[发明专利]通过平衡位置测量来监视飞机发动机叶轮的方法及设备

说明书

本发明涉及一种用于监视飞机发动机叶轮(22)的方法，该方法包括：采集与叶轮叶片(23)从传感器(21)前方通过时的时刻有关的至少一个时间信号；确定飞机的当前飞行阶段；针对飞机的一系列飞行中的每次飞行，使每个时间信号的至少一部分与预定飞行阶段相关联；以及针对每个叶片(23)，针对每次飞行以及针对每个预定飞行阶段，测量叶片的尖部的平均位置(24C)，即所谓的“平衡位置”。本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。本发明的一个优势是使用少量传感器和低计算能力来提供对叶片的诊断。

技术领域

本发明涉及监视飞机发动机叶轮的领域。例如，进行这种监视以检测对轮叶片的损坏。

背景技术

飞机发动机包括多个叶轮。例如，随着物体对轮叶片的冲击，或者随着叶轮经受的空气动力学条件的改变，叶轮可能会退化。

在现有技术中已知用于对飞机发动机叶轮损坏进行检测的各种方法。这些方法涉及检测叶片(又称为轮叶)的通过次数。通常用术语“叶尖定时”来描述这种操作。基于这些通过次数，为每个叶片重建振动信号。对振动频率的分析使得能够检测对叶片的损坏。这些方法的实施需要使用大量的传感器，以便获得叶片运动的充分采样。

本发明的一个目的在于提供一种用于监视飞机发动机叶轮的方法及设备，该方法和设备适于使用数量减少的传感器来快速地检测对叶片的损坏。

发明内容

通过一种用于监视飞机发动机叶轮的方法来实现上述目的，该方法包括：

-采集至少一个时间信号，每个时间信号与叶轮叶片从传感器前方通过时的时刻有关；以及

-确定飞机的当前飞行阶段；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

-针对飞机的一系列飞行中的每次飞行，使每个时间信号的至少一部分与一组预定飞行阶段中的预定飞行阶段相关联，该一组预定飞行阶段包括至少一个预定飞行阶段；以及

-针对每个叶片，针对所述一系列飞机飞行中的每次飞行以及针对每个预定飞行阶段，测量第一感兴趣位置，该第一感兴趣位置等于叶片的尖部的平均位置，即所谓的“平衡位置”。

该方法的一些优选且非限制性的方面如下：

-该方法包括针对每个叶片，针对每次飞行以及针对至少两个预定飞行阶段，测量第一感兴趣位置；

-该方法包括针对每个叶片以及针对每个预定飞行阶段，计算第二感兴趣位置，该第二感兴趣位置等于平衡位置的平均值或中间值，每个平衡位置与多次飞行中的一次飞行相关联；

-该方法包括在参考位置和感兴趣位置之间进行比较，以便检测叶片上损坏的开始；

-该方法包括在飞行期间追踪感兴趣位置，以便检测这些感兴趣位置中的渐进移位；

-使用单个传感器来测量叶片的平衡位置，该单个传感器被配置成检测叶轮叶片的尖部在预定点处的通过；

-该方法包括对至少一个时间信号的采集链中的异常进行测试，所述测试包含对与同一叶片和同一预定飞行阶段相关联的一组平衡位置的极值之间的偏差的测量，所述一组平衡位置中的每一个平衡位置与多次飞机飞行中的一次飞行对应；

-该方法包括下述先行步骤：通过一组预定的飞行阶段的专家评估来确定就每个叶片而言与叶片上的静压力以及与该叶片的转速对应的预定飞行阶段，该叶片上的静压力以及该叶片的转速导致叶片的关键工作模式。

本发明不仅不限于该方法，而且延伸到适于实施该方法的设备，并且具体地延伸到用于监视飞机发动机叶轮的设备，该设备包括：

-至少一个传感器，每个传感器被配置成采集与叶轮叶片从传感器前方通过时的时刻有关的时间信号；以及