【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种燃气轮机诊断方法，具体地说是叶片诊断方法。
技术介绍
1、燃气轮机作为一种重要的动力机械，具有结构紧凑、运行平稳、热效率较高等特点，应用范围越发广泛。燃气轮机的安全可靠的工作要求很高，在燃气轮机日常的工作情况下，对机组的健康情况进行监测，对可能出现的各种异常情况进行分析检测，可避免或以便于及时处理燃机的大型故障。
2、燃气轮机的压气机和涡轮两大部件由多级叶栅组成。燃气轮机在运行过程中，高速气流通过叶片时会发出噪声。气流通过燃气轮机不同叶片数构成的各级叶栅产生的噪声频率不同，同时不同转速下的气气流产生的噪声也不同。为了有效的从这些噪声中提取气流各级叶栅通过叶片的特征，实现燃气轮机叶片故障诊断，需要一种通用的燃气轮机叶片通过频率提取方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供能解决目前燃气轮机限制加装振动传感器情况下的设备运行状态监测等问题的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法。
2、本专利技术的目的是这样实现的：
3、本专利技术一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：包括如下步骤：
4、(1)在燃气轮机压气机侧布置声压传感器，实现燃气轮机声压监测；读取燃气轮机转速键相信号，实现燃气轮机转速的采集；
5、(2)将燃气轮机转速进行序列存储，采用先进先出的原则，得到燃气轮机转速序列；
6、(3)给定燃气轮机稳态判据，以作为稳态判据，其中nmax为转速序列最大值，nmin为
7、(4)采用快速傅里叶变换，计算燃气轮机声压的频谱mi；
8、(5)根据键相信号计算转速n和转频fr，设测速齿盘为m齿，则：
9、fr＝n/m；
10、(6)选取任意一级叶片，根据叶片数计算该级叶片在特定转速下的通过频率，并且获得各级叶片通过频率对应的幅值；
11、(7)针对正常运行状态下采集到的各级叶片通过频率所对应幅值的历史运行数据，按照不同转速进行统计，以边界带值±ε作为报警阈值；
12、(8)将不同转速下报警阈值进行分段阶梯建模，构建燃气轮机不同运行转速下声压报警限带；
13、(9)当特征频率超过报警限时，给出相应报警，实现基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断。
14、本专利技术还可以包括：
15、1、步骤(3)中转速序列最大值和转速序列最小值寻找方法为线性扫描法：
16、a、初始化两个变量：value_max、value_min，并将转速序列第一个元素幅值给这两个变量；
17、b、遍历转速数组，每次比较当前迭代值是否大于value_max，小于value_min，如果是，则更新变量值，如果不是，则继续迭代；
18、c、遍历完成后，两个变量的值即为转速序列最大值和最小值。
19、2、步骤(5)中得到转频之后，在该转频附近进行范围为fr±fr*0.1的峰值搜索，获得一倍转频fr；通过一倍转频分别在如下区间内计算各个频域特征：
20、转频的幅值：p1＝max(mfr-fr*0.1，mfr+fr*0.1)
21、二倍转频的幅值：p2＝max(m2fr-fr*0.1，m2fr+fr*0.1)
22、三倍转频的幅值：p3＝max(m3fr-fr*0.1，m3fr+fr*0.1)
23、四倍转频的幅值：p4＝max(m4fr-fr*0.1，m4fr+fr*0.1)
24、二分之一分频的幅值：p5＝max(m1/2fr-fr*0.05，m1/2fr+fr*0.05)
25、三分之一分频的幅值：p6＝max(m1/3fr-fr*0.05，m1/3fr+fr*0.05)。
26、3、幅值搜索方法为插入排序法，具体步骤如下：
27、①从第一个元素开始，该元素认为已经被排序；
28、②取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
29、③如果该元素大于新元素，将该元素移到下一位置；
30、④重复步骤③，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
31、⑤将新元素插入到该位置后；
32、⑥重复第③-⑤步，直到所有元素均排序完毕；
33、⑦根据排序后的数组，得到各个频率范围内的幅值最大值。
34、4、步骤(6)各级叶片通过频率对应的幅值的选取方法为：
35、
36、5、步骤(8)具体为：
37、i、以50rpm为间隔，获得50到5000rpm转速报警阈值；
38、ii、根据所得报警阈值点，绘制报警阈值折线图，得到声压报警限带。
39、本专利技术的优势在于：本专利技术解决了目前燃气轮机限制加装振动传感器情况下的设备运行状态监测等问题。
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1.一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(3)中转速序列最大值和转速序列最小值寻找方法为线性扫描法：
3.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(5)中得到转频之后，在该转频附近进行范围为fr±fr*0.1的峰值搜索，获得一倍转频fr；通过一倍转频分别在如下区间内计算各个频域特征：
4.根据权利要求3所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：幅值搜索方法为插入排序法，具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(6)各级叶片通过频率对应的幅值的选取方法为：
6.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(8)具体为：
【技术特征摘要】
1.一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(3)中转速序列最大值和转速序列最小值寻找方法为线性扫描法：
3.根据权利要求1所述的一种基于声压信号的燃气轮机叶片故障诊断方法，其特征是：步骤(5)中得到转频之后，在该转频附近进行范围为fr±fr*0.1的峰值搜索，获得一倍转频fr；通过一倍...
【专利技术属性】
技术研发人员：林枫，唐瑞，崔宝，刘晗，赵加凤，段旭尧，曹云鹏，赵亚辉，徐志强，王伟影，刘怡葳，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，
类型：发明
国别省市：
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