[发明专利]使用叶尖定时(BTT)监测涡轮机转子叶片的方法和系统

权利要求书

1.一种确定或估计涡轮机中移动转子叶片的叶尖偏转特性的方法，所述涡轮机包括壳体和转子以及安装到所述壳体的至少一个接近传感器，所述转子包括轴以及连接到轴上的转子叶片，所述方法包括：

通过所述接近传感器测量由移动转子叶片的接近尖端的出现而产生的接近信号；

通过控制模块基于至少一个轴编码器的测量或来自接近传感器测量的得到来计算轴瞬时角位置IAP以作为关于时间的函数；

在存储器模块中至少临时地存储多个测量的接近信号和相关的轴IAP；

通过所述控制模块执行阶比跟踪处理，其包括：

通过所述控制模块在角域中表达所述测量的接近信号；和

通过所述控制模块重新采样所表达的接近信号，使其在所述角域中等距；和

通过所述控制模块执行脉冲定位处理，其包括：

通过所述控制模块使用复数滤波器对接近信号进行滤波，以产生复值响应；

通过所述控制模块用局部振幅和相位来表达复值响应；和

通过所述控制模块计算每个表达信号和参考信号之间的局部相移，从而计算所述叶尖偏转特性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模块被配置为对所述接近信号和所述轴IAP执行阶比跟踪，以便将所测量的信号从具有恒定时间增量转换为恒定角增量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括响应于所述估计的偏转特性超过第一阈值而发出警报。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，发出所述警报包括向指定接收者发送警报消息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括响应于所述计算的叶尖偏转特性超过第二阈值而自动停止所述涡轮机。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述控制模块被连接到所述涡轮机的控制系统；和

所述方法包括通过所述控制模块向所述涡轮机的控制系统发送中断消息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在每次相关的转子叶片通过所述传感器时测量尖端偏转。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

围绕所述壳体周向排列有多个传感器；和

所述方法包括测量在多个角度方向上的所述叶尖产生的接近信号。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括由通过所述控制模块处理从所述轴编码器获得的信号来测量所述转子IAP。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括由通过所述控制模块处理从所述接近传感器获得的接近信号来测量转子IAP。

11.一种配置为确定或估计涡轮机中移动转子叶片的叶尖偏转特性的系统，所述涡轮机包括壳体和转子以及安装到所述壳体的至少一个接近传感器，所述转子包括轴以及连接到轴上的转子叶片，所述系统包括：

所述至少一个接近传感器，其安装在壳体内，并配置成根据移动转子叶片的接近尖端的出现来测量接近信号；

传感器，用于测量或得到轴瞬时角位置IAP；

存储器模块，其上至少暂时地存储多个测量的接近信号和相关的轴IAP；和

控制模块，其配置为：

将所述轴IAP表达为关于时间的函数，无论是从轴编码器还是从接近传感器测量得到的；

执行阶比跟踪处理，其包括：

在角域上表达所述测量的接近信号；和

重新采样所述表达的接近信号，以使其在所述角域中等距；和

执行脉冲定位处理，其包括：

使用复数滤波器对所述接近信号进行滤波，以产生复值响应；

用局部振幅和相位信号来表示所述复值响应；和

计算每个表达信号和参考信号之间的局部相移，从而计算所述叶尖偏转特性。