(42)と
を含む、システム(10)。 - 前記複数のブレード(16、18)のそれぞれが、それぞれの基準点に到着することを検知することによりブレード通過信号(BPS)(28、30)を生成するセンサ(20、22、24、26)をさらに含む、請求項1記載のシステム。
- 前記データ獲得システム(32、34)が、前記BPS信号(28、30)を利用して前記TOAデータを決定する、請求項1記載のシステム。
- 前記TOAデータが、隙間データ、前記センサ(20、22、24、26)のID、前記複数のブレード(16、18)それぞれのID、前記装置(12、14)のID、前記複数のブレード(16、18)のそれぞれに関連する実到着時間(TOA)、および前記センサ(20、22、24、26)が前縁センサであるか、それとも後縁センサであるかを示す前記センサ(20、22、24、26)のカテゴリのうちの少なくとも1つを含む、請求項2記載のシステム。
- 前記特徴が、静的撓み、動的撓み、共振周波数の変動、およびブレードの変位のうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載のシステム。
- 前記装置(12、14)の動作データを収集するための現場監視機械(OSM)(38)をさらに含む、請求項1記載のシステム。
- 前記動作データが、入口ガイドベーン(IGV)角度、入口温度(CTIM)、前記装置に関連する負荷(DWATT)、前記装置に関連する質量流量、および前記装置の吐出し圧力のうちの少なくとも1つを含む、請求項6記載のシステム。
- 前記中央処理サブシステム(42)が、前記動作データに関連する影響に基づいて前記TOAデータにおける前記実到着時間を調節した後、前記複数のブレード(16、18)それぞれの前記特徴を決定する、請求項6記載のシステム。
- 装置(12、14)内の複数のブレード(16、18)の健全性を監視するための方法であって、
前記装置(12、14)内の前記複数のブレード(16、18)のそれぞれに対応する到着時間(TOA)データを生成するステップと、
前記TOAデータを利用して前記複数のブレード(16、18)それぞれの特徴を決定するステップと、
前記決定した特徴に基づいて前記複数のブレード(16、18)それぞれの前記健全性を評価するステップと
を含む方法。 - 前記TOAデータを生成するステップが、
センサにより、前記複数のブレードに対応するブレード通過信号(BPS)を生成するステップと、
前記センサ(20、22、24、26)から前記BPS信号(28、30)を受け取るステップと、
前記BPS信号(28、30)を利用して前記複数のブレードの実TOAを決定するステップと、
前記BPS信号(28、30)を利用して前記到着時間TOAデータを生成するステップと
を含む、請求項9記載の方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092542A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | General Electric Co <Ge> | ブレードの健康状態を監視するための方法およびシステム |
JP2014114806A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-26 | General Electric Co <Ge> | 翼の調子をモニタするためのシステムおよび方法 |
JP2015125147A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ロータブレードの健全性をモニターする方法およびシステム |
JP2015125146A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 動翼の健全性を監視するための方法およびシステム |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8718953B2 (en) * | 2011-04-28 | 2014-05-06 | General Electric Company | System and method for monitoring health of airfoils |
US9046000B2 (en) | 2011-06-18 | 2015-06-02 | Prime Photonics, Lc | Method for detecting foreign object damage in turbomachinery |
US8505364B2 (en) * | 2011-11-04 | 2013-08-13 | General Electric Company | Systems and methods for use in monitoring operation of a rotating component |
CN102680226B (zh) * | 2012-06-12 | 2014-06-04 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种水平轴风力机专用翼型性能参数测试方法 |
US9395270B2 (en) | 2012-10-19 | 2016-07-19 | Florida Power & Light Company | Method and system for monitoring rotor blades in combustion turbine engine |
GB201305199D0 (en) | 2013-03-21 | 2013-05-01 | Rolls Royce Plc | Blade Tip Timing |
US20150081229A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | General Electric Company | Compressor blade monitoring system |
CN104390626A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 1000mw发电机定子运输过程定子弯曲变化监测方法 |
CN109313069B (zh) * | 2016-04-26 | 2021-08-03 | 比勒陀利亚大学 | 一种使用叶尖定时(btt)监测涡轮机转子叶片的方法和系统 |
EP3296513B1 (en) | 2016-09-16 | 2020-08-19 | Ratier-Figeac SAS | Propeller health monitoring |
US20180211336A1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | United Technologies Corporation | Classification of Gas Turbine Engine Components and Decision for Use |
FR3077882B1 (fr) * | 2018-02-12 | 2020-09-04 | Safran Aircraft Engines | Procede et systeme de detection d'un endommagement d'aubes mobiles d'un aeronef |
CN114746625B (zh) * | 2019-12-05 | 2024-02-20 | 西门子能源美国公司 | 用于识别裂纹的涡轮叶片健康监测系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0227103A (ja) * | 1988-06-03 | 1990-01-29 | Westinghouse Electric Corp <We> | タービン羽根の振動を検知する方法および装置 |
JPH0565803A (ja) * | 1991-01-30 | 1993-03-19 | Westinghouse Electric Corp <We> | 動翼の同期振動モニター装置及び方法 |
US20100161245A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-24 | General Electric Company | System and method for rotor blade health monitoring |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4955269A (en) * | 1988-02-04 | 1990-09-11 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine blade fatigue monitor |
IN171306B (ja) * | 1988-02-04 | 1992-09-12 | Westinghouse Electric Corp | |
US5838588A (en) * | 1996-12-13 | 1998-11-17 | Siemens Corporate Research, Inc. | Graphical user interface system for steam turbine operating conditions |
GB2323197B (en) | 1997-03-13 | 1999-02-10 | Intelligent Applic Ltd | A monitoring system |
GB2344177A (en) | 1998-10-19 | 2000-05-31 | Rotadata Ltd | Detecting vibration of turbine blades |
JP3612472B2 (ja) | 2000-06-22 | 2005-01-19 | 株式会社日立製作所 | 遠隔監視診断システム、及び遠隔監視診断方法 |
US7455495B2 (en) | 2005-08-16 | 2008-11-25 | United Technologies Corporation | Systems and methods for monitoring thermal growth and controlling clearances, and maintaining health of turbo machinery applications |
US9000777B2 (en) | 2005-12-14 | 2015-04-07 | Hamilton Sunstrand | System to measure time of arrival and thickness of rotor blades via microwave energy |
US7824147B2 (en) | 2006-05-16 | 2010-11-02 | United Technologies Corporation | Airfoil prognosis for turbine engines |
US7861592B2 (en) | 2007-02-27 | 2011-01-04 | Siemens Energy, Inc. | Blade shroud vibration monitor |
US20090301055A1 (en) | 2008-06-04 | 2009-12-10 | United Technologies Corp. | Gas Turbine Engine Systems and Methods Involving Vibration Monitoring |
US20100114502A1 (en) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | General Electric Company | System and method for article monitoring |
-
2010
- 2010-08-31 US US12/872,830 patent/US8532939B2/en active Active
-
2011
- 2011-08-11 EP EP11177241A patent/EP2423451A3/en not_active Withdrawn
- 2011-08-24 JP JP2011182166A patent/JP6302152B2/ja active Active
- 2011-08-31 CN CN201110268759.4A patent/CN102384843B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0227103A (ja) * | 1988-06-03 | 1990-01-29 | Westinghouse Electric Corp <We> | タービン羽根の振動を検知する方法および装置 |
JPH0565803A (ja) * | 1991-01-30 | 1993-03-19 | Westinghouse Electric Corp <We> | 動翼の同期振動モニター装置及び方法 |
US20100161245A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-24 | General Electric Company | System and method for rotor blade health monitoring |
JP2010144727A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | General Electric Co <Ge> | ロータブレード健全性を監視するためのシステム及び方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092542A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | General Electric Co <Ge> | ブレードの健康状態を監視するための方法およびシステム |
JP2014114806A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-26 | General Electric Co <Ge> | 翼の調子をモニタするためのシステムおよび方法 |
JP2015125147A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ロータブレードの健全性をモニターする方法およびシステム |
JP2015125146A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 動翼の健全性を監視するための方法およびシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2423451A2 (en) | 2012-02-29 |
US8532939B2 (en) | 2013-09-10 |
US20110010108A1 (en) | 2011-01-13 |
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