质量飞脱事件识别方法以及识别系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于航空发动机的质量飞脱事件识别方法以及识别系统。其中，上述识别方法包括：步骤a.根据基频振动信号识别振幅突增；步骤b.判断由所述步骤a识别的振幅突增段的振幅稳定性，识别质量飞脱事件。上述识别方法以及识别系统具有识别高效、准确以及系统架构简明、成本低等优点。

Identification method and system of quality flight events

【技术实现步骤摘要】
质量飞脱事件识别方法以及识别系统
本专利技术涉及航空发动机领域，尤其涉及一种用于航空发动机的质量飞脱事件的识别方法以及识别系统。
技术介绍
航空发动机转动部件，不但承受巨大的离心力，且工作环境较为复杂和恶劣，经受高速气流的冲击作用，甚至遭受鸟撞、吞冰等极端工况，因此，在航空发动机的服役过程中，极有可能发生叶片掉块等转动部件质量脱落事件。航空发动机风扇叶片的飞脱，是极其严重的转动部件质量飞脱事件，可导致发动机的损坏，甚至危及整个飞机的安全性和乘客的性命，因为风扇飞脱块具备很高的能量，可能穿透机匣，进而危及控制电路、飞机油路与油箱、机舱等，一旦这些设备损坏，将使飞机失去操控、泄油起火、机毁人亡，造成重大安全事故。为保证航空发动机的稳定安全运行，航空发动机一般都配备振动监测系统，对运行状态进行监测。为避免转动部件质量丢失引起的不平衡力增大、振动增大等，有必要对质量飞脱事件进行监测与识别，一旦转子发生质量飞脱事件，以便及时采取相应的措施，保证发动机运行的安全性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种质量飞脱事件的识别方法。本专利技术的一个目的是提供一种质量飞脱事件的识别系统。根据本专利技术一个方面的一种质量飞脱事件的识别方法，包括：步骤a.根据基频振动信号识别振幅突增；步骤b.判断由所述步骤a识别的振幅突增段的振幅稳定性，识别质量飞脱事件。在所述识别方法的实施例中，所述方法还包括：在所述步骤b中，根据转速信号识别转速突增，以排除转速突增引起的误判。在所述识别方法的实施例中，所述步骤a中获得基频振动信号的步骤包括：步骤a0.根据转速信号，获取基频随时间的变化，设计以工频为中心频率的跟踪滤波器；步骤a01.采用所述跟踪滤波器对振动信号进行滤波，以得到基频振动信号。在所述识别方法的实施例中，所述步骤a中识别振幅突增的步骤包括：步骤a1.用零点将基频振动信号分成多个信号小段；步骤a2.以N个连续的所述信号小段构成一个信号长段，其中，N大于或等于2的整数，从而将所述多个信号小段构成多个信号长段，统计各个信号长段内的振动幅值特征参数值；步骤a3.计算相邻的信号长段的特征参数值的比值R，并与临界阈值R0相比对，如果大于临界阈值，则视为振幅突增。在所述识别方法的实施例中，所述步骤a2的所述振动幅值特征参数值包括单峰值、单峰值的绝对值、峰值的平方值。在所述识别方法的实施例中，所述步骤b包括：步骤b1.统计信号突增后M个所述信号长段内振动特征参数值大于对标值A0的信号长段个数L；步骤b2.计算L/M的比值Ra；步骤b3.对比Ra与对标阈值Ra0的大小，识别质量飞脱事件。在所述识别方法的实施例中，若所述步骤b识别质量飞脱事件，则输出飞脱时刻、飞脱质量、识别可信度数据。根据本专利技术另一方面的一种质量飞脱事件的识别系统，包括：数据处理模块，所述数据处理模块包括计算机可读存储介质，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1至7任一项所述的方法。在所述识别系统的实施例中，还包括测量模块，所述测量模块包括振动传感器、转速传感器，用以测量转子的振动与转速，并测量得到的数据传输至所述数据处理模块。在所述识别系统的实施例中，还包括显示模块，用于显示质量飞脱事件的信息。本专利技术的进步效果至少包括，1.可识别航空发动机转子部件的质量飞脱事件，以及进一步确定事件信息包括飞脱事件发生的时间、飞脱质量预估、飞脱事件可信度。2.由现有的航空发动机的振动传感器、转速传感器结构即可实现，无需附加复杂的传感器系统，使得识别系统简单、高效、低成本。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：图1为本案的质量飞脱事件的识别系统的实施例的系统模块示意图图2为本案的质量飞脱事件的识别方法的实施例的流程图。图3为本案的质量飞脱事件的识别方法的识别振幅突增的实施例的流程图。图4为本案的质量飞脱事件的识别方法的识别振幅突增的实施例的信号分段示意图。图5为本案的质量飞脱事件的识别方法的判断振幅突增段的振幅稳定性的实施例的流程图。具体实施方式下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本专利技术的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。另外，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。参考图2，在一些实施例中，以航空发动机的转子系统的质量飞脱事件为例，航空发动机的质量飞脱事件的识别方法包括步骤a.根据转子系统的基频振动信号识别转子系统的振幅突增；步骤b.判断由所述步骤a识别的振幅突增段的振幅稳定性，识别质量飞脱事件。具体地，在一些实施例中，如图2所示，获得转子系统的基频(1倍频)振动信号的方法可以包括：步骤a0.先根据转速信号，获取基频(1倍频)随时间的大小，设计一个以工频为中心频率的窄带带通跟踪滤波器；步骤a0.用跟踪滤波器对某一通道的振动信号进行滤波，以得到一倍频振动信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质量飞脱事件识别方法，用于航空发动机，其特征在于，包括：/n步骤a.根据基频振动信号识别振幅突增；/n步骤b.判断由所述步骤a识别的振幅突增段的振幅稳定性，识别质量飞脱事件。/n

【技术特征摘要】
1.一种质量飞脱事件识别方法，用于航空发动机，其特征在于，包括：
步骤a.根据基频振动信号识别振幅突增；
步骤b.判断由所述步骤a识别的振幅突增段的振幅稳定性，识别质量飞脱事件。


2.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述步骤b中，根据转速信号识别转速突增，以排除转速突增引起的误判。


3.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述步骤a中获得基频振动信号的步骤包括：
步骤a0.根据转速信号，获取基频随时间的变化，设计以工频为中心频率的跟踪滤波器；
步骤a01.采用所述跟踪滤波器对振动信号进行滤波，以得到基频振动信号。


4.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述步骤a中识别振幅突增的步骤包括：
步骤a1.用零点将基频振动信号分成多个信号小段；
步骤a2.以N个连续的所述信号小段构成一个信号长段，其中，N大于或等于2的整数，从而将所述多个信号小段构成多个信号长段，统计各个信号长段内的振动幅值特征参数值；
步骤a3.计算相邻的信号长段的特征参数值的比值R，并与临界阈值R0相比对，如果大于临界阈值，则视为振幅突增。


5.如权利要求4所述的识别方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马会防，黄巍，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31