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用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:11489818閱讀:256來源:國知局
用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的系統(tǒng)和方法與流程
用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請交叉引用本申請是2010年4月8日提交的名稱為“SystemAndMethodForMonitoringacompressor”的美國專利申請No.12/756,585的部分繼續(xù)申請,該美國專利申請通過引用的方式并入本文。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明總體涉及用于監(jiān)測固定輪葉或定子葉片的健康狀況的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪機可以包括位于前部的軸向壓縮機、圍繞中部的一個或多個燃燒器、以及位于后部的渦輪。典型地,軸向壓縮機具有一系列級,其中每一級都包括一行轉(zhuǎn)子輪葉或翼型件,接著有一行靜態(tài)輪葉或靜態(tài)翼型件。因此,每一級都包括一對轉(zhuǎn)子輪葉或者翼型件和靜態(tài)翼型件。典型地,轉(zhuǎn)子輪葉或翼型件使通過進(jìn)口進(jìn)入軸向壓縮機的流體的動能增加。此外,靜態(tài)輪葉或靜態(tài)翼型件通過擴散將增加的流體動能大體轉(zhuǎn)化成靜壓。因此,轉(zhuǎn)子輪葉或者翼型件和靜態(tài)翼型件在增加流體壓力方面起到重要作用。此外,由于包括翼型件的軸向壓縮機的應(yīng)用廣泛并且多變,因此轉(zhuǎn)子輪葉或者翼型件和靜態(tài)翼型件是至關(guān)重要的。例如,軸向壓縮機可以用于多種裝置中,例如陸上燃?xì)鉁u輪機、噴氣發(fā)動機、高速船用發(fā)動機、小規(guī)模發(fā)電站等。此外,軸向壓縮機可以用于不同的應(yīng)用中,例如大體積空分設(shè)備、高爐空氣、流化催化裂化空氣、丙烷脫氫等。環(huán)境中的水分/濕度、高溫等造成燃?xì)鉁u輪機內(nèi)側(cè)的各種翼型件和其它結(jié)構(gòu)的腐蝕。結(jié)合渦輪機操作期間的低周疲勞和高周疲勞,這導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂化,特別是如果由于異常共振或外物沖擊而經(jīng)受極限應(yīng)力時。此外,翼型件長時間地在影響翼型件的健康狀況的例如高速、高壓和高溫的極限和變化的操作條件下操作。除了極限和變化的條件,某些其它的因素導(dǎo)致翼型件的疲勞和應(yīng)力。例如,所述因素可以包括慣性力(其中包括離心力)、壓力、翼型件的諧振頻率的激勵、翼型件中的振動、振動應(yīng)力、溫度應(yīng)力、翼型件的復(fù)位、氣體或其它流體的負(fù)荷等。應(yīng)力和疲勞在一定時間段的持續(xù)增大導(dǎo)致翼型件中的缺陷和裂紋。裂紋中的一個或多個可能隨著時間而變寬,從而造成翼型件或翼型件的一部分的解離。翼型件的解離對于包括翼型件的裝置而言可能是危險的,并且因此可能造成巨大的經(jīng)濟損失。此外,可能產(chǎn)生對于裝置附近的人員而言不安全的環(huán)境并且造成嚴(yán)重傷害。存在用于監(jiān)測壓縮機和翼型件的性能以及操作的傳統(tǒng)系統(tǒng)和方法。例如,振動傳感器可以用于在操作期間監(jiān)測來自壓縮機和翼型件的振動?,F(xiàn)有振動的頻率或大小的改變可以表明過度磨損和/或裂紋形成。然而,振動傳感器僅可以檢測大到足以造成壓縮機中的失衡和振動的裂紋以及其它異常。因此,振動傳感器可能檢測不到并不造成定子葉片中的可檢測振動的小裂紋。因此,非常期望開發(fā)監(jiān)測翼型件的健康狀況的本系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
提供一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括多個感測裝置,多個感測裝置被構(gòu)造成產(chǎn)生聲發(fā)射(AE)信號,聲發(fā)射信號代表傳播穿過多個定子葉片的聲發(fā)射波。該系統(tǒng)還包括處理子系統(tǒng),處理子系統(tǒng)與多個感測裝置操作性通信,并且處理子系統(tǒng)被構(gòu)造成:基于初始閾值和AE信號產(chǎn)生動態(tài)閾值、基于動態(tài)閾值確定AE信號中是否存在多個目標(biāo)信號、基于動態(tài)閾值從AE信號提取多個目標(biāo)信號、確定與多個目標(biāo)信號相對應(yīng)的一個或多個特征、以及對一個或多個特征進(jìn)行分析以監(jiān)測和驗證多個定子葉片的健康狀況。提供一種監(jiān)測多個定子葉片的健康狀況的方法。該方法包括以下步驟:產(chǎn)生聲發(fā)射(AE)信號,聲發(fā)射信號代表傳播穿過多個定子葉片中的一個或多個的聲發(fā)射波;基于初始閾值和AE信號產(chǎn)生動態(tài)閾值;基于動態(tài)閾值確定AE信號中是否存在多個目標(biāo)信號;基于動態(tài)閾值從AE信號提取多個目標(biāo)信號;確定與多個目標(biāo)信號相對應(yīng)的一個或多個特征;以及對一個或多個特征進(jìn)行分析以監(jiān)測多個定子葉片的健康狀況。附圖說明當(dāng)參照附圖閱讀下文的詳細(xì)描述時,本發(fā)明的這些和其它的特征、方面、以及優(yōu)點將變得更好理解,其中相似的附圖標(biāo)記在全部附圖中代表相似部件,在附圖中:圖1是根據(jù)本系統(tǒng)的某些方面的用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的示例性系統(tǒng)的圖示;圖2是根據(jù)本系統(tǒng)的另一個實施例的用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的系統(tǒng)的圖示;圖3是根據(jù)本技術(shù)的實施例的用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的示例性流程圖;圖4是根據(jù)本技術(shù)的實施例的用于確定動態(tài)閾值的示例性流程圖;圖5A和圖5B是根據(jù)一個實施例的從AE信號的示例性分布圖提取目標(biāo)信號;圖6是根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的特征和持續(xù)時間的示例性的值的圖示,以描述對特征的累積分析;圖7是根據(jù)本技術(shù)的實施例的示出了對特征的分析的示例性流程圖;圖8是根據(jù)本技術(shù)的實施例的示出了對定子葉片中裂紋的長度的確定的示例性流程圖;以及圖9是示出了對裂紋在多個定子葉片中的位置的確定的示例性流程圖。具體實施方式圖1是根據(jù)本系統(tǒng)的某些方面的用于監(jiān)測定子葉片12的健康狀況的示例性系統(tǒng)10的圖示。例如,監(jiān)測定子葉片12的健康狀況包括預(yù)測裂紋的發(fā)生并且確定定子葉片12的一個或多個中的裂紋。在一個實施例中,監(jiān)測定子葉片12的健康狀況包括確定定子葉片12的一個或多個中的裂紋的長度。在另一個實施例中,監(jiān)測定子葉片12的健康狀況包括確定定子葉片12的剩余的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意到,盡管本方法和系統(tǒng)驗證對定子葉片的健康狀況的監(jiān)測,但是本方法和系統(tǒng)可以用于監(jiān)測固定輪葉的健康狀況。如目前能夠想到的構(gòu)型中所示,系統(tǒng)10包括軸向壓縮機14。軸向壓縮機14包括多行旋轉(zhuǎn)輪葉16以及多行定子葉片12。多行旋轉(zhuǎn)輪葉16中的每一行都相對于多行定子葉片12中的每一行交替定位,并且反之亦然。系統(tǒng)10還包括分布在外殼17的外表面上的多個感測裝置18、20,外殼17覆蓋多行旋轉(zhuǎn)輪葉16以及多行定子葉片12。感測裝置18、20可以包括將應(yīng)力波分別轉(zhuǎn)化成電信號22、24的磁致伸縮材料感測裝置、壓電感測裝置、電容感測裝置。感測裝置18、20可以例如是光學(xué)感測裝置、聲發(fā)射感測裝置、射頻無線感測裝置等。應(yīng)當(dāng)注意到,盡管本系統(tǒng)10示出了兩個感測裝置18、20,但是系統(tǒng)10可以基于軸向壓縮機14的尺寸以及在監(jiān)測定子葉片12過程中所期望的精度而包括最佳數(shù)量的感測裝置。使用三角剖分技術(shù)確定多個感測裝置18、20在外殼17的外表面上的位置。三角剖分技術(shù)有助于確定感測裝置18、20的最佳位置。如本文中所使用的,術(shù)語“感測裝置的最佳位置”在本文中指的是多個感測裝置分布在軸向壓縮機的外殼的外表面上使得由定子葉片12中的每一個所產(chǎn)生的AE波被多個感測裝置18、20捕獲的位置。當(dāng)定子葉片12中的一個或多個在應(yīng)力下或者在非特性操作條件下操作時,定子葉片12中的一個或多個產(chǎn)生聲發(fā)射(AE)波。AE波行進(jìn)穿過定子葉片12與外殼之間的不同界面,以到達(dá)外殼的外表面。當(dāng)這些AE波到達(dá)外殼的外表面時,感測裝置18、20測量AE波以產(chǎn)生AE信號22、24。AE信號22、24中的每一個都是電壓的時間序列信號。如圖1所示,感測裝置18產(chǎn)生AE信號22并且感測裝置20產(chǎn)生AE信號24。AE信號22、24的頻率范圍從大約100kHz變化至大約450kHz。此外,系統(tǒng)10包括處理子系統(tǒng)26,處理子系統(tǒng)26從感測裝置18、20接收AE信號22、24。處理子系統(tǒng)26可以包括各種部件,例如微處理器、壓縮機、以及/或者存儲數(shù)據(jù)、存儲軟件指令、和/或執(zhí)行軟件指令的儲存器/介質(zhì)元件。各種存儲器/介質(zhì)元件可以是計算機可讀介質(zhì)中的一個或多個變型,例如但不限于易失性存儲器(例如,RAM、DRAM、SRAM等)、非易失性存儲器(例如,閃存驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁帶、CD-ROM、DVD-ROM等)、以及/或者其它存儲裝置(例如,軟盤、磁基存儲介質(zhì)、光學(xué)存儲介質(zhì)等)的任何組合。本領(lǐng)域普通人員將領(lǐng)會數(shù)據(jù)存儲和處理器構(gòu)型的任何可能的變型。在目前能夠想到的構(gòu)型中,處理子系統(tǒng)26接收AE信號22、24。在某些實施例中,在AE信號22、24到達(dá)處理子系統(tǒng)26之前,可以通過中間裝置對AE信號22、24預(yù)處理。中間裝置可以例如包括放大器、接口單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。初始處理在AE信號22、24被處理子系統(tǒng)26接收之前增加AE信號22、24的強度和質(zhì)量。參照圖2解釋了在AE信號22、24到達(dá)處理子系統(tǒng)26之前對AE信號22、24預(yù)處理的本系統(tǒng)和技術(shù)的實施例。處理子系統(tǒng)26從感測裝置18、20實時接收AE信號22、24。處理子系統(tǒng)26對AE信號22、24進(jìn)行處理以監(jiān)測定子葉片12的健康狀況。在一個實施例中,處理子系統(tǒng)26相對于軸向壓縮機14的位置遠(yuǎn)距離地定位。在實施例中,當(dāng)處理子系統(tǒng)26相對于軸向壓縮機14的位置遠(yuǎn)距離地定位時,處理子系統(tǒng)26可以實時遠(yuǎn)程監(jiān)測定子葉片12的健康狀況而無需人工干擾。因此,處理子系統(tǒng)26實時自動監(jiān)測定子葉片12的健康狀況。在另一個實施例中,處理子系統(tǒng)26可以定位在壓縮機14附近。例如,對AE信號22、24處理包括確定與AE信號22、24相對應(yīng)的特征的步驟,隨后對特征進(jìn)行分析。在一個實施例中,所述特征包括例如時域特征和頻域特征。時域特征包括例如振鈴計數(shù)(RDC)、振幅、事件持續(xù)時間(ED)、峰值(PA)、上升時間(RT)、能量等。如本文中所使用的,術(shù)語“振鈴計數(shù)”用于表示聲發(fā)射信號跨過動態(tài)閾值的次數(shù)。如本文中所使用的,術(shù)語“事件持續(xù)時間”用于表示聲發(fā)射信號跨過動態(tài)閾值時的第一次情況與聲發(fā)射信號跨過動態(tài)閾值的最后一次情況之間的持續(xù)時間。如本文中所使用的,術(shù)語“上升時間”用于表示聲發(fā)射波在給定波形中從其第一閾值行進(jìn)跨越到峰值所用的時間。頻域特征可以例如包括AE信號22、24的功率譜密度的頻率分布、這些分布中的變化、小波等。如上文所注意到的,確定特征之后對特征進(jìn)行分析??梢岳缡褂美鄯e數(shù)據(jù)分析技術(shù)來執(zhí)行對特征的分析。將參照圖3詳細(xì)解釋對AE信號22、24的處理以及對特征的分析。圖2是根據(jù)本系統(tǒng)的另一個實施例的用于監(jiān)測定子葉片12的健康狀況的系統(tǒng)100的圖示。具體而言,圖2示出了在AE信號到達(dá)處理子系統(tǒng)之前通過中間裝置對AE信號進(jìn)行預(yù)處理。系統(tǒng)100包括多個感測裝置18、20,多個感測裝置18、20安裝在壓縮機102的外殼的外表面上。感測裝置18、20產(chǎn)生AE信號104,AE信號104代表壓縮機102中的定子葉片12中的至少一個中的應(yīng)力波。在目前能夠想到的構(gòu)型中,感測裝置18、20與放大裝置106物理聯(lián)接。在目前能夠想到的構(gòu)型中,放大裝置106定位在壓縮機102的渦輪室110中。在備選實施例中,放大裝置106可以定位在渦輪室110的外側(cè)。放大裝置106可以通過耐高電纜與感測裝置18、20物理聯(lián)接。放大裝置106將AE信號104放大以改進(jìn)AE信號104的強度。將AE信號104放大之后,產(chǎn)生了經(jīng)過放大的AE信號108。如圖2中所示,系統(tǒng)100還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAQ)111。如圖1中所示,DAQ111與放大裝置106操作性地聯(lián)接。DAQ111接收經(jīng)過放大的AE信號108并且將經(jīng)過放大的AE信號108轉(zhuǎn)化成AE數(shù)據(jù)112。在一個實施例中,DAQ111可以在將經(jīng)過放大的AE信號108轉(zhuǎn)化成AE數(shù)據(jù)112之前從經(jīng)過放大的AE信號108去除噪聲。系統(tǒng)100還包括第一處理子系統(tǒng)114。第一處理子系統(tǒng)114可以與DAQ111操作性地相關(guān)聯(lián)。在某些實施例中,第一處理子系統(tǒng)114可以通過低溫電線與DAQ111物理連接。在一個實施例中,第一處理子系統(tǒng)114定位在DAQ111附近。在另一個實施例中,DAQ111可以是第一處理子系統(tǒng)114的一部分。在備選實施例中,第一處理子系統(tǒng)114可以執(zhí)行DAQ111的功能,并且因此,系統(tǒng)100中可以不存在DAQ111。第一處理子系統(tǒng)114從DAQ111接收AE數(shù)據(jù)112,并且通過對AE數(shù)據(jù)112進(jìn)行處理來實時監(jiān)測定子葉片12的健康狀況。第一處理子系統(tǒng)114對AE數(shù)據(jù)112進(jìn)行處理,以確定與AE數(shù)據(jù)112相對應(yīng)的特征。所述特征可以例如包括振鈴計數(shù)(RDC)、振幅、事件持續(xù)時間(ED)、峰值(PA)、上升時間(RT)、能量、功率譜密度的頻率分布、頻率等。隨后,第一處理子系統(tǒng)114對特征進(jìn)行分析以監(jiān)測定子葉片12的健康狀況。系統(tǒng)100還包括第二處理子系統(tǒng)116,第二處理子系統(tǒng)116相對于壓縮機102和第一處理子系統(tǒng)114的位置定位在遠(yuǎn)距離位置處。第二處理子系統(tǒng)116與第一處理子系統(tǒng)操作性地相關(guān)聯(lián)。在一個實施例中,第二處理子系統(tǒng)116可以通過無線介質(zhì)或有線介質(zhì)與第一處理子系統(tǒng)114連接。第二處理子系統(tǒng)116被構(gòu)造成使得使用者能夠進(jìn)入第一處理子系統(tǒng)114。因此,第二處理子系統(tǒng)114可以被使用者用于從遠(yuǎn)距離位置監(jiān)測定子葉片12的健康狀況。具體而言,第二處理子系統(tǒng)116使得使用者能夠?qū)忛啽O(jiān)測結(jié)果和中間處理結(jié)果,以及與對由第一處理子系統(tǒng)114所產(chǎn)生的特征的分析相關(guān)的結(jié)果。圖3是根據(jù)本技術(shù)的實施例的用于監(jiān)測定子葉片的健康狀況的示例性流程圖300。如圖3中所示,該方法從采集AE信號的步驟302處開始。AE信號可以是如圖1和圖2中所示的聲發(fā)射(AE)信號22、24、104。例如,AE信號可以由如圖1和圖2中所示的多個感測裝置18、20采集。AE信號的頻率范圍從大約100kHz變化至大約450kHz。此外,在步驟304處,AE信號可以被傳輸至處理子系統(tǒng),例如處理子系統(tǒng)26、第一處理子系統(tǒng)114、或者第二處理子系統(tǒng)116。在步驟306處,由處理子系統(tǒng)接收AE信號。應(yīng)當(dāng)注意到,在某些實施例中,在步驟304與306之間,可以通過中間裝置(例如,放大裝置、數(shù)據(jù)采集裝置等)對AE信號進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理增加AE信號的強度和質(zhì)量。隨后,在步驟308處,可以利用AE信號和初始閾值來確定與AE信號相對應(yīng)的動態(tài)閾值。如本文所使用的,術(shù)語“動態(tài)閾值”指的是被實時確定以識別聲發(fā)射事件的閾值。例如,聲發(fā)射事件可以包括裂紋、異常、初期裂紋等。例如,可以通過處理子系統(tǒng)26、第一處理子系統(tǒng)114、或者第二處理子系統(tǒng)116確定動態(tài)閾值。在某些實施例中,可以通過DAQ111確定動態(tài)閾值。參照圖4詳細(xì)解釋了利用AE信號和初始閾值來確定動態(tài)閾值。在確定動態(tài)閾值之后,在步驟312處執(zhí)行檢查,以驗證AE信號是否包括一個或多個目標(biāo)信號。具體而言,通過驗證AE信號的一個或多個部分是否超過動態(tài)閾值來執(zhí)行檢查。通過比較AE信號與動態(tài)閾值執(zhí)行檢查。在步驟312處,當(dāng)已驗證AE信號的一個或多個部分超過動態(tài)閾值時,控制轉(zhuǎn)至步驟314。在步驟314處,從AE信號提取至少一個目標(biāo)信號。在一個實施例中,通過對在AE信號超過動態(tài)閾值的第一情況處開始的AE信號的一部分進(jìn)行削波(clipping)直到預(yù)定時間段為止來提取目標(biāo)信號。如本文中所使用的,術(shù)語“目標(biāo)信號”(signalofinterest)指的是基于動態(tài)閾值被提取的AE信號的一部分。基于動態(tài)閾值提取目標(biāo)信號有助于區(qū)分由于裂紋傳播/開始或異常而產(chǎn)生的AE信號與由于在壓縮機或渦輪操作期間所產(chǎn)生的操作噪聲而產(chǎn)生的AE信號。在圖5A和圖5B中更詳細(xì)地解釋了根據(jù)一個實施例從AE信號提取目標(biāo)信號?,F(xiàn)在參照圖5A和圖5B,這些附圖示出了根據(jù)一個實施例從AE信號502的示例性分布圖500提取目標(biāo)信號。具體而言,圖5A和圖5B更詳細(xì)地解釋了圖3中的步驟314。X軸504代表時間,Y軸506代表電壓。附圖標(biāo)記508代表用于提取目標(biāo)信號510的動態(tài)閾值。如目前能夠想到的構(gòu)型中所示,AE信號502在位置512處的第一情況下超過動態(tài)閾值508。此外,AE信號502超過動態(tài)閾值直到位置514。因此,提取開始于位置512直到位置514的并不超過動態(tài)閾值508的AE信號502的一部分。提取AE信號502的一部分獲得目標(biāo)信號510。再次參照圖3,在步驟314處,從AE信號提取目標(biāo)信號。在提取目標(biāo)信號之后,在步驟316處,確定與目標(biāo)信號中的每一個相對應(yīng)的一個或多個特征。所述特征可以例如包括振鈴計數(shù)(RDC)、振幅、事件持續(xù)時間(ED)、峰值(PA)、上升時間(RT)、能量、功率譜密度的頻率分布、頻率等。此外,在步驟318處,對一個或多個特征進(jìn)行分析以監(jiān)測定子葉片的健康狀況。例如,對一個或多個特征進(jìn)行分析以確定定子葉片中的異常、裂紋或初期裂紋。例如通過使用累積分析技術(shù)對特征進(jìn)行分析。對振幅的示例性累積分析示于圖6中?,F(xiàn)在參照圖6,示出了根據(jù)本技術(shù)的一個實施例相對于事件持續(xù)時間繪制的示例性特征值的圖示600,以描述對特征的累積分析。應(yīng)當(dāng)注意到,圖示600并不包括實驗值,并且示出了示例性的值。在目前能夠想到的例子中,幅值用于示出對特征的示例性累積分析。在目前能夠想到的構(gòu)型中,X軸602代表以毫秒計的持續(xù)時間并且Y軸604代表振幅。為了示例性目的,幅值已被示為分為三個集群606、608、610。例如,可以使用模式識別算法(例如,k最鄰近結(jié)點算法)將幅值分為三個集群606、608、610。三個集群606、608、610示出了可以將幅值分組的三種不同的情況。例如,集群606示出了用于短事件持續(xù)時間的高振幅。示出了用于短事件持續(xù)時間的這種集群606可以具有代表AE信號中的噪聲的特征。集群608示出了用于較大的事件持續(xù)時間的中間振幅。這種集群608可以具有代表摩擦的特性。此外,集群610示出了中間振幅以及甚至更大的事件持續(xù)時間,并且因此可以具有作為定子葉片中的異常的特性。這種集群610可以具有代表定子葉片中的裂紋的特征。此外,根據(jù)本技術(shù)的一個實施例,當(dāng)與AE信號相對應(yīng)的幅值使得形成具有中間振幅和大事件持續(xù)時間的集群時,可以推斷一個或多個定子葉片具有裂紋。再次參照圖3,在某些實施例中,在步驟318處,可以通過比較特征中的一個或多個與已確定的相應(yīng)閾值來對特征進(jìn)行分析。例如,可以比較特征振幅與振幅閾值,以確定定子葉片中的異常。如本文中所使用的,術(shù)語“振幅閾值”指的是可以用于確定定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋的基準(zhǔn)幅值。例如,當(dāng)幅值超過已確定的振幅閾值的值時,可以指示定子葉片中的裂紋。參照圖7詳細(xì)解釋了根據(jù)一個實施例對特征進(jìn)行分析。隨后在步驟320處,可以執(zhí)行檢查以確定定子葉片中是否存在異常、初期裂紋或裂紋。例如,可以基于對特征的分析來執(zhí)行檢查。在步驟320處,當(dāng)已驗證定子葉片中存在異常、初期裂紋或裂紋時,控制轉(zhuǎn)至步驟322。在某些實施例中,在步驟322處,可以確定裂紋的位置和長度。在某些實施例中,在322處,可以確定定子葉片的剩余壽命。例如,可以通過識別已確定的裂紋的長度在預(yù)定操作條件下將何時達(dá)到其最大裂紋長度來確定定子葉片的剩余壽命。如本文中所使用的,術(shù)語“最大裂紋的長度”可以用于表示臨界裂紋長度,超過該臨界裂紋長度的裂紋增大將導(dǎo)致定子葉片的解離。將參照圖8詳細(xì)解釋對裂紋的長度的確定。參照圖9詳細(xì)解釋了對裂紋位置的確定。此外,在步驟324處,可以發(fā)出警報。警報可以基于異常的嚴(yán)重程度或裂紋的長度包括多個警報種類。例如,在一個實施例中,當(dāng)對特征的分析示出了定子葉片中的巨大裂紋時,則警報可以為紅色。然而,在另一個實施例中,對特征的分析示出了不是裂紋的異常,則警報可以是黃色警報。在某些實施例中,當(dāng)對特征的分析并不示出異常、初期裂紋或裂紋時,則警報可以是綠色警報。然而,在一個實施例中,當(dāng)對特征的分析并不示出異常、初期裂紋或裂紋時,則控制可以轉(zhuǎn)至步驟302。通過再次參照步驟312,當(dāng)已確定并不存在目標(biāo)信號時,則控制轉(zhuǎn)至步驟310。在步驟310處,可以宣布不存在目標(biāo)信號。圖4是根據(jù)本技術(shù)的實施例的用于確定動態(tài)閾值的示例性流程圖400。在一個實施例中,圖4更詳細(xì)地解釋了圖3中的步驟308。如圖4中所示,附圖標(biāo)記402代表初始閾值并且附圖標(biāo)記404代表動態(tài)閾值。初始閾值402由使用者基于歷史經(jīng)驗、壓縮機和渦輪的特定型號、預(yù)放大器構(gòu)型、操作條件、以及渦輪(其中包括待監(jiān)測的定子葉片)中的噪聲等預(yù)先設(shè)定。在步驟406處,動態(tài)閾值被初始化為“空(Null)”。隨后在步驟408處,可以接收AE信號410。例如,AE信號410與圖1和圖2中所示的AE信號22、24、104類似。在一個實施例中,AE信號410可以是在圖3中的步驟302處所產(chǎn)生的AE信號中的一個。在步驟412處,執(zhí)行檢查以確定動態(tài)閾值是否等于空。該檢查確定在圖4中所解釋的方法400是第一次執(zhí)行還是先前已執(zhí)行過。換句話說,當(dāng)動態(tài)閾值等于空時,可以推斷方法400第一次執(zhí)行。在步驟412處,當(dāng)已驗證動態(tài)閾值等于空時,控制轉(zhuǎn)至步驟414。在步驟414處,初始閾值402的值被分配給動態(tài)閾值404。然而,在步驟412處,當(dāng)已確定動態(tài)閾值404不等于空時,控制轉(zhuǎn)至步驟416。在步驟416處,提取AE信號410的一部分?;诿墟i定時間(HLT)418提取AE信號410的一部分。具體而言,提取AE信號410的一部分直到HLT418終止。如本文中所使用的,術(shù)語“命中鎖定時間”用于表示使用者所預(yù)定的直到已提取AE信號時的持續(xù)時間。例如,如果HLT418是一毫秒,則從AE信號406的起始處開始提取AE信號410的一部分達(dá)到1毫秒。在步驟420處,可以確定所提取的AE信號的均方根值(RMS)。此外,在步驟422處,執(zhí)行檢查以確定所提取的AE信號的RMS值是否大于動態(tài)閾值404。當(dāng)所提取的AE信號中的噪聲量已相對于先前提取的AE信號中的噪聲發(fā)生變化時,所提取的AE信號的RMS值可以大于動態(tài)閾值。在步驟422處,當(dāng)已確定所提取的AE信號的RMS值大于動態(tài)閾值時,控制轉(zhuǎn)至步驟424。在步驟424處,所提取的AE信號的RMS值疊加于動態(tài)閾值404以產(chǎn)生第一值。在產(chǎn)生第一值之后,在步驟426處,動態(tài)閾值404等于第一值。換句話說,將動態(tài)閾值404更新成具有與第一值相等的值。圖7是示出了根據(jù)本技術(shù)的實施例的對特征702的分析的示例性流程圖700。附圖標(biāo)記702代表與從AE信號所提取的目標(biāo)信號相對應(yīng)的特征。如上文參照圖1和圖3注意到的,特征702可以例如包括振鈴計數(shù)(RDC)、振幅、事件持續(xù)時間(ED)、峰值(PA)、上升時間(RT)、能量、功率譜密度的頻率分布、頻率等。在目前能夠想到的構(gòu)型中,對包括振幅、能量和事件持續(xù)時間的特征702進(jìn)行分析。此外,附圖標(biāo)記703代表壓縮機或渦輪的操作條件。操作條件可以例如包括進(jìn)口導(dǎo)葉(IGV)角度、負(fù)載變化、輪葉復(fù)位、異步振動、同步振動、速度變化、溫度、速度等。在步驟705處,可以基于操作條件703確定特征閾值。如本文中所示用的,術(shù)語“特征閾值”指的是可以用于確定定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋的基準(zhǔn)特征值。在圖7中,包括振幅閾值、能量閾值和事件持續(xù)時間閾值的特征閾值分別用于對包括振幅、能量和事件持續(xù)時間的特征進(jìn)行分析。應(yīng)當(dāng)注意到,盡管目前能夠想到的構(gòu)型示出了對特征振幅、能量和事件持續(xù)時間的分析,但是可以使用方法700對其它特征進(jìn)行分析。如圖7中所示,在步驟704處,執(zhí)行檢查以確定幅值是否大于振幅閾值的值。如本文中所使用的,術(shù)語“振幅閾值”指的是可以用于確定定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋的基準(zhǔn)幅值。應(yīng)當(dāng)注意到,當(dāng)幅值大于振幅閾值時,可以指示定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋。在步驟704處,當(dāng)已驗證幅值大于振幅閾值時,控制可以轉(zhuǎn)至步驟706。然而,在步驟704處,當(dāng)已驗證振幅不大于振幅閾值時,則控制轉(zhuǎn)至步驟710。在步驟706處,執(zhí)行檢查以驗證能量是否大于能量閾值。如本文中所使用的,術(shù)語“能量閾值”指的是可以用于確定定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋的基準(zhǔn)能量值。在步驟706處,當(dāng)已驗證能量大于能量閾值時,則控制轉(zhuǎn)至步驟708。應(yīng)當(dāng)注意到,當(dāng)幅值大于能量閾值時,可以指示定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋。然而,在步驟706處,當(dāng)已驗證能量值不大于能量閾值時,則控制轉(zhuǎn)至步驟710。在步驟708處,執(zhí)行檢查以驗證事件持續(xù)時間是否大于事件持續(xù)時間閾值。如本文中所使用的,術(shù)語“事件持續(xù)時間”指的是聲發(fā)射信號跨過動態(tài)閾值的第一次情況與聲發(fā)射信號跨過動態(tài)閾值的最后一次情況之間的持續(xù)時間。此外,如本文中所使用的,術(shù)語“事件持續(xù)時間閾值”在本文中用于表示可以用于確定定子葉片中的異常、初期裂紋或裂紋的基準(zhǔn)事件持續(xù)時間值。在步驟708處,已驗證事件持續(xù)時間值大于事件持續(xù)時間閾值時,則控制轉(zhuǎn)至步驟712。在步驟712處,可以宣布存在異常、裂紋或初期裂紋。再次參照步驟710,特征702中的一個或多個可以被分為相應(yīng)的一個或多個集群。在一個實施例中,特征702中的每一個都可以被分為集群。在一個實施例中,當(dāng)特征“振幅”被分為集群時,則集群可以與參照圖6所解釋的集群606、608、610類似。例如,特征“振幅”的集群在振幅方面類似于集群606、608、610。例如,特征702中的每一個都可以使用模式識別技術(shù)被分為集群。例如,模式識別技術(shù)可以包括k最鄰近結(jié)點技術(shù)等。在步驟714處,執(zhí)行檢查以確定集群是否代表背景噪聲、電噪聲、或摩擦。在步驟714處,當(dāng)已確定集群代表由于旋轉(zhuǎn)部件而造成的背景噪聲、電噪聲、或摩擦?xí)r,則控制可以轉(zhuǎn)至步驟720。在步驟720處,停止執(zhí)行方法700。然而,在步驟714處,當(dāng)已確定集群不代表背景噪聲、電噪聲或摩擦?xí)r,則控制轉(zhuǎn)至步驟712。如上所述,在步驟712處,宣布存在異常、裂紋或初期裂紋。圖8是示出了根據(jù)本技術(shù)的實施例確定定子葉片中裂紋的長度的示例性流程圖800。在步驟802處,可以對與每一個特征相對應(yīng)的累積值進(jìn)行初始化。例如,可以在檢測到聲發(fā)射事件的第一情況下對累積值進(jìn)行初始化。聲發(fā)射事件可以例如包括對異常的檢測、對裂紋的檢測或者對定子葉片中的初始裂紋的檢測。例如,可以將與振幅相對應(yīng)的累積值初始化成等于“空”。此外,在另一個實施例中,可以在已檢測到第一AE事件的次數(shù)情況下將與振幅相對應(yīng)的累積值初始化成等于幅值。在步驟804處,可以在識別后續(xù)AE事件時對與每一個AE特征相對應(yīng)的累積值進(jìn)行迭代更新。因此,在方法800的第一迭代中,每一個AE特征的初始化累積值可以在識別AE事件時而疊加于相應(yīng)的特征值。例如,如果與特征F相對應(yīng)的初始化累積值等于‘a(chǎn)’。此外,當(dāng)檢測到隨后的AE事件,特征幅值為a1時,則累積值可以更新至等于‘a(chǎn)+a1’的值。類似地,當(dāng)與特征相對應(yīng)的更新累積值在迭代I中為a1,并且特征值在迭代I+1中為a2時,則與特征相對應(yīng)的更新累積值可以更新至a1+a2。應(yīng)當(dāng)注意到,步驟804可以迭代直到預(yù)定時間為止。執(zhí)行步驟804直到預(yù)定時間的結(jié)果是,確定了與每一個特征相對應(yīng)的最終更新累積值。隨后在步驟806處,可以確定最終更新累積值的加權(quán)平均。例如,可以基于分配給每一個特征的預(yù)定權(quán)重810來確定加權(quán)平均。如本文中所使用的,術(shù)語“特征權(quán)重”用于表示分配給每一個特征的重要程度。隨后在步驟808處,加權(quán)平均可以在裂紋圖812中被映射成裂紋的長度。裂紋圖包括被映射成裂紋的長度的加權(quán)平均值。將裂紋的長度映射成加權(quán)平均值的結(jié)果是,確定了裂紋的長度。圖9是示出了在多個定子葉片12中確定裂紋位置的示例性流程圖。如圖9中所示,在步驟902處,從定位在壓縮機外殼上的多個感測裝置中選擇感測裝置作為參考感測裝置。例如,所述多個感測裝置可以是感測裝置18、20。在步驟904處,可以相對于從參考感測裝置所接收的AE信號的到達(dá)時間來確定來自多個感測裝置的AE信號的到達(dá)時間。此外,在步驟906處,可以基于在步驟904處所確定的AE信號的到達(dá)時間來確定與每一個AE信號相對應(yīng)的源感測裝置。例如,可以通過對AE信號的到達(dá)時間應(yīng)用三角剖分技術(shù)來確定源感測裝置。
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