RU127192U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT Download PDF

Info

Publication number
RU127192U1
RU127192U1 RU2012144256/06U RU2012144256U RU127192U1 RU 127192 U1 RU127192 U1 RU 127192U1 RU 2012144256/06 U RU2012144256/06 U RU 2012144256/06U RU 2012144256 U RU2012144256 U RU 2012144256U RU 127192 U1 RU127192 U1 RU 127192U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
unit
energy object
output
inputs
Prior art date
Application number
RU2012144256/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Викторович Добрянский
Нина Сергеевна Мельникова
Владимир Борисович Коротков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют"
Priority to RU2012144256/06U priority Critical patent/RU127192U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU127192U1 publication Critical patent/RU127192U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Устройство определения технического состояния энергетического объекта, включающее датчики параметров энергетического объекта, блок формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, блок сравнения и задатчик эталонных значений тестируемых параметров энергетического объекта, отличающееся тем, что устройство оснащено вторым блоком формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, сумматором, переключателем, а также блоком хранения и выдачи данных технического состояния энергетического объекта, связанным с выходом блока сравнения, входы блока сравнения связаны с выходами задатчика и переключателя, входы которого связаны с выходами первого и второго блоков формирования показателя, входы первого из которых связаны с датчиками, а второго - с выходом сумматора, а входы сумматора связаны с датчиками. A device for determining the technical state of an energy object, including sensors of the parameters of the energy object, an indicator forming unit, which judges the technical condition of the energy object, a comparison unit and a reference device for the reference values of the tested parameters of the energy object, characterized in that the device is equipped with a second indicator generating unit, according to which judge the technical condition of the energy facility by an adder, a switch, as well as a data storage and output unit The technical state of the energy object associated with the output of the comparison unit, the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the master and switch, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second blocks of indicator formation, the inputs of the first of which are connected with sensors, and the second with the output of the adder, and the inputs adders are connected to sensors.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для контроля технического состояния сложных энергетических объектов, например, авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использована для диагностики ГТД в процессе их эксплуатации в реальном времени, при техническом обслуживании и/или после ремонта.The utility model relates to equipment for monitoring the technical condition of complex energy facilities, for example, aircraft gas turbine engines (GTE) and can be used to diagnose GTE during their operation in real time, during maintenance and / or after repair.

Наиболее известные и широко используемые в настоящее время на практике средства для диагностирования технического состояния энергетических объектов обычно сочетают статистические методы оценки надежности (эксплуатация приводных агрегатов в целом по назначенному ресурсу) с контролем ограниченного количества функциональных параметров в процессе эксплуатации объекта.The most well-known and currently widely used in practice tools for diagnosing the technical condition of energy facilities usually combine statistical methods for assessing reliability (operation of drive units as a whole for the assigned resource) with monitoring a limited number of functional parameters during operation of the facility.

В настоящее время довольно широко распространена вибрационная диагностика узлов и агрегатов объектов, основанная на использовании в качестве функционального параметра вибраций деталей, узлов и агрегатов объекта и определении по их значениям технического состояния объекта. В процессе работы объекта динамические процессы вызывают колебания корпуса, подшипников валов роторов, самих роторов, лопаток, установленных на роторах и пр. Для диагностирования объекта измеряют вибрационный сигнал и по его анализу делают вывод о его состоянии.At present, vibration diagnostics of units and assemblies of objects is quite widespread, based on using the vibrations of parts, components and assemblies of an object as a functional parameter and determining the technical state of the object from their values. During the operation of the object, dynamic processes cause vibrations of the body, bearings of the rotor shafts, rotors themselves, blades mounted on the rotors, etc. To diagnose the object, a vibration signal is measured and its state is drawn from its analysis.

Известна система для контроля и диагностирования работы и состояния подшипников качения и других элементов трансмиссии ГТД, включающая устройство обработки информации, связанное с выходом преобразователя сигнала колебаний, связанного с первичным датчиком колебаний трубы слива масла от подшипника.A known system for monitoring and diagnosing the operation and condition of rolling bearings and other elements of a gas turbine engine transmission, including an information processing device associated with the output of an oscillation signal transducer associated with a primary oscillation sensor of an oil drain pipe from a bearing.

В процессе работы ГТД его турбина, размещенная в корпусе, закрытая кожухом, вращается вместе с валом, опирающимся на подшипник, установленный в собственном корпусе, опирающемся на силовые стойки. Масло, подаваемое к подшипнику, пройдя его, попадает в масляную полость и сливается в дренаж по трубе. Колебания, сопровождающие работу подшипника, ротора турбины с лопатками и других элементов двигателя, распространяясь по трубе слива масла, возбуждают колебания материала трубы, воспринимаемые преобразователем колебаний, от которого электрический сигнал по каналу связи поступает в устройство обработки информации. Устройство обработки информации проводит фильтрацию сигнала для выделения подшипниковых, лопаточных и других составляющих, оценку их уровней, суммирование для выделения детерминированной составляющей на фоне шума и ее преобразование для получения мгновенной частоты, по которой и судят о состоянии элементов ГТД. (см. патент РФ №2318194, кл. G01M 13/04, 2008 г.).During the operation of a gas turbine engine, its turbine, located in the casing, closed by a casing, rotates together with a shaft resting on a bearing installed in its own casing, resting on power racks. The oil supplied to the bearing, passing it, enters the oil cavity and drains into the drainage through the pipe. The oscillations accompanying the operation of the bearing, the rotor of the turbine with vanes and other engine elements, propagating through the oil drain pipe, excite oscillations of the pipe material, perceived by the oscillation transducer, from which the electric signal is transmitted through the communication channel to the information processing device. The information processing device filters the signal to isolate bearing, blade and other components, evaluates their levels, summarizes to select the deterministic component against the background of noise and converts it to obtain the instantaneous frequency, which is used to judge the state of the components of the gas turbine engine. (see RF patent No. 2318194, CL G01M 13/04, 2008).

В результате анализа известной системы необходимо отметить, что она обладает значительной погрешностью, не позволяющей достоверно определить состояние двигателя, так как на колебания масляной трубы оказывают также влияние факторы, которые не учитываются при определении значения вибрации, такие, как цикличность изменения давления масла в трубе, температура масла и пр. Кроме того, невозможно полностью исключить влияние на характер вибрации элемента вибрации других элементов ГТД, что также ведет к повышению погрешности диагностики, при этом, в зависимости от конструкции двигателя не всегда можно установить преобразователь колебаний на трубе слива масла.As a result of the analysis of the known system, it should be noted that it has a significant error that does not allow to reliably determine the state of the engine, since the vibrations of the oil pipe are also influenced by factors that are not taken into account when determining the vibration value, such as the cyclical nature of the change in oil pressure in the pipe, oil temperature, etc. In addition, it is impossible to completely exclude the influence on the nature of the vibration element of the vibration of other elements of the gas turbine engine, which also leads to an increase in the diagnostic error, when Moreover, depending on the design of the engine, it is not always possible to install a vibration transducer on the oil drain pipe.

Известна система для диагностики технического состояния узлов и приводных агрегатов ГТД, включающая лазерный вибропреобразователь, соединенный с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом быстрого преобразователя Фурье вибрации, выходы данного блока соединены с входами блока сглаживания и установки номинальных пороговых значений в прямом спектре вибрации, блока выделения дискретных составляющих над порогом номинальных значений в спектре вибрации и блока полосовой фильтрации входной вибрации; первый выход быстрого преобразователя Фурье вибрации соединен с входом блока сглаживания и установки пороговых значений, выход которого соединен с входом блока выделения дискретных составляющих над порогом номинальных значений в спектре вибрации, выход которого соединен с входом блока анализа выделенных дискретных составляющих по спектру вибрации, выход которого соединен с входом блока оценки технического состояния диагностируемого механизма; второй выход быстрого преобразователя Фурье вибрации соединен с входом блока выделения дискретных составляющих над порогом номинальных значений в спектре вибрации; третий выход быстрого преобразователя Фурье вибрации соединен с входом блока полосовой фильтрации входной вибрации, выход которого соединен с входом блока определения огибающей вибрации, выход которого соединен с входом быстрого преобразователя Фурье огибающей вибрации; выходы быстрого преобразователя Фурье огибающей вибрации соединены с входами блока выделения дискретных составляющих над порогом номинальных значений в спектре огибающей вибрации и блока сглаживания и установки пороговых значений в спектре огибающей вибрации; выход блока сглаживания и установки пороговых значений в спектре огибающей вибрации соединен с входом блока выделения дискретных составляющих над порогом номинальных значений в спектре огибающей вибрации, выход которого соединен с входом блока анализа выделенных дискретных составляющих по спектру огибающей вибрации, выход которого соединен с входом блока оценки технического состояния диагностируемого механизма; выход постоянного запоминающего устройства соединен с входом блока выбора исходных данных и параметров для определения характерных частот вибрации механизмов; первый выход блока выбора исходных данных и параметров для определения характерных частот вибрации механизмов соединен с входом блока анализа сигнала по спектру вибрации; второй выход блока выбора исходных данных и параметров для определения характерных частот вибрации механизмов соединен с входом блока определения оборотов первичного вала; третий выход блока выбора исходных данных и параметров для определения характерных частот вибрации механизмов соединен с входом анализа по спектру огибающей вибрации; выходы блока определения оборотов первичного вала соединены с входами блока анализа по спектру вибрации и с входами блока анализа выделенных дискретных составляющих по спектру огибающей вибрации.A known system for diagnosing the technical condition of nodes and drive units of a gas turbine engine, including a laser vibration transducer connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of a fast Fourier transform of vibration, the outputs of this unit are connected to the inputs of the smoothing unit and set the nominal threshold values in the direct spectrum vibration, a block for isolating discrete components above the threshold of nominal values in the vibration spectrum and a band pass filter for input vibration; the first output of the fast Fourier vibration converter is connected to the input of the smoothing and threshold setting unit, the output of which is connected to the input of the discrete component extraction unit above the threshold of nominal values in the vibration spectrum, the output of which is connected to the input of the analysis unit of the selected discrete components from the vibration spectrum, the output of which is connected with the input of the unit for assessing the technical condition of the diagnosed mechanism; the second output of the fast Fourier vibration converter is connected to the input of the discrete component extraction unit above the threshold of the nominal values in the vibration spectrum; the third output of the fast Fourier vibration converter is connected to the input of the input vibration bandpass filtering unit, the output of which is connected to the input of the vibration envelope detection unit, the output of which is connected to the input of the fast vibration Fourier converter of the vibration envelope; the outputs of the fast Fourier transducer of the vibration envelope are connected to the inputs of the discrete component extraction unit above the threshold of the nominal values in the spectrum of the vibration envelope and the smoothing unit and setting threshold values in the vibration envelope spectrum; the output of the smoothing unit and setting threshold values in the spectrum of the envelope of vibration is connected to the input of the unit for extracting discrete components above the threshold of the nominal values in the spectrum of the envelope of vibration, the output of which is connected to the input of the unit for analyzing the selected discrete components from the spectrum of the envelope of vibration, the output of which is connected to the input of the technical evaluation unit the state of the diagnosed mechanism; the output of the permanent storage device is connected to the input of the selection block of the source data and parameters to determine the characteristic frequencies of vibration of the mechanisms; the first output of the block for selecting the initial data and parameters for determining the characteristic frequencies of vibration of the mechanisms is connected to the input of the signal analysis block from the vibration spectrum; the second output of the block for selecting source data and parameters for determining the characteristic frequencies of vibration of the mechanisms is connected to the input of the unit for determining the speed of the primary shaft; the third output of the block for selecting the source data and parameters for determining the characteristic vibration frequencies of the mechanisms is connected to the input of the analysis by the spectrum of the vibration envelope; the outputs of the unit for determining the speed of the primary shaft are connected to the inputs of the analysis unit according to the vibration spectrum and to the inputs of the analysis unit of the selected discrete components according to the spectrum of the vibration envelope.

(см. патент РФ №2379645, к.G01M 15/14, 2010 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF patent No. 2379645, K. G01M 15/14, 2010) is the closest analogue.

В результате анализа известной системы необходимо отметить, что она обладает невысокой точностью, поскольку достоверно трудно установить связь между источниками возникновения вибрации и изменением спектра. Для серийных двигателей, находящихся в эксплуатации, такой способ контроля не облает оперативностью и требует наличия специальной аппаратуры и опытных специалистов Данная система, в которой использован лазерный вибропреобразователь, применима, в основном, в стационарных наземных условиях и не может быть использована на борту самолета непосредственно в полете.As a result of the analysis of the known system, it should be noted that it has low accuracy, since it is reliably difficult to establish a relationship between the sources of vibration and the change in the spectrum. For serial engines in operation, this control method is not efficient and requires special equipment and experienced specialists. This system, which uses a laser vibration converter, is applicable mainly in stationary ground conditions and cannot be used on board an airplane directly flight.

Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности и надежности определения технического состояния энергетического объекта непосредственно в полете (для авиационных ГТД) и на моторных стендах при выпуске объекта в эксплуатацию и, тем самым, повышение безопасности эксплуатации энергетического объекта, например безопасности полетов.The technical result of this utility model is to increase the accuracy and reliability of determining the technical condition of an energy facility directly in flight (for aircraft gas turbine engines) and at motor stands when the facility is put into operation, and thereby increase the operational safety of an energy facility, such as flight safety.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве определения технического состояния энергетического объекта, включающем датчики параметров энергетического объекта, блок формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, блок сравнения и задатчик эталонных значений тестируемых параметров энергетического объекта, новым является то, что устройство оснащено вторым блоком формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, сумматором, переключателем, а также блоком хранения и выдачи данных технического состояния энергетического объекта, связанным с выходом блока сравнения, входы блока сравнения связаны с выходами задатчика и переключателя, входы которого связаны с выходами первого и второго блоков формирования показателя, входы первого из которых связаны с датчиками, а второго с выходом сумматора, а входы сумматора связаны с датчиками.The specified technical result is ensured by the fact that in the device for determining the technical condition of the energy object, including the sensors of the parameters of the energy object, the indicator generation unit, which judges the technical condition of the energy object, the comparison unit and the reference device of the reference values of the tested parameters of the energy object, is new that the device is equipped with a second indicator generation unit, which judges the technical condition of the energy facility, an adder , a switch, as well as a storage and output unit for the technical state of the energy object associated with the output of the comparison unit, the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the master and switch, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second blocks of the indicator, the inputs of the first of which are connected with sensors , and the second with the output of the adder, and the inputs of the adder are connected to the sensors.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема устройства определения технического состояния энергетического объекта.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which a diagram of a device for determining the technical condition of an energy object is presented.

Устройство определения технического состояния энергетического объекта 1 содержит датчики 2 (D), в качестве которых могут быть использованы, например, датчики вибрации ротора для измерения отклонения виброскорости, датчики измерения параметров проточной части, например, давления и/или температуры рабочего тела.The device for determining the technical condition of the energy object 1 contains sensors 2 (D), which can be used, for example, rotor vibration sensors for measuring vibration velocity deviation, sensors for measuring parameters of the flow part, for example, pressure and / or temperature of the working fluid.

Выходы датчиков 2 связаны с входами первого блока 3 формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, а именно, показателя нормированного размаха (показателя Херста).The outputs of the sensors 2 are connected to the inputs of the first block 3 of the formation of the indicator, which is used to judge the technical condition of the energy object, namely, the normalized range indicator (Hurst indicator).

Выходы датчиков 2 также связаны с сумматором 4, выход которого связан с входом второго блока 5 формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта.The outputs of the sensors 2 are also connected to the adder 4, the output of which is connected to the input of the second block 5 of the formation of the indicator, which is used to judge the technical condition of the energy object.

Выходы блоков 3 и 5 через управляемый, например, от энергетического объекта 1 переключатель 6 связаны с первым входом блока сравнения 7, со вторым входом которого связан выход задатчика 8 эталонных значений тестируемых параметров энергетического объекта, полученных, например, при его приемосдаточных испытаниях.The outputs of blocks 3 and 5 through a switch 6, controlled, for example, from an energy object 1, are connected to the first input of the comparison unit 7, with the second input of which is connected the output of the setter 8 of the reference values of the tested parameters of the energy object obtained, for example, during its acceptance tests.

Выход блока сравнения 7 связан с блоком 9 хранения и выдачи данных технического состояния энергетического объекта. Блок 9 связан с блоком 10 визуализации результатов текущего тестирования объекта.The output of the comparison unit 7 is connected with the unit 9 for storing and issuing data on the technical condition of the energy facility. Block 9 is associated with block 10 visualization of the results of the current testing of the object.

Представленное выше устройство скомпоновано из стандартных модулей и блоков.The device presented above is composed of standard modules and blocks.

В качестве блоков 3 и 5 могут быть использованы накопители информации, выполненные в виде цифровых блоков памяти, в которых сохраняется в табличном виде зависимость значения вибрации от частоты вращения ротора двигателя или другого параметра, характеризующего режим работы энергетического объекта. Данная зависимость может быть аппроксимирована одним из известных способов, например, степенным полиномом.As blocks 3 and 5, information storages made in the form of digital memory blocks can be used, in which the dependence of the vibration value on the rotational speed of the engine rotor or other parameter characterizing the operation mode of the energy object is stored in a table form. This dependence can be approximated by one of the known methods, for example, a power polynomial.

В качестве блока сравнения может быть использован широко известный логический блок «И/ИЛИ».As a comparison block, the well-known AND / OR logical block can be used.

В качестве задатчика может быть использован отдельный процессорный блок.As a setpoint, a separate processor unit can be used.

В качестве блока хранения и выдачи информации может быть использован стандартный сервер вычислительного блока.As a storage unit and the issuance of information can be used a standard server computing unit.

Устройство определения технического состояния энергетического объекта работает следующим образом.A device for determining the technical condition of an energy facility works as follows.

Работу устройства рассмотрим на примере определения технического состояния авиационного ГТД.We consider the operation of the device by the example of determining the technical condition of an aircraft gas turbine engine.

Заявленное устройство позволяет определить техническое состояние как нового, так и капитально отремонтированного объекта, в данном случае - двигателя, причем определение и контроль его технического состояния могут быть осуществлены как в наземных условиях, так и в полете.The claimed device allows you to determine the technical condition of both a new and a thoroughly repaired object, in this case, an engine, and the definition and control of its technical condition can be carried out both in ground conditions and in flight.

Для определения технического состояния энергетического объекта запускают энергетический объект, включают в работу блок 3 и отключают сумматор 4. Переключатель 6 переводят в положение, при котором выход блока 3 связан с первым входом блока сравнения 7. С датчиков 2 виброскорости, виброускорения и параметров проточной части объекта снимаются показания на разных заранее определенных стадиях работы двигателя, например, на запуске, рабочих нагрузках, предельных нагрузках). По показаниям датчиков определяют известным образом параметр, например, значение виброскорости. По полученной зависимости определяют показатель нормированного размаха (показатель Херста) значение которого сравнивают в блоке 7 с эталонным значением задатчика 8 и по расхождению данных показателей судят о техническом состоянии энергетического объекта (в данном случае - ГТД).To determine the technical condition of the energy object, the energy object is started, block 3 is turned on and the adder 4 is turned off. The switch 6 is moved to the position where the output of block 3 is connected to the first input of the comparison block 7. From the sensors 2 of vibration velocity, vibration acceleration and parameters of the flow part of the object readings are taken at various predetermined stages of engine operation, for example, at start-up, workloads, ultimate loads). According to the readings of the sensors, a parameter is determined in a known manner, for example, the value of vibration velocity. Based on the obtained dependence, the normalized range indicator (Hurst indicator) is determined, the value of which is compared in block 7 with the reference value of the setter 8 and the technical state of the energy object (in this case, gas turbine engine) is judged by the discrepancy between these indicators.

Из уровня техники известно, что у исправного двигателя значение виброскорости зависит от режима его работы. На определенном режиме ее (виброскорости) изменения (колебания относительно среднего значения) носят случайный характер. Возникновение неисправности, например, в подшипнике, приводит к нарушению этой случайности и далее - к возникновению тренда наблюдаемого параметра. Контролируется параметр, определяющий случайность процесса с помощью показателя нормированного размаха или показателя Херста. Если процесс случайный, то показатель Херста для данного параметра на заданном режиме имеет определенную величину, при нарушении случайности эта величина меняет свое значение. По степени ее изменения можно судить о нарушениях в техническом состоянии соответствующего узла объекта (подшипника, турбины, компрессора).It is known from the prior art that for a serviceable engine, the value of vibration velocity depends on the mode of its operation. In a certain mode of its (vibration velocity) changes (fluctuations relative to the average value) are random in nature. The occurrence of a malfunction, for example, in the bearing, leads to a violation of this accident and further to the occurrence of a trend of the observed parameter. A parameter is controlled that determines the randomness of the process using the normalized range indicator or the Hurst indicator. If the process is random, then the Hurst exponent for a given parameter in a given mode has a certain value; if the randomness is violated, this value changes its value. By the degree of its change, it is possible to judge violations in the technical condition of the corresponding unit of the object (bearing, turbine, compressor).

Если существующие методы, например, контроль отклонений параметров от своих начальных значений (базовых характеристик), основаны на сравнении измеряемой величины с допустимой в отдельных точках, то предлагаемое устройство, функционирующее на использовании показателя Херста позволяет анализировать процесс в целом, т.е. следить за утратой его случайности, что повышает надежность такого анализа.If existing methods, for example, monitoring deviations of parameters from their initial values (basic characteristics), are based on comparing the measured value with the permissible at individual points, then the proposed device, which operates using the Hurst indicator, allows you to analyze the process as a whole, i.e. monitor the loss of its randomness, which increases the reliability of such an analysis.

Контроль тренда показателя нормированного размаха в отдельном полете или на отдельном запуске способствует выявлению на начальном этапе быстро развивающихся неисправностей (например, развитие трещины на лопатке и отрыв ее части). Контроль поведения показателя нормированного размаха в серии полетов способствует определению медленно развивающихся неисправностей, например, увеличению числа забоин на лопатках.Monitoring the trend of the normalized range indicator in a single flight or at a separate launch helps to identify rapidly developing malfunctions at the initial stage (for example, the development of a crack on a blade and separation of its part). Monitoring the behavior of the normalized range indicator in a series of flights helps to identify slowly developing malfunctions, for example, increasing the number of nicks on the blades.

Контроль вибросостояния по показателю нормированного размаха эффективен для оценки состояния узлов роторной части с точки зрения их механической целостности, в то время как использование параметров проточной части (температур и давления) для расчета показателя Херста может быть использовано для оценки объекта и его отдельных узлов как тепловой машины,Monitoring the vibration state by the normalized range indicator is effective for assessing the state of the rotor part nodes from the point of view of their mechanical integrity, while using the flow part parameters (temperature and pressure) to calculate the Hurst index can be used to evaluate the object and its individual nodes as a heat engine ,

При необходимости использования в качестве диагностики нескольких серий включений энергетического объекта (ГТД) отключают блок 3 и включают сумматор 4, переключатель 6 при этом переводят в положение, при котором с первым входом блока сравнения 7 связан выход блока 5.If it is necessary to use several series of switching on an energy object (GTE) as a diagnostic, block 3 is turned off and the adder 4 is turned on, the switch 6 is then transferred to the position at which the output of block 5 is connected to the first input of the comparison unit 7.

В процессе тестирования проводят серию полетов или пусков ГТД, определяют в сумматоре усредненный показатель, который передают на блок 5. В блоке 5 программный расчет нормированного размаха может быть осуществлен следующим образом:In the process of testing, a series of flights or GTE launches is carried out, the average indicator is determined in the adder, which is transmitted to block 5. In block 5, the programmed calculation of the normalized range can be carried out as follows:

Для определения нормированного размаха используются следующие наблюдаемые и вычисляемые величины:To determine the normalized magnitude, the following observable and calculated quantities are used:

x(t) - случайная величина, рассматриваемая в дискретные промежутки времени ti. В нашем случае x(t) - это отклонение измеренного значения виброскорости от соответствующего значения, вычисленного по базовой виброхарактеристике.x (t) is a random variable considered at discrete time intervals t i . In our case, x (t) is the deviation of the measured value of the vibration velocity from the corresponding value calculated from the basic vibration characteristic.

Время τ - время наблюдения. При анализе вибросостояния двигателя обычно используются ежесекундные измерения и можно выполнять расчеты показателя Херста через каждую секунду, но это занимает много расчетного времени, поэтому с целью сокращения числа расчетов, они выполнялись через каждые 5 секунд работы двигателя. Так, что время наблюдения τ изменяется от 5 секунд до времени совершения одного полета и далее до суммарного времени серии полетов.Time τ is the observation time. When analyzing the vibration state of the engine, second-hand measurements are usually used and it is possible to calculate the Hurst index every second, but this takes a lot of calculation time, therefore, in order to reduce the number of calculations, they were performed every 5 seconds of engine operation. So, the observation time τ varies from 5 seconds to the time of one flight and then to the total time of a series of flights.

Среднее значение наблюдаемой величины за время наблюдения τi The average value of the observed value during the observation time τ i

Figure 00000002
Figure 00000002

и стандартное отклонение за это времяand standard deviation during this time

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

Накопившееся отклонение X(t) измеренных значений виброскорости x(ti) от своих средних значений

Figure 00000004
за время τi,Accumulated deviation X (t) of the measured values of vibration velocity x (t i ) from its average values
Figure 00000004
during time τ i ,

Figure 00000005
.
Figure 00000005
.

Разность R(τi) между максимальным и минимальным значениями X(t, τi) в промежутке наблюдения τi The difference R (τ i ) between the maximum and minimum values of X (t, τ i ) in the observation interval τ i

Figure 00000006
.
Figure 00000006
.

Безразмерное отношение (нормированный размах)Dimensionless ratio (normalized magnitude)

Figure 00000007
.
Figure 00000007
.

Закон ХерстаHurst's Law

Figure 00000008
Figure 00000008

Здесь Н - показатель ХерстаHere H is the Hurst exponent

Для многих природных явлений Н=0,72±0,08 или Н=0,73±0,09.For many natural phenomena, H = 0.72 ± 0.08 or H = 0.73 ± 0.09.

Параметры, полученные в блоке 5 передаются в элемент сравнения, где сравниваются с заданными задатчиком 8. Результаты сравнения поступают в блок 9 и визуализируются на блоке 10.The parameters obtained in block 5 are transferred to the comparison element, where they are compared with the given master 8. The comparison results are sent to block 9 and visualized on block 10.

Для оперативной сигнализации при значительном отклонении характеристик от заданных в устройстве может быть предусмотрен сигнальный элемент (например, звуковй или световой - не показан), который сигнализирует о нештатном состоянии объекта, что позволяет исключить аварийную ситуацию при проведении диагностирования.For operational alarm with a significant deviation of the characteristics from those specified in the device, a signal element can be provided (for example, sound or light - not shown), which signals an abnormal condition of the object, which eliminates the emergency situation during the diagnosis.

Claims (1)

Устройство определения технического состояния энергетического объекта, включающее датчики параметров энергетического объекта, блок формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, блок сравнения и задатчик эталонных значений тестируемых параметров энергетического объекта, отличающееся тем, что устройство оснащено вторым блоком формирования показателя, по которому судят о техническом состоянии энергетического объекта, сумматором, переключателем, а также блоком хранения и выдачи данных технического состояния энергетического объекта, связанным с выходом блока сравнения, входы блока сравнения связаны с выходами задатчика и переключателя, входы которого связаны с выходами первого и второго блоков формирования показателя, входы первого из которых связаны с датчиками, а второго - с выходом сумматора, а входы сумматора связаны с датчиками.
Figure 00000001
A device for determining the technical state of an energy object, including sensors of the parameters of the energy object, an indicator forming unit, which judges the technical condition of the energy object, a comparison unit and a reference device for the reference values of the tested parameters of the energy object, characterized in that the device is equipped with a second indicator generating unit, according to which judge the technical condition of the energy facility by an adder, a switch, as well as a unit for storing and issuing data The technical state of the energy object associated with the output of the comparison unit, the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the master and switch, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second blocks of indicator formation, the inputs of the first of which are connected with sensors, and the second with the output of the adder, and the inputs adders are connected to sensors.
Figure 00000001
RU2012144256/06U 2012-10-18 2012-10-18 DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT RU127192U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144256/06U RU127192U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144256/06U RU127192U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU127192U1 true RU127192U1 (en) 2013-04-20

Family

ID=49153966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144256/06U RU127192U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU127192U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185502U1 (en) * 2018-08-13 2018-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Device for analyzing the technical condition of objects

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185502U1 (en) * 2018-08-13 2018-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Device for analyzing the technical condition of objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7698942B2 (en) Turbine engine stall warning system
CN102282450B (en) Method and system for monitoring vibratory phenomena occurring in an aircraft's gas turbine engine in operation
KR101435138B1 (en) A method and a device for performing a check of the health of a turbine engine of an aircraft provided with at least one turbine engine
EP2053241A1 (en) Method for determining fatigue damage in a power train of a wind turbine
US20090037121A1 (en) System and method for detection of rotor eccentricity baseline shift
US20110106510A1 (en) Methods, apparatus and computer readable storage mediums for model-based diagnosis
EP2458178B2 (en) Turbine performance diagnositic system and methods
KR102040179B1 (en) Method for sensing and diagnosing abnormality of manufacture equipment
EP2345894B1 (en) Trending of vibration data taking into account torque effect
RU2551447C1 (en) Method of vibration diagnostics of technical state of bearing rotor support at two-shaft gas-turbine engine
WO2014123443A1 (en) Method and device for vibration diagnosis and forecasting sudden engine failure
Bechhoefer et al. A state-space model for vibration based prognostics
RU2499240C1 (en) Method of gas turbine engine vibration monitoring
US8955372B2 (en) Systems and methods for continuous pressure change monitoring in turbine compressors
CN110382878B (en) Method and device for determining an indicator for predicting instability in a compressor and use thereof
RU127192U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF AN ENERGY OBJECT
KR20220102364A (en) System for Predicting Flaw of Facility Using Vibration Sensor
RU121073U1 (en) VIBRODIAGNOSTIC SYSTEM OF A GAS TURBINE ENGINE
RU2522275C2 (en) Method for determining technical state of power plants
RU2478923C2 (en) Diagnostics method of technical state of inter-rotor bearing of two-shaft gas turbine engine
WO2017212645A1 (en) Bearing diagnosing device and bearing diagnosing method, and rotating machine and maintenance method for same
RU103575U1 (en) SYSTEM OF PARAMETRIC DIAGNOSTICS OF THE COMPRESSOR OF A GAS TURBINE ENGINE
Hardman et al. A helicopter powertrain diagnostics and prognostics demonstration
RU134644U1 (en) VIBRODIAGNOSTIC DEVICE FOR TWO-SHAFT GAS TURBINE ENGINE
Zarate et al. Computation and monitoring of the deviations of gas turbine unmeasured parameters

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20170630

PC92 Official registration of non-contracted transfer of exclusive right of a utility model

Effective date: 20190814