JP2866862B2 - タービン翼の振動をモニターする方法および装置 - Google Patents

タービン翼の振動をモニターする方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービン発電機における動作パラメータ
のモニター方法および装置に関し、更に詳細にはシュラ
ウド付タービン翼の振動をモニターする方法および装置
に関する。
タービン翼は、その複雑な設計のためモードと呼ばれ
る翼の固有周波数に相当する周波数で振動することがあ
る。各モードは、例えばタービンの回転軸に沿う方向あ
るいはタービンの回転軸に垂直な方向における振動のよ
うにそれぞれ異なるタイプの振動に関連するものであ
る。タービン翼の常態位置の周りでの過度の振動を防止
するためには、普通、これらのモードが蒸気タービンの
動作周波数の高周波の間に位置するようにタービンを設
計する必要がある。しかしながら、製造公差、ロータへ
の翼取付け位置の変動、浸食による翼の外形変化および
タービン動作周波数の変動等が主として作用してモード
の周波数が動作周波数の高周波に近づくことがある。ま
た、破壊的な非同期振動が生ずることもある。蒸気ター
ビンにおける非同期振動は、普通、低蒸気流と高背圧に
よりタービン翼がランダムに励起されるバフェットある
いはタービンロータのねじり応力が発生する結果生じる
ことがある。
モードの周波数が動作周波数の高調波に近ずくと、蒸
気タービンに物理的な損傷が生じることがある。振動の
振幅があるレベルを越えると、タービン翼に有害な応力
が生じる。この状態が感知されずそのまま放置されると
タービン翼は最終的に破壊され、その結果甚大な損害を
生ずる発電機の運転停止を余儀なくされる。したがっ
て、かかる損害の発生を防止するためにこの振動を検知
する方法が必要となる。
シュラウド付きタービン翼の振動を検知する従来技術
の方法は、タービン翼の歪ゲージを固定する方法であ
る。センサーからの情報がタービン回転軸の種々の場所
に固定した小型送信機により発電機外部の分析装置へ送
られる。第１図に示すように、従来技術のシュラウド付
きタービン翼列10は普通、ロータディスク11,タービン
翼12,シュラウド部材13,テノン14,シール15,歪ゲージ22
を含む。テノン14はタービン翼12の一体的部分であり、
シュラウド部材13をタービン翼12へ締付ける機能を持
つ。シール15はタービン翼12を通過せずそれを迂回する
蒸気の量を減少する働きを持つ。歪ゲージ22はタービン
翼12の振動を測定して振動レベルを表わす信号をロータ
ディスク11から固設電子装置（図示せず）に送る。
この従来技術の方法には３つの重大な欠点がある。ま
ず第１に、歪ゲージ22はタービン翼12を通過する蒸気に
より浸食されるためその寿命が非常に短い。第２に、タ
ービン翼列10の全ての翼12の振動をモニターするには各
翼12に歪ゲージ22を取付ける必要があり、非常に費用が
かかる。また、タービンの内部に収容出来る送信機、従
ってセンサーの数が限定される。第３に、歪ゲージ22を
継続的且つ高信頼度で給電し、回転するロータディスク
11から固設電子装置（図示せず）に検知信号を送るため
複雑な構成が必要となり、これは決して容易なことでは
ない。
上記の問題を回避するため、永久取付け式非接触型接
近センサーを用いるタービン翼振動感知装置が開発され
ている。かかる装置を記載した米国特許第4,573,358号
明細書には、タービン翼列の周囲に離隔して配置した複
数のセンサーによりオペレータが選択した翼の振動を検
知する構成が示されている。しかしながら、この装置は
シュラウド付きとシュラウド無しのタービン翼の物理的
構成の違いにより、シュラウド付きタービン翼に応用す
るのは容易でない。
かくして、比較的低いコストでシュラウド付きタービ
ン翼の振動を測定する長寿命モニター装置に対する要望
がある。本発明かはかかるシュラウド付きタービン翼振
動モニターシステムに対する要望を充足するものであ
る。
本発明は、タービン翼の端部に支持された複数のター
ビン翼シュラウド部材とタービン翼シュラウド部材をタ
ービン翼に固定する複数のテノンとを含む複数のタービ
ン翼列の振動をモニターする装置であって、タービン翼
シュラウド部材およびタービン翼テノンの実到達時間を
感知する複数のセンサー手段と、タービン翼シュラウド
部材およびタービン翼テノンの予測到達時間を記憶させ
る手段と、振動によるタービン翼列の運動を検知するた
めタービン翼シュラウド部材およびタービン翼テノンの
実到達時間を予想到達時間と比較する手段と、比較手段
に応答してタービン翼列を含む平面内の、また該平面に
垂直な方向の、タービン翼列の運動を求め、タービン翼
列の振動を計算して出力する手段とよりなることを特徴
とするモニター装置を提案する。
本発明の一実施例によれば、マイクロプロセッサー
が、各タービン翼テノンがセンサーへ到達する時間を該
センサーへの予想される到達時間と比較する。このよう
にして、マイクロプロセッサーはタービン翼列を含む平
面内における、またタービン翼列を含む該平面に垂直な
平面における、タービン翼シュラウド部材の運動を検知
する。タービン翼の運動の振幅および周波数がこのよう
にして求められる。
本発明はまたタービン翼の端部に支持された複数のタ
ービン翼シュラウド部材とタービン翼シュラウド部材を
タービン翼に固定する複数のテノンとを含む複数のター
ビン翼列の振動をモニターする方法であって、タービン
翼シュラウド部材およびタービン翼テノンの実到達時間
を感知し、タービン翼シュラウド部材およびタービン翼
テノンの予想到達時間を提供し、振動によるタービン翼
列の運動を検知するためタービン翼シュラウド部材およ
びタービン翼テノンの実到達時間を予想到達時間と比較
し、比較結果に応答してタービン翼列を含む平面内の、
また該平面に垂直な方向の、タービン翼列の運動を求
め、タービン翼列の振動を計算して出力するステップよ
りなることを特徴とするモニター方法を提案する。
本発明のシュラウド付きタービン翼の振動モニター装
置は、シュラウド付きタービン翼を使用する任意の蒸気
タービンに利用可能である。高圧，中圧および低圧ター
ビンの翼列よりなる典型的な蒸気タービン発電機では、
低圧タービンの最後の列を除き全ての回転翼列の外周部
分にシュラウドが設けられている。かかるタービンでは
タービン翼の振動レベルをモニターすることが重要なた
め、このようなモニター装置が必要となる。振動が過大
になると蒸気タービンの構成要素が破壊される場合があ
る。シュラウド付きタービン翼の振動モニター装置は、
かかる臨界的な振動レベルが存在することをオペレータ
ーに警告するとともにタービンの保護動作を開始させ
る。
以下、添付図面を参照して本発明を好ましい実施例に
つき詳細に説明する。
第２図は、タービン翼の振動をモニターする本発明の
方法および装置を利用するシュラウド付きタービン翼列
10を示す。添付図面において同一の参照符号は同一の構
成部分を示す。第１図に示したように、タービン翼12は
ロータ16にロータディスク11により連結されている。テ
ノン14はタービン翼12の一体的部分であり、シュラウド
部材13をタービン翼12へ締付ける働きがある。シール15
はタービン翼12を迂回してその周りを流れる蒸気の量を
減少する働きがある。第２図はまた、タービン翼12の振
動をモニターするセンサー21を示す。センサー21として
は可変リアクタンス型センサーあるいはマイクロウエー
ブ型もしくは光学式センサーを含む（これらに限定され
ない）センサー21と、シュラウド部材13の表面部分との
間の相対的距離を感知する任意の実用的センサーを用い
ることが出来る。蒸気タービンの内部の過酷な条件に耐
えるセンサーの一例が米国特許第4,644,270号に記載さ
れている。第２図に示すように、基準センサー17が設け
られている。該基準センサー17は、ロータ16上の標識18
と協働してロータ16の一回転につき１個の出力信号を発
生する。かかる基準信号はタービンの技術分野でよく知
られている。
第２図のタービン翼列10の一部を断面図で示したもの
が第３図である。センサー21は翼列10の平面内でシュラ
ウド部材13とテノン14の表面のすぐ上方に配置される。
センサー21をタービン翼12を介する蒸気流が直接当る通
路の外側に配置することで、センサーの著しい浸食を防
止出来る。第９図に示す典型的な蒸気タービン23は、高
圧、中圧および低圧段に対応する異なるサイズの翼12を
備えている。
本発明のシュラウド付きタービン翼の振動モニター装
置30を第４図に示す。センサーの出力信号31はアナログ
プリプロセッサー32への入力となる。アナログプリプロ
セッサー32のアナログ出力信号33はアナログーデジタル
・コンバータ34によりデジタル信号35に変換される。デ
ジタル信号35はマイクロプロセッサー36へ入力され、該
マイクロプロセッサーはオペレーター・インターフェイ
ス37を駆動して過大な振動の検知に応答してタービン発
電機（図示せず）をトリップさせる制御信号38を発生さ
せる。
センサーの出力信号31は第５図のトレース40により表
わすことが出来る。トレース40はセンサーの出力信号31
を時間の関数としての電圧で表わしたものであり、破線
はセンサー出力信号31の大きさをセンサー20が検知する
シュラウド部材13の特定の表面の特徴部分との相関に用
いる。センサー21は、隣接するシュラウド部材13の間の
ギャップ19を検知するとシュラウド部材13の表面とセン
サー21の間の距離を表わす基準電圧VRに関し正方向のセ
ンサー出力信号31を発生する。同様に、センサー21がテ
ノン14を感知すると、センサー信号31が基準電圧VRより
負方向に変化する。
第５図はまた、トレース41により、トレース40のセン
サー出力信号31から求める時間の関数としての第４図の
アナログプリプロセッサー32のアナログ出力信号33を示
す。このアナログ出力信号33が動的条件下におけるター
ビン翼シュラウド部材13の外形を与える。アナログ出力
信号33は当該技術分野でよく知られている方法を用いて
アナログプリプロセッサー32の電圧比較回路（図示せ
ず）により発生可能である。センサー出力信号31の電圧
が基準電圧VRからある小さな値Vcrit以上正方向に変化
すると正のパルスが発生する。また電圧が基準電圧VRの
臨界電圧Vcrit以下の値に低下すると正のパルスが発生
する。同様に、センサー出力信号31が負方向に変化する
と負のパルスが発生する。
アナログ出力信号33のパルス列あるいはトレース41の
外形信号は第４図のアナログーデジタル・コンバータ34
に入力される。その結果得られるデジタル出力信号35は
マイクロプロセッサー36に入力される。前述した一回転
につき１個のパルスに対する各パルスの正確な時間関係
がマイクロプロセッサー36のメモリーに記憶される。常
態の、即ち予想される外形を表わすパルス時間もまたマ
イクロプロセッサー36のメモリーに記憶される。
この各パルスの正確な時間を基にシュラウド部材13の
任意の振動を検知出来る。第6A図は、シュラウド部材13
の回転中心20に関するシュラウド部材13の常態あるいは
非振動位置を示す。一方、第6Bおよび6C図は各シュラウ
ド部材13の回転中心20に関するシュラウド部材13の振動
極限位置を示す、第6A,6Bおよび6C図は種々のシュラウ
ド表面特徴部分（シュラウド部材のギャップ19およびテ
ノン14）がセンサー21へ到達する時間がシュラウド部材
13が振動によりその回転中心20の周りで振動するにつれ
変化する様子を示す。破線は常態での到達時間、実線は
実際の到達時間を示す。センサー21は、シュラウド部材
13の上方に位置している時シュラウド部材13の回転中心
20の周りの振動位置により、常態の到達時間よりも速く
あるいは遅く種々のシュラウド部材13の表面特徴部分を
検知する。
第４図のマイクロプロセッサー36の動作は第７図のフ
ローチャートに示すように実行される。フローチャート
はステップ50でスタートするが、そこではマイクロプロ
セッサー36が第４図のデジタル出力信号35をサンプルす
る。ステップ51において、マイクロプロセッサー36のメ
モリーに記憶された各パルスの実際の時間と、同じくマ
イクロプロセッサー36のメモリーに記憶された各パルス
の常態、即ち非振動状態における時間との偏差を計算す
る。ステップ52において、そのシュラウド部材13の各個
別のパルスの時間偏差に対応するシュラウド部材13の実
際の変位を計算する。タービン翼列10を含む平面に平行
な平面におけるシュラウド部材13の変位は以下の式によ
り計算可能である。
ｘ ＝Ｖ＊Δｔ 上式において、 ｘ ＝ タービン翼列を含む平面に平行な平面にお
けるシュラウド部材の変位、 ｖ ＝ シュラウド部材の回転速度（ミル／マイク
ロ秒）、 Δｔ＝ パルス時間の偏差（マイクロ秒）。
タービン翼列10を含む該平面に垂直な平面における
シュラウド部材13の変位は以下の式により計算出来る。
ｙ ＝Ｘ・tanφ 上式では、 ｙ ＝ タービン翼列を含む該表面に垂直な表面に
おけるシュラウド部材の変位 ｘ ＝ タービン翼列を含む平面に平行な平面にお
けるシュラウド部材の変位、 φ ＝ 第6A図に示すようにタービン翼テノンに正
接するラインとシュラウド部材の端縁との間の角度。
ステップ52で計算を実行すると、各シュラウド部材13
の複数の変位測定値が時間関数として得られるが、これ
ら測定値の数はセンサー21が検知するシュラウド部材13
の表面特徴部分（シュラウド部材のギャップ19およびテ
ノン14）の数の関数である。
マイクロプロセッサー36のプログラムは第７図のフロ
ーチャートのステップ53へ進み、そこでシュラウド部材
13の任意の同期振動の振幅および周波数がステップ52で
計算した時間関数である変位測定値から求められる。こ
れは曲線あてはめ法およびパターン認識システム（ロボ
ットの分野で特によく知られている）を含む（これらに
限定されない）当該技術分野でよく知られた種々の方法
の１つにより求めることが出来る。
次いで、マイクロプロセッサー36はステップ54におい
て任意の非同期信号の周波数スペクトルを求める。マイ
クロプロセッサー36は入力信号をフーリエ分析する信号
処理手段を備えたリアルタイム・アナライザとし働くよ
うにプログラム可能であり、この場合入力信号はステッ
プ52で計算した時間関数であるシュラウド部材13の変位
である。この結果得られた非同期信号のスペクトルは、
同期信号のスペクトルとともにステップ55において振動
の振幅および周波数を関数としてオペレーターに表示さ
れる。かかる表示の一例を第８図に示す。
次に、プログラムは第７図のフローチャートのステッ
プ56へ進むが、そこでマイクロプロセッサー36がステッ
プ53および54における振動測定の結果タービン翼12に問
題のある応力が存在するか否かを判断する。この判断
は、第４図の装置30によりモニターされるシュラウド部
材13の変位あるいは振動の振幅に等価のタービン翼12の
先端の変位とその結果任意の所与の周波数でタービン翼
12全体に生じる応力との間の関係から可能である。もし
問題のある変位が検知されこれにより有害な応力の発生
が指示されると、ステップ57においてマイクロプロセッ
サー36はオペレーターにアラームを発し、そして／ある
いは蒸気タービンをトリップさせてタービン翼12の破壊
によるタービンへの物理的損傷の発生を防止する。ステ
ップ56において有害な応力の発生が検知されない場合に
は、プログラムはステップ50に戻る。このプロセス全体
は各タービン翼列10の各シュラウド部材13につき繰返さ
れる。
第４図のシュラウド付きタービン翼の振動モニター装
置30のこの好ましい実施例は各タービン翼列10に１個の
センサー21を用いるが、２個以上のセンサー21の使用が
必要な場合がある。各タービン翼列10に設けるセンサー
21の数は任意特定の用途において問題となるタービン翼
12の振動の最低周波数の関数である。必要とされるセン
サー21の数と問題とされる振動周波数との関係は以下の
説明から明らかである。
もしシュラウド部材13の１つの振動を完結する回転時
間がシュラウド部材13がセンサー21の下方を通過する時
間に比べて長い（低周波数振動）場合、シュラウド部材
13はセンサー21の下方を通過する際その常態位置からご
く僅か変位するだけであろう。このため、シュラウド部
材13のかかる低周波運動を検知するにはシュラウド部材
13の任意の表面特徴部分がセンサー21に到達する時間を
非常に精密に測定する必要がある。従って、シュラウド
部材13の常態位置からの必要な変位位置を全て検知出来
るようにするためにタービン翼列10の周りに複数のセン
サー21を配置する。典型的な蒸気タービンの場合、問題
となる振動周波数は動作周波数（60ヘルツ）からその第
８高調波（480ヘルツ）の範囲にある。かくして、低周
波振動（60乃至180ヘルツ）を検知するためには少なく
とも２つのセンサー21をタービン翼列10の周囲に配置す
る必要がある。叙上より解るように、本発明の従来技術
に対する利点は各タービン翼列10に必要なセンサー21の
数を最小限に抑えることである。
各タービン翼列10に必要なセンサー21の数を決定する
際考慮しなければならないもう１つのファクターは、テ
ノン14の幾何学的形状である。円形のテノン14を用いる
場合、センサー21をシュラウド部材13の縦方向の中心線
からテノン14の半径のほぼ半分の所に配置して回転軸に
垂直な平面における振動だけでなく回転面内における振
動をも検知出来るようにする必要がある。しかしなが
ら、センサー21をシュラウド部材13の中心線から離れた
所に配置すると、タービンロータ16の差動的膨張により
シュラウド部材13がセンサー21の下方位置から外れる可
能性が増大する。従って、テノン14の幾何学的形状によ
りそうせざるを得ない時は、各タービン翼列10の周りの
各センサー21に隣接してもう１つのセンサー21を設ける
とよい。
以上、本発明を好ましい実施例につき説明したが、当
業者にはそれらの多くの変形例あるいは設計変更が容易
に想到されるであろう。本明細書および頭書の特許請求
の範囲はかかる変形例および設計変更を全て包含するよ
う意図されたものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来型シュラウド付きタービン翼振動モニター
装置を示す。 第２図は本発明の方法および装置を利用出来るシュラウ
ド付きタービン翼列を示す。 第３図は第２図のタービン翼列の断面図である。 第４図は本発明によるシュラウド付きタービン翼振動モ
ニター装置を示す。 第５図はセンサー出力信号およびプリプロセッサー・ア
ナログ出力信号のトレースの一例を示す。 第6A、6Bおよび6C図はシュラウド部材の非振動位置およ
び振動極限位置を示す。 第７図は第４図のシュラウド付きタービン翼振動モニタ
ー装置のマイクロプロセッサーにより実行されるステッ
プを示すフローチャートである。 第８図は振動の振幅の周波数スペクトルの一例を示す。 第９図は本発明の方法および装置を利用出来る蒸気ター
ビンの横断面図である。 10……タービン翼列 12……タービン翼 13……シュラウド部材 14……テノン 15……シール 21……センサー 30……タービン翼振動モニター装置 32……アナログ・プリプロセッサー 34……アナログーデジタル・コンバータ 36……マイクロプロセッサー 37……オペレータ・インターフェイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 21/00 F01D 5/00 F01D 25/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】タービン翼の端部に支持された複数のター
    ビン翼シュラウド部材とタービン翼シュラウド部材をタ
    ービン翼に固定する複数のテノンとを含む複数のタービ
    ン翼列の振動をモニターする装置であって、タービン翼
    シュラウド部材およびタービン翼テノンの実到達時間を
    感知する複数のセンサー手段と、タービン翼シュラウド
    部材およびタービン翼テノンの予想到達時間を記憶させ
    る手段と、振動によるタービン翼列の運動を検知するた
    めタービン翼シュラウド部材およびタービン翼テノンの
    実到達時間を予想到達時間と比較する手段と、比較手段
    に応答してタービン翼列を含む平面内の、また該平面に
    垂直な方向の、タービン翼列の運動を求め、タービン翼
    列の振動を計算して出力する手段とよりなることを特徴
    とするモニター装置。
  2. 【請求項２】センサー手段はタービン翼を通る蒸気流通
    路の実質的に外側に配置された複数の固設センサーより
    成り、固設センサーの数は感知するタービン翼の運動の
    最低周波数の関数であることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。
  3. 【請求項３】固設センサーはタービン翼列の周りに円周
    方向に対を成すように互いに隣接して配置されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。
  4. 【請求項４】計算出力手段はマイクロプロセッサーとア
    ナログプリプロセッサー回路を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】計算出力手段はタービン翼列を含む平面に
    垂直な方向のタービン翼列の運動をタービン翼列を含む
    平面内におけるタービン翼列の運動から三角法により求
    めることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】計算出力手段はタービン翼列の振動の振幅
    おび周波数を求めることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の装置。
  7. 【請求項７】計算出力手段に応答してオペレーターにア
    ラームを発する手段を含んでなることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】計算出力手段に応答してタービンをトリッ
    プする手段を含んでなることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。
  9. 【請求項９】タービン翼の端部に支持された複数のター
    ビン翼シュラウド部材とタービン翼シュラウド部材をタ
    ービン翼に固定する複数のテノンとを含む複数のタービ
    ン翼列の振動をモニターする方法であって、タービン翼
    シュラウド部材およびタービン翼テノンの実到達時間を
    感知し、タービン翼シュラウド部材およびタービン翼テ
    ノンの予想到達時間を提供し、振動によるタービン翼列
    の運動を検知するためタービン翼シュラウド部材および
    タービン翼テノンの実到達時間を予想到達時間と比較
    し、比較結果に応答してタービン翼列を含む平面内の、
    また該平面に垂直な方向の、タービン翼列の運動を求
    め、タービン翼列の振動を計算して出力するステップよ
    りなることを特徴とするモニター方法。
JP1140932A 1988-06-02 1989-06-01 タービン翼の振動をモニターする方法および装置 Expired - Lifetime JP2866862B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111704A (en) * 1990-08-30 1992-05-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for simulating blade pass sensor signals
US5097711A (en) * 1990-10-29 1992-03-24 Westinghouse Electric Corp. Shrouded turbine blade vibration monitor and target therefor
US5146776A (en) * 1990-11-26 1992-09-15 Westinghouse Electric Corp. Method for continuously calibrating an optical vibration sensor
US5206816A (en) * 1991-01-30 1993-04-27 Westinghouse Electric Corp. System and method for monitoring synchronous blade vibration
US5471880A (en) * 1994-04-28 1995-12-05 Electric Power Research Institute Method and apparatus for isolating and identifying periodic Doppler signals in a turbine
US5761956A (en) * 1995-10-17 1998-06-09 Westinghouse Electric Corporation Passive combustion turbine blade vibration monitor sensor
US5744723A (en) * 1996-05-10 1998-04-28 Csi Technology, Inc. Method for determining rotational speed from machine vibration data
NO306271B1 (no) * 1997-06-05 1999-10-11 Dynatrend As FremgangsmÕte i forbindelse med start av kraftturbin og fremgangsmÕte til pÕvisning av risiko for startskade pÕ kraftturbin
DE69824036T2 (de) * 1997-11-17 2004-10-28 Metso Paper, Inc. Verfahren zur erkennung von verunreinigung und / oder beschädigung einer oberfläche beim durchlauf in einen papierkalender
US6404188B1 (en) * 1998-03-19 2002-06-11 Honeywell Inc Single geartooth sensor yielding multiple output pulse trains
GB2344177A (en) * 1998-10-19 2000-05-31 Rotadata Ltd Detecting vibration of turbine blades
US6353789B1 (en) * 1999-12-13 2002-03-05 United Technologies Corporation Predicting broadband noise from a stator vane of a gas turbine engine
EP1126253A1 (de) * 2000-02-14 2001-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur berührungslosen Erfassung von Schwingungen und Rotationsmaschine mit Schwingungserfassung
EP1126254A1 (de) * 2000-02-14 2001-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Rotationsmaschine und Verfahren zur Erfassung von Schwingungen
US6499350B1 (en) * 2000-04-04 2002-12-31 Swantech, L.L.C. Turbine engine foreign object damage detection system
FR2807834B1 (fr) * 2000-04-13 2002-06-28 Snecma Moteurs Procede de mesure sans contact des vibrations d'un corps tournant
GB2374670B (en) * 2001-04-17 2004-11-10 Rolls Royce Plc Analysing vibration of rotating blades
US6708565B2 (en) * 2002-04-26 2004-03-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ultrasonic wafer blade vibration detecting
US7215252B2 (en) * 2004-06-16 2007-05-08 Hamilton Sundstrand Corporation Proximity sensor
US8096184B2 (en) * 2004-06-30 2012-01-17 Siemens Energy, Inc. Turbine blade for monitoring blade vibration
US9000777B2 (en) * 2005-12-14 2015-04-07 Hamilton Sunstrand System to measure time of arrival and thickness of rotor blades via microwave energy
GB0605188D0 (en) * 2006-03-16 2006-04-26 Pte Ltd Lifetime damage monitor
US7824147B2 (en) * 2006-05-16 2010-11-02 United Technologies Corporation Airfoil prognosis for turbine engines
DE102006060650A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 Mtu Aero Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Schaufelschwingungsmessung
US7918642B2 (en) * 2007-01-10 2011-04-05 United Technologies Corporation Instrument port seal for RF measurement
US7509862B2 (en) 2007-01-24 2009-03-31 Massachusetts Institute Of Technology System and method for providing vibration detection in turbomachinery
US7861592B2 (en) * 2007-02-27 2011-01-04 Siemens Energy, Inc. Blade shroud vibration monitor
US7987725B2 (en) * 2007-09-21 2011-08-02 Siemens Energy, Inc. Method of matching sensors in a multi-probe turbine blade vibration monitor
KR100954157B1 (ko) * 2007-12-21 2010-04-20 한국항공우주연구원 터보기계 블레이드 파손 모니터링 유닛 및 이를 갖는 터보장치
US7866213B2 (en) * 2008-06-18 2011-01-11 Siemens Energy, Inc. Method of analyzing non-synchronous vibrations using a dispersed array multi-probe machine
GB0822859D0 (en) * 2008-12-16 2009-01-21 Rolls Royce Plc Timing analysis
US8515711B2 (en) * 2010-10-21 2013-08-20 Siemens Energy, Inc. Diagnostic system and method for monitoring operating conditions of components of a turbine machine
US9046000B2 (en) 2011-06-18 2015-06-02 Prime Photonics, Lc Method for detecting foreign object damage in turbomachinery
US8922203B2 (en) 2012-01-16 2014-12-30 General Electric Company Turbomachine blade monitoring system
US20140007591A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Alexander I. Khibnik Advanced tip-timing measurement blade mode identification
DE102012109225A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Ihi Charging Systems International Gmbh Laufrad zur Ermittlung des Schwingungsverhaltens von Laufradschaufeln, Prüfstand zur Ermittlung des Schwingungsverhaltens von Laufradschaufeln und ein Verfahren zur Ermittlung des Schwingungsverhaltens von Laufradschaufeln
US9389138B2 (en) 2012-10-26 2016-07-12 General Electric Company Apparatus and method to detect damage of a component of a system
JP6086736B2 (ja) * 2013-01-17 2017-03-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 振動応答監視装置、回転機械および振動応答監視方法
CN103105229A (zh) * 2013-01-29 2013-05-15 杭州汽轮机股份有限公司 大功率工业汽轮机末级整圈自锁叶片的振动模态计算方法
US9188021B2 (en) 2013-11-12 2015-11-17 Siemens Energy, Inc. Steam turbine blade vibration monitor backpressure limiting system and method
WO2015162159A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Nuovo Pignone Srl Apparatus and method to determine displacement of a continuous surface of a rotating rotor
US9574965B2 (en) * 2014-06-24 2017-02-21 General Electric Company System and method of determining bearing health in a rotating machine
US10677088B2 (en) 2016-03-23 2020-06-09 Nuovo Pignone Technologie Srl Wireless monitoring system for rotary machines
BE1026251B1 (fr) * 2018-05-02 2019-12-02 Safran Aero Boosters Sa Méthode de mesure pour un test d'une pièce d'une turbomachine d'aéronef
CN109441563B (zh) * 2018-10-22 2024-03-19 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 切低压缸供热汽轮机末段叶片颤振精确监测系统
KR20200132379A (ko) 2019-05-17 2020-11-25 한화에어로스페이스 주식회사 회전체 테스트용 지그 및 회전체 테스트용 지그 설계 방법
CN110259524A (zh) * 2019-05-31 2019-09-20 天津大学 测量带冠叶片同步振动及节径的装置和方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3924140A (en) * 1972-03-14 1975-12-02 Westinghouse Electric Corp System for monitoring and controlling industrial gas turbine power plants including facility for dynamic calibration control instrumentation
JPS5274737A (en) * 1975-12-19 1977-06-23 Hitachi Ltd Operation stopper of hydraulical machinery
DE3044242A1 (de) * 1979-12-11 1981-09-03 Smiths Industries Ltd., London Anzeigesystem zur anzeige des abstandes der blaetter einer turbine zu einem bezugspunkt
US4326804A (en) * 1980-02-11 1982-04-27 General Electric Company Apparatus and method for optical clearance determination
US4395827A (en) * 1981-12-21 1983-08-02 General Electric Company Clearance measuring method and apparatus
US4422333A (en) * 1982-04-29 1983-12-27 The Franklin Institute Method and apparatus for detecting and identifying excessively vibrating blades of a turbomachine
US4644270A (en) * 1982-08-31 1987-02-17 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for monitoring housed turbine blading to obtain blading-to-housing distance
US4518917A (en) * 1982-08-31 1985-05-21 Westinghouse Electric Corp. Plural sensor apparatus for monitoring turbine blading with undesired component elimination
GB8318509D0 (en) * 1983-07-08 1983-08-10 Rolls Royce Vibration monitoring in rotary blade machines
US4573358A (en) * 1984-10-22 1986-03-04 Westinghouse Electric Corp. Turbine blade vibration detection apparatus
US4790189A (en) * 1987-03-02 1988-12-13 Westinghouse Electric Corp. Method for eliminating sensor drift in a vibration monitoring system

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CA1331491C (en) 1994-08-16

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