用于监测旋转装置的系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于监测旋转装置的系统和方法。本文描述了一种用于监测旋转装置的运行的系统。该系统包括至少一个传感器、输入装置、显示装置和处理器。传感器配置成感测联接到旋转装置上的构件的位置，以及产生指示构件相对于基准的位置的信号。输入装置配置成产生指示用户选择输入的信号。处理器联接成与传感器、输入装置和显示装置通讯，并且编程成关于预先限定的时段来计算与构件的相对位置相关联的多个时基位置值。处理器计算与构件的相对位置相关联的多个轨道位置值。响应于经由所述输入装置输入的用户选择输入，处理器以图形的方式呈现对应于计算出的多个时基位置值的多个时基轨迹和对应于计算出的多个轨道位置值的多个轨道轨迹中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题大体涉及监测系统，并且更具体而言，涉及用于监测旋转装置的运行的系统和方法。
技术介绍
已知的机器在运行期间可展示振动或其它行为。可使用传感器来測量这种行为，以及确定例如在马达传动轴中展示的振动量、轴的旋转位置，以及/或者机器或马达的其它适当的运行特性。通常，传感器联接到监测系统上，监测系统包括多个监测器和至少ー个处理器。监测系统接收表示从传感器中感测到的度量的信号，并且将那些度量传输到诊断平台，诊断平台以可由用户使用的形式显示度量。但是，至少ー些已知的诊断平台可具有有限的、可用来显示接收自传感器的度量 的空间。因此，在任ー时刻，已知的诊断系统也许仅能够对技术员或用户显示期望的度量数据的子集。因而，技术员或用户不能够容易地和/或快速地诊断机器内的运行故障和/或错误。与诊断故障和/或错误相关联的困难以及/或者诊断故障和/或错误的延迟可导致对机器发生损害，以及/或者可不合需要地导致机器在一时段变得不可使用。
技术实现思路
在一方面，提供ー种用于监测旋转装置的运行的系统。该系统包括至少ー个传感器、输入装置、显示装置和处理器。传感器配置成感测联接到旋转装置上的构件的位置，以及产生指示构件相对于基准的位置的信号。输入装置配置成产生指示用户选择输入的信号。处理器联接成与传感器、输入装置和显示装置通讯，并且编程成关于预先限定的时段来计算与构件的相对位置相关联的多个时基位置(timebased position)值。处理器计算与构件的相对位置相关联的多个轨道位置值。响应于经由所述输入装置输入的用户选择输入，处理器以图形的方式呈现对应于计算出的多个时基位置值的多个时基轨迹(timebasedtrace)和对应于计算出的多个轨道位置值的多个轨道轨迹中的至少ー个。在另一方面，一种或多种其上包含有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，其中，当由至少ー个处理器执行时，计算机可执行指令导致该至少ー个处理器接收指示联接到旋转装置上的构件相对于基准的位置的信号。关于预先限定的时段，处理器也计算与构件的相对位置相关联的多个时基位置值。处理器计算与构件的相对位置相关联的多个轨道位置值。响应于经由所述输入装置输入的用户选择输入，处理器以图形的方式呈现对应于计算出的多个时基位置值的多个时基轨迹和对应于计算出的多个轨道位置值的多个轨道轨迹中的至少ー个。在又一方面，提供ー种监测旋转装置的运行的方法。该方法包括从至少一个传感器传输指示联接到旋转装置上的构件相对于基准的相对位置的ー个或多个信号。关于预先限定的时段，计算装置计算与构件的相对位置相关联的多个时基位置值。计算装置计算多个轨道位置值，其包括构件在基准平面内的位置。计算装置呈现对应于计算出的时基位置值的多个时基轨迹和对应于计算出的轨道位置值的多个轨道轨迹中的至少ー个。附图说明图I是示例性旋转装置的示意图。图2是可用于图I中显示的旋转装置的示例性构件的横截面图。图3是可用来监测图I中显示的旋转装置的示例性监测系统的框图。图4是可用于监测图I中显示的旋转装置的操作的示例性方法的流程图。图5是可用于图4中显示的方法的示例性图形界面。部件列表 10旋转装置 12旋转构件 14监测系统 16进气区段 18压缩机区段 20燃烧器区段 22涡轮区段 24排气区段 28传动轴 30中心线轴线 32轴承 34燃烧器 36燃料组件 38发电机 40计算装置 42传感器 44近程传感器 46间隙 48中心点 50基准平面 52第一近程传感器 54第二近程传感器 56速度传感器 58处理器 60存储器装置 62呈现接ロ 64用户 66输入接ロ 68传感器接ロ 70通讯接ロ72 图形界面100时基轨迹102轨道轨迹104箭头106第一时基轨迹 108第二时基轨迹110数据画面112选择器114数据区段116图形标度118分度120纵轴122横轴124第一数据区段126第二数据区段128第三数据区段130第一图形标度132第二图形标度134第三图形标度136直接时基轨迹138经滤波时基轨迹140直接轨道轨迹142经滤波轨道轨迹144轨迹显示选择器146滤波选择器148幅度因子选择器150时基因子选择器152标度选择器154轨道轨迹选项156时基选项158OTB轨迹选项160直接轨迹选项162经滤波轨迹选项164直接/经滤波轨迹选项166幅度因子168时段标度因子170分度选项172全标度选项200方法202传输信号 204计算多个时基位置值 206计算多个轨道位置值 208呈现多个时基轨迹 210呈现多个轨道轨迹 212呈现时基轨迹和轨道轨迹 214计算第一时基位置值 216计算第二时基位置值 218呈现第一时基轨迹 220呈现第二时基轨迹。具体实施例方式通过提供这样的监测系统，本文描述的示例性方法和系统克服了至少一些已知的诊断平台的至少一些缺点，即，该监测系统同时显示对应于旋转构件在基准平面内的感测到的振动的多个轨迹。此外，本文描述的实施例包括计算装置，该计算装置以图形的方式呈现对应于构件的感测到的振动幅度的多个轨迹，并且使得用户能够通过从多个度量标度(scale)因子中进行选择而调节轨迹的大小和形状。与已知的诊断系统相比，通过显示对应于旋转构件的振动幅度的多个轨迹，本文描述的监测系统使得用户能够快速且高效地确认不合需要的振动幅度。因此，促进了提高旋转构件的工作效率。图I是示例性旋转装置10的示意图。图2是可用于旋转装置10的示例性旋转构件12的横截面图。在旋转装置10的运行期间了解旋转构件12的相对位置是合乎需要的。图3是可用来监测旋转装置10的示例性监测系统14的框图。在该示例性实施例中，旋转装置10是涡轮发动机系统。备选地，旋转装置10可为 蒸汽轮机发动机、泵、马达，或者包括旋转构件的任何其它系统。在该示例性实施例中，涡轮发动机系统10包括进气区段16、联接在进气区段16的下游的压缩机区段18、联接在压缩机区段18的下游的燃烧器区段20、联接在燃烧器区段20的下游的涡轮区段22，以及排气区段24。传动轴28在涡轮区段22和压缩机区段18之间沿着中心线轴线30延伸。另外，涡轮发动机系统10也包括用于支承传动轴28的至少一个支承元件，诸如至少一个轴承32。燃烧器区段20包括多个燃烧器34。燃烧器区段20联接到压缩机区段18上，使得各个燃烧器34与压缩机区段18处于流连通。燃料组件36联接到各个燃烧器34上，以对燃烧器34提供燃料流。涡轮区段22利用传动轴28可旋转地联接到压缩机区段18和发电机38上，以在涡轮发动机系统10的运行期间对发电机38施加动力加载。发电机38联接到功率源上，诸如例如用于对公共网配送电功率的公共电网(未显示)。备选地，旋转装置10可具有其它配置，并且使用其它类型的构件。例如，旋转装置10可包括多个燃气轮机发动机、其它类型的涡轮，以及/或者其它类型的动力发生装备。在该示例性实施例中，监测系统14包括联接成与多个传感器42通讯的计算装置40。各个传感器42检测与涡轮发动机系统10的运行状况和环境状况有关的多种参数。传感器42可包括(但不限于仅包括)振动传感器、位置传感器、温度传感器、加速度传感器、速度传感器、流体压力传感器、功率负荷传感器，以及/或者感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测旋转装置(10)的运行的系统(14)，所述系统包括：至少一个传感器(44)，其配置成感测联接到所述旋转装置上的构件(12)的相对位置，以及产生指示所述构件相对于基准的位置的信号；配置成产生指示用户选择输入的信号的输入装置(66)；显示装置(62)；以及联接成与所述至少一个传感器、所述输入装置和所述显示装置通讯的处理器(58)，所述处理器编程成进行下者：关于预先限定的时段，计算与所述构件的相对位置相关联的多个时基位置值；计算与所述构件的相对位置相关联的多个轨道位置值；以及响应于经由所述输入装置输入的用户选择输入，以图形的方式呈现对应于计算出的多个时基位置值的多个时基轨迹(100)和对应于计算出的多个轨道位置值的多个轨道轨迹(102)中的至少一个。

【技术特征摘要】
2011.06.21 US 13/165,5371.一种用于监测旋转装置(10)的运行的系统(14)，所述系统包括 至少一个传感器(44)，其配置成感测联接到所述旋转装置上的构件(12)的相对位置，以及产生指示所述构件相对于基准的位置的信号； 配置成产生指示用户选择输入的信号的输入装置(66)； 显示装置(62);以及 联接成与所述至少一个传感器、所述输入装置和所述显示装置通讯的处理器(58)，所述处理器编程成进行下者 关于预先限定的时段，计算与所述构件的相对位置相关联的多个时基位置值； 计算与所述构件的相对位置相关联的多个轨道位置值；以及 响应于经由所述输入装置输入的用户选择输入，以图形的方式呈现对应于计算出的多个时基位置值的多个时基轨迹(100)和对应于计算出的多个轨道位置值的多个轨道轨迹(102)中的至少一个。2.根据权利要求I所述的系统(14)，其特征在于，所述处理器(58)进一步编程成进行下者 关于包括预先限定的量的度量单位的图形标度(116)，呈现所述多个时基轨迹(100)和所述多个轨道轨迹(102);以及 响应于用户选择，调节所述图形标度内的度量单位的量，以选择性地调节所述时基轨迹的形状和所述轨道轨迹的形状。3.根据权利要求I所述的系统(14)，其特征在于，所述系统(14)进一步包括 配置成感测所述构件(12)沿着Y轴的位置的第一传感器(52);以及 配置成感测所述构件沿着X轴的位置的第二传感器(54)。4.根据权利要求3所述的系统(14)，其特征在于，所述处理器(58)进一步编程成进行下者 关于预先限定的时段，计算第一多个时基位置值，其包括所述构件(12)沿着Y轴的相对位置； 关于所述预先限定的时段，计算第二多个时基位置值，其包括所述构件沿着X轴的相对位置；以及 以图形的方式呈现对应于计算出的第一多个时基位置值的第一时基轨迹(106)和对应于计算出的第二多个时基位置值的第二时基轨迹(108)。5.根据权利要求I所述的系统(14)，其特征在于，所述处理器(58)进一步编程成进行下者 在多个预先限定的标度幅度因子下计算所述多个时基位置值和所述多个轨道位置值；以及 响应于用户选择，选择性地呈现对应于预先限定的标度幅度因子的所述时基轨迹和轨道轨迹(100，102)。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：CD怀特菲尔德二世，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：