本發(fā)明屬于渦輪噴氣發(fā)動機的一般領域。其更具體地應用于幫助檢測渦輪噴氣發(fā)動機中的管道的損壞的方法。

背景技術：

在渦輪噴氣發(fā)動機中，進氣在與燃料混合并在燃燒室中燃燒之前，在壓氣機中被壓縮。在該室中產生的熱氣體然后驅動一個或多個下游的渦輪并然后被噴射。渦輪噴氣發(fā)動機也包括計算機執(zhí)行功率調節(jié)和一般的電子管理功能：例如，計算機管理燃料流，推力軸承的狀況，排放閥，和用于固定渦輪噴氣發(fā)動機引導葉片的系統(tǒng)。

該壓氣機通常被劃分為兩部分：低壓(LP)壓氣機，隨后是高壓(HP)壓氣機。而且，這兩個壓氣機中的每個通常均由幾個級構成，該HP壓氣機的最后一個級是直接跟隨有燃燒室的級。因為壓氣機的作用是壓縮氣體，以優(yōu)化在通往該燃燒室的入口處的速度、壓力和溫度，因此重要的是監(jiān)視在HP壓氣機的最后一級的出口處的靜壓力。該測量使用來控制渦輪噴氣發(fā)動機和燃料的配比。

圖1圖解地表示包括一裝置的渦輪噴氣發(fā)動機TB，該裝置用于測量在高壓壓氣機CMP的出口S處的靜壓力。為了簡化該說明，在本文以下部分中，該壓力均表示為PS3。如圖1所示，渦輪噴氣發(fā)動機TB具體包括計算機CT和管道CNL，該管道將氣體從HP壓氣機CMP的出口S傳送至計算機CT。在計算機CT內的壓力單元被使用來測量并轉換按路線發(fā)送通過壓力傳感器CP的氣體壓力。該信息然后被使用于發(fā)動機的控制和使用于故障排除。

經驗顯示，由于不正確的PS3的壓力測量，存在不可忽略數(shù)量的事故，例如，比正常的更慢的加速度，推力的損失，或不可能達到所要求的推力。在飛機要求高推力的時候，換句話說，在起飛過程中，在爬升階段或在進場階段，這些事故通常會發(fā)生并可導致機組人員刻意停止該渦輪噴氣發(fā)動機。

因此，通常附加地制造壓力傳感器CP，以使該測量更可靠。兩個壓力傳感器CP1，CP2然后測量按路線發(fā)送的氣體的壓力，并檢測出兩次測量之間的間隔不太大。如果測量是分開的，則該兩個值就與使用在計算機CT中所使用的模型來確定的壓力PS3的理論值相比較，

然而，雖然該測試適合于檢測一傳感器的故障，但是其不可有助于檢測一管道的缺陷。大量的缺陷可以在管道上被檢測到，具體為：

-管道至計算機的不良連接，該不良連接頻繁地發(fā)生在渦輪噴氣發(fā)動機的沖洗之后，在該沖洗過程中，該管道被移除；

-在管道至計算機的連接處出現(xiàn)冰或水；

-在該管道內出現(xiàn)冰或水；以及

-例如由于與周圍系統(tǒng)的反復摩擦而導致的管中的穿孔。

所有的這些缺陷均將導致壓力PS3的低估。例如，阻塞或穿孔的管道將導致壓頭損失，所述壓頭損失減少由于缺陷而使在下游的傳感器所面臨的壓力。泄漏流取決于在HP壓氣機的出口處的靜壓力和泄漏的面積。逃逸的氣流隨著壓力PS3的增加和該缺陷的尺寸的增加而增加。該壓頭損失還取決于該泄漏流。因此，該壓頭損失在該缺陷明顯時和/或壓力PS3是高時而更大。

在當前，可檢測出管道中的缺陷的唯一方法在于維修人員碰巧在維護過程中或有意地在一事故(刻意或無意地停止飛行中的渦輪噴射發(fā)動機，推力的損失，不可以啟動，等等)后目測該管道。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過提出有助于檢測有問題管道的損壞的方法來提供針對上述問題的解決方案。

因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于有助于檢測一管道損壞的方法，所述管道被設計成將在渦輪發(fā)動機的高壓壓氣機的出口處收集到的受壓氣流傳送至計算機的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器。

該方法包括以下步驟：

步驟A：測量在第一壓力傳感器處的第一氣體的壓力；

步驟B：測量在第二壓力傳感器處的第二氣體的壓力；

步驟C：確定在高壓壓氣機出口處的理論氣流的壓力；

步驟D：進行該差值的第一測試，包括以下子步驟：

計算等于理論壓力與第一壓力之間的差值的第一值；

將該第一值與閾值比較，如果第一值高于閾值，則第一差值測試是正的，否則是負的；

步驟E：進行該差值的第二測試，包括以下子步驟：

計算等于理論壓力與第二壓力之間的差值的第二值；

將該第二值與閾值比較，如果第二值高于閾值，則第二差值測試是正的，否則是負的；

步驟F：執(zhí)行最后的測試，如果第一差值測試與第二差值測試是正的，則該最終測試是正的，否則是負的。

如果最后的測試是正的，則可假定在管道中存在缺陷。換句話說，正的最終測試提示管道被損壞的強假定。目測可以然后進行，以確定管道實際被損壞。

除了在之前段落中恰好提出的特征外，根據本發(fā)明的該方法單獨地考慮或根據其任何技術地可能組合可以具有在以下中的一個或多個附加特征：

因此，在一個非限制性實施例中，步驟A和步驟B在實踐中同時進行。這意味著兩次壓力測量之間的間隔不長于計算機的時段。

在一個實施例中，步驟A，B，C，D，E和F例如周期地重復。這可提供管道內有缺陷的確定。

在一個實施例中，步驟A，B，C，D，E和F所重復的間隔大約等于計算機的時段。換句話說，最終測試在計算機的每個時段過程中實施。這有助于管道內有缺陷的快速檢測。在另一實施例中，最終測試以更長的間隔進行。這可減少在計算機中所進行的計算的量。

在一個優(yōu)選實施例中，該方法包括步驟H，所述步驟H為在執(zhí)行N個連續(xù)的正的最終測試后啟動一警報，其中N是正整數(shù)?？紤]到，在N個正測試后，在管道中真正存在缺陷。

在一個實施例中，該方法包括步驟I，所述步驟I為將閾值調節(jié)為理論氣流壓力的函數(shù)。例如，閾值是理論壓力的百分比。在步驟C后進行步驟I。

在一個優(yōu)選實施例中，閾值被調節(jié)為10psi(每平方英寸磅)與理論氣流的壓力的5％之間的最大值。

根據第二方面，本發(fā)明涉及包括指令集合的計算機程序，當該指令集合在計算機上執(zhí)行時，導致根據本發(fā)明的第一方面執(zhí)行方法。

本發(fā)明及其不同的應用將在閱讀以下說明并檢查附圖后更好地理解。

附圖說明

附圖僅僅表示用于信息而不是限制本發(fā)明。附圖表示：

-圖1已經描述為包括一裝置的渦輪噴氣發(fā)動機的圖解視圖，該裝置用于測量在所述渦輪噴氣發(fā)送機的HP壓氣機的出口處的靜壓力。

-圖2是根據本發(fā)明的第一實施例的方法的圖解視圖。

具體實施方式

由本發(fā)明公開的方法將在類似于參考圖1的上述的渦輪噴氣發(fā)動機TB內使用。渦輪噴氣發(fā)動機TB因此包括高壓壓氣機CMP、計算機CT和管道CNL，所述管道將計算機CT連接至高壓壓氣機CMP的出口S。

計算機CT包括第一壓力傳感器CP1和第二壓力傳感器CP2。管道CNL被設計為將在高壓壓氣機CMP的出口S處收集到的受壓氣流導至第一壓力傳感器CP1和第二壓力傳感器CP2。

該方法所使用的理念是：因為管道CNL是與PS3壓力測量系統(tǒng)共用的元件，因此管道CNL影響到由兩個壓力傳感器CP1，CP2所進行的測量。

圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的方法METH的圖解視圖。該方法METH包括以下步驟：

-步驟A：測量在第一壓力傳感器CP1處的第一氣體壓力P1；

-步驟B：測量在第二壓力傳感器CP2處的第二氣體壓力P2；兩次壓力測量P1，P2實時進行，并在實踐中同時進行。在實踐中同時進行指的是，如果計算機CT正以頻率f工作，則兩次壓力測量P1，P2均在時間段1/f過程中進行。

-步驟C：確定(估計)在高壓壓氣機CMP的出口S處的氣流的理論壓力Pth；在計算機CT中所執(zhí)行的一模型被用來實時地計算該理論值Pth。現(xiàn)有技術的該模型的形式部分的執(zhí)行細節(jié)因此不在以下說明。請注意，理論壓力Pth的值可以根據本發(fā)明在該方法的上下文外被使用，以當壓力傳感器中的一個可檢測時進行檢測，如在“背景技術”部分中所解釋的那樣。

-步驟I：根據氣流的理論壓力Pth計算閾值S。理想地，對于CFM56-7B型的渦輪噴氣發(fā)動機，該閾值被調整為大約等于10psi(磅每平方英寸)，其大約為0.7bar，或理論值Pth的5％，取較大者。因此，如果理論壓力Pth等于30psi，則該閾值S等于10psi。如果理論壓力Pth等于300psi，則閾值S等于15psi。

-步驟D：進行第一差值測試T1，該第一差值測試T1包括以下子步驟：

·子步驟Da：計算第一值V1，該第一值V1等于理論壓力Pth與第一壓力P1之間的差；

·子步驟Db：將該第一值V1與閾值S比較，如果第一值V1高于閾值S，則第一差值測試T1是正的，否則是負的；

-步驟E：進行第二差值測試T2，第二差值測試T2包括以下子步驟：

·子步驟Ea：計算第二值V2，該第二值V2等于理論壓力Pth與第二壓力P2之間的差；

·子步驟Eb：將該第二值V2與閾值S比較，如果第二值V2高于閾值S，則第二差值測試T2是正的，否則是負的；

-步驟F：執(zhí)行最后的測試Tf，如果第一差值測試T1與第二差值測試T2是正的，則該最終測試Tf是正的，否則是負的。

-步驟G：步驟A至F然后重復，直至停止該過程的命令被接收，或對于確定的持續(xù)時間，或對于預確定的次數(shù)。步驟A至F以等于計算機CT的頻率的頻率f有利地按周期性地理想地進行。

-步驟H：在N個連續(xù)的正的最終測試Tf后觸發(fā)一警報，其中N是正整數(shù)。通常，如果最終測試Tf為正達4.8秒，則觸發(fā)一警報。如果最終測試Tf以15毫秒(這通常是計算機頻率的數(shù)量級)的頻率進行，則在正的最終測試Tf發(fā)生N＝320次后，警報將被觸發(fā)。然而，可期望的是，由于安裝在渦輪發(fā)動機TB中的計算機CT的容量而減少發(fā)生的頻率，以減輕由計算機CT所完成的工作量。例如，如果最終測試Tf以120毫秒的頻率進行，則在正的最終測試Tf發(fā)生N＝40次后觸發(fā)一警報。應該注意，由于正在搜尋的故障是物理的(例如管道泄漏)，并不是電氣的，因此探測頻率在不減低方法METH的可靠性的情況下不需要那么高。

該警報通過將失效信息從計算機CT發(fā)送到一維修系統(tǒng)而被觸發(fā)。該維修系統(tǒng)于是根據故障的嚴重程度，確定該警報是否應該在座艙中顯示。因為壓力PS3的測量對于渦輪發(fā)動機TB的控制是至關重要的，因此該故障以橙色警報的形式在座艙中被發(fā)送信號，顯示渦輪發(fā)動機TB的調節(jié)系統(tǒng)的問題。

這樣，根據上述方法METH，如果最終測試Tf在對應于所確定的持續(xù)時間的兩次壓力測量的兩個本地通道上同時是正的，則設置“PS3管道故障”。

注意：

-當渦輪發(fā)動機TB未運行時，由于壓力PS3等于環(huán)境壓力，因此方法METH無法檢測到管道CNL上的缺陷。

-一旦渦輪發(fā)動機TB被啟動，由管道CNL的損壞所導致的壓力損失將或多或少可見，這取決于來自渦輪發(fā)動機的推力。

·當在地面上空轉時，推力最小，隨后，壓力PS3也最小。根據損壞的嚴重性，壓力損失可較低，因此更難檢測到。

·隨著需求推力的增加，壓力損失變得更高，缺陷變得更容易檢測。

還應注意，可檢測的最小壓力損失與用來計算理論壓力Pth的模型的精度以及壓力P1，P2的獲取系統(tǒng)的精度直接相關。通常，該精度取決于所測量的壓力P1，P2，該精度隨著壓力的增加而下降。因此，如果模型精度和測量精度均較高，則閾值S可以被調整為較小。