使用叶片尖端定时（BTT）测量转子叶片尖端偏转的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109790757A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201780052591.9特(22)申请日2017.06.27(74)专利代理机构北京市君合律师事务所(30)优先权数据115172016/043222016.06.27ZA代理人毛健杜小锋(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2019.02.26F01D17/02(2006.01)F01D21/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01H1/00(2006.01)PCT/IB2017/0538282017.06.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/002819EN2018.01.04(71)申请人比勒陀利亚大学地址南非比勒陀利亚市(72)发明人大卫·赫拉克勒斯·戴蒙德菲利普斯·斯特凡努斯·海恩斯亚伯拉罕·约翰尼斯·奥贝霍尔斯权利要求书3页说明书20页附图9页(54)发明名称使用叶片尖端定时（BTT）测量转子叶片尖端偏转的方法和系统(57)摘要一种用于使用叶片尖端定时(BTT)在操作期间测量涡轮机转子叶片(R1，R2)的转子叶片尖端偏转的方法(400)，其包括由接近传感器(202)测量(402)由运动的转子叶片(R1，R2)引起的接近信号，并且由控制模块(212)确定(412)到达时间(ToA)。方法(400)包括测量轴开始旋转可测量的角距离的时间和轴已完成可测量距离的旋转的时间，并且存储(406)指示转子叶片(R1，R2)的多个ToA测量和过零时间的定时数据。方法(400)包括确定在至少两个过零时间之间的轴瞬时角位置(IAP)，该确定包括将在至少两个过零时间之间的轴IAP表达为具有未知函数系数的时间的连续的、非恒定的IAP数学函数，并计算IAP数学函数的未知函数系数。CN109790757ACN109790757A权利要求书1/3页1.一种用于使用叶片尖端定时BTT在操作期间测量涡轮机转子叶片的转子叶片尖端偏转的方法，所述涡轮机包括壳体、转子和安装到所述壳体的至少一个接近探头，所述转子包括其上附接有所述转子叶片的轴，所述方法包括：由所述接近传感器测量由运动的转子叶片的接近尖端的存在引起的接近信号；由控制模块从所述测量的信号确定所述接近转子叶片尖端的到达时间ToA；由轴编码器测量所述轴开始旋转可测量的角距离的时间和所述轴已经完成所述可测量距离的旋转的时间，其中所述轴开始旋转可测量的角距离的时间和所述轴已经完成所述可测量距离的旋转的时间为过零时间；至少暂时地在存储器模块中存储指示所述转子叶片的多个ToA测量和所述过零时间的定时数据；由所述控制模块确定至少两个过零时间之间的轴瞬时角位置IAP，所述确定包括：由所述控制模块将在至少两个过零时间之间的所述轴IAP表达为具有未知函数系数的时间的连续的、非恒定的IAP数学函数；以及由所述控制模块使用至少以下信息计算所述IAP数学函数的未知函数系数：所述轴在所述记录的过零时间之间行进的所述角距离；以及适用于所述IAP数学函数的所述记录的过零时间的值；由所述控制模块使用所述IAP数学函数确定在每个存储的ToA的所述轴IAP；以及由所述控制模块使用在每个ToA处的所述IAP和表示预期角度到达位置的存储的IAP值计算在每个ToA处的所述转子叶片尖端偏转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括响应于所述转子叶片尖端偏转超过第一阈值而发出警报。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发出警报包括向指定的接收者发送警报消息。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括响应于所述转子叶片尖端偏转超过第二阈值而自动停止所述涡轮机。5.根据权利要求4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；以及所述方法包括由所述控制模块向所述涡轮机的控制系统发送中断消息。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括每次相关联的转子叶片通过所述传感器时测量尖端偏转。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述壳体周围有周向布置的多个传感器；以及所述方法包括由所述多个周向布置的传感器在不同的角度方向测量由所述叶片尖端引起的所述接近信号。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括由所述控制模块确定所述轴在过零时间之间已经行进的所述可测量距离的值。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：由所述控制模块从所述ToA值导出过零时间和所述轴行进的所述相应角距离，并且在所述IAP数学函数的计算中使用那些值。2CN109790757A权利要求书2/3页10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特