(57)【要約】      （修正有）【課題】回転装置の動作の監視時に使用するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】予め定義された軸に対する回転装置構成要素１０２の位置を検知し、構成要素１０２の位置を示す信号を生成するように構成された少なくとも１つのセンサ１３４を含む。センサ１３４に結合されたプロセッサは、位置に少なくとも部分的に基づいて構成要素の複数の特性値を算出し、構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの時間ベースの波形を図示するようにプログラムされる。プロセッサはまた、複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの軌道プロットを図示し、時間ベースの波形を軌道プロットと同期するようにプログラムされる。時間ベースの波形は、軸に沿った構成要素の位置を示し、軌道プロットは、予め定義された面内の構成要素の位置を示す。【選択図】図１
2013003148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転装置（１００）の動作を監視するためのシステム（１３０）であって、
予め定義された軸（１４６）に対する、回転装置の構成要素（１０２）の位置を検知し、検知された構成要素の位置を示す信号を生成するように構成された少なくとも１つのセンサ（１３４）と、
前記少なくとも１つのセンサに結合されたプロセッサ（２００）と
を備え、前記プロセッサが、
前記検知された位置に少なくとも部分的に基づいて前記構成要素の複数の特性値を算出し、
前記複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて、前記予め定義された軸に沿った前記構成要素の位置を示す少なくとも１つの時間ベースの波形（３０４）を図示し、
前記複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて、予め定義された面（１５０）内の前記構成要素の位置を示す少なくとも１つの軌道プロット（３１２）を図示し、
前記少なくとも１つの時間ベースの波形を前記少なくとも１つの軌道プロットと同期するようにプログラムされている、システム（１３０）。
【請求項２】
ユーザ入力を受信し、前記ユーザ入力を示す信号を生成するように構成された入力インターフェース（２０８）をさらに備え、前記プロセッサ（２００）が、前記ユーザ入力信号に応答して、前記少なくとも１つの時間ベースの波形（３０４）上の第１のマーカ（３１６）を図示し、前記少なくとも１つの軌道プロット（３１２）上の第２のマーカを図示するようにさらにプログラムされている、請求項１記載のシステム（１３０）。
【請求項３】
ユーザ入力に応答して、前記プロセッサ（２００）が、前記第１のマーカ（３１６）を前記少なくとも１つの時間ベースの波形（３０４）に沿って移動し、前記第２のマーカを前記少なくとも１つの軌道プロット（３１２）に沿って前記第１のマーカに対して同期して移動するようにプログラムされている、請求項２記載のシステム（１３０）。
【請求項４】
ユーザ入力に応答して、前記プロセッサ（２００）が、前記第１のマーカ（３１６）を前記少なくとも１つの時間ベースの波形（３０４）上で表示すべき位置を算出する、請求項２記載のシステム（１３０）。
【請求項５】
前記ユーザ入力に応答して、前記プロセッサ（２００）が、第２のマーカ（３１６）を前記少なくとも１つの軌道プロット（３１２）上で表示すべき位置を算出し、前記第２のマーカのための前記位置が、前記第１のマーカのための前記位置に少なくとも部分的に対応する、請求項４記載のシステム（１３０）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサ（１３４）が、予め定義されたＸ軸（１４６）に沿った前記構成要素（１０２）の位置を検知するように構成された第１のセンサ（１４０）と、予め定義されたＹ軸（１４８）に沿った前記構成要素の位置を検知するように構成された第２のセンサ（１４２）とを備える、請求項１記載のシステム（１３０）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのセンサ（１３４）が、前記構成要素（１０２）の回転を検知するように構成された第３のセンサ（１４４）をさらに備える、請求項６記載のシステム（１３０）。
【請求項８】
前記プロセッサ（２００）が、前記検知された位置および前記検知された回転に基づいて前記複数の構成要素特性値を算出する、請求項７記載のシステム（１３０）。
【請求項９】
前記プロセッサ（２００）に結合されたメモリデバイス（２０２）をさらに備え、前記複数の構成要素特性値が前記メモリデバイスに記憶される、請求項１記載のシステム（１３０）。
【請求項１０】
前記プロセッサ（２００）が、前記メモリデバイス（２０２）に記憶されている前記複数の構成要素特性値に基づいて少なくとも１つの時間ベースの波形（３０４）および少なくとも１つの軌道プロット（３１２）を図示する、請求項９記載のシステム（１３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、一般に、監視システムに関し、より具体的には、回転装置の動作の監視時に使用するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られている機械は、動作中に振動または他の挙動を示す可能性がある。センサを使用し、そのような挙動を測定し、例えば、モータ駆動軸に現れる振動の量、モータ駆動軸の回転位置もしくは変位、および／または機械もしくはモータの他の適切な動作特性を判定することができる。しばしば、センサは、複数のモニタおよび少なくとも１つのプロセッサを含む監視システムに結合される。監視システムは、センサから、検知された測定値を表す信号を受信し、それらの測定値を、ユーザによって使用可能な形態で測定値を表示する診断プラットフォームに送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１２５４６１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
しかし少なくともいくつかの知られている診断プラットフォームでは、センサから受信された測定値を表示する空間が限定されていることがある。したがって、知られている診断システムは、常に技術者またはユーザに対して所望の測定データの一部分しか表示することができない可能性がある。したがって、技術者またはユーザは、機械内の動作障害および／またはエラーを容易におよび／または迅速に診断することができないことがある。障害および／またはエラー診断のそのような困難および／または遅延によって、機械に損傷が発生する可能性があり、および／または、望ましくないことには、機械がしばらくの間使用不可能になる可能性がある。
【０００５】
一実施形態では、回転装置の動作の監視時に使用するためのシステムが提供される。このシステムは、予め定義された軸に対する、回転装置に結合された構成要素の位置を検知し、構成要素の位置を示す信号を生成するように構成された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのセンサに結合されたプロセッサとを含む。このプロセッサは、構成要素の位置に少なくとも部分的に基づいてその構成要素の複数の特性値を算出し、複数の構成要素特性値の少なくとも一部に基づいて、予め定義された軸に沿った構成要素の位置を示す少なくとも１つの時間ベースの波形を図示するようにプログラムされている。このプロセッサはまた、複数の構成要素特性値の少なくとも一部に基いて、予め定義された平面内の構成要素の位置を示す少なくとも１つの軌道プロットを図示し、少なくとも１つの時間ベースの波形を少なくとも１つの軌道プロットと同期するようにプログラムされている。
【０００６】
他の実施形態では、コンピュータ実行可能命令が組み込まれているコンピュータ可読記憶媒体が提供され、コンピュータ実行可能命令は、プロセッサによって実行された場合、プロセッサに、予め定義された軸に対する、回転装置に結合された構成要素の位置を示す信号を受信させ、その位置に少なくとも部分的に基づいて構成要素の複数の特性値を算出させる。このプロセッサはまた、複数の構成要素特性値の少なくとも一部に基づいて少なくとも１つの時間ベースの波形を図示し、複数の構成要素特性値の少なくとも一部に基づいて少なくとも１つの軌道プロットを図示し、少なくとも１つの時間ベースの波形を少なくとも１つの軌道プロットと同期される。少なくとも１つの時間ベースの波形は、予め定義された軸に沿った構成要素の位置を示し、少なくとも１つの軌道プロットは、予め定義された平面内の構成要素の位置を示す。
【０００７】
他の実施形態では、予め定義された軸に対する構成要素の位置を示す信号を受信するステップと、その位置に少なくとも部分的に基づいて構成要素の複数の特性値を算出するステップとを含む、構成要素を含む回転装置の動作を監視する方法が提供される。本方法はまた、複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの時間ベースの波形を図示するステップと、複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの軌道プロットを図示するステップと、少なくとも１つの時間ベースの波形を少なくとも１つの軌道プロットと同期するステップとを含む。少なくとも１つの時間ベースの波形は、予め定義された軸に沿った構成要素の位置を示し、少なくとも１つの軌道プロットは、予め定義された平面内の構成要素の位置を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的回転装置の概略図である。
【図２】図１に示されている回転装置の構成要素の横断面図である。
【図３】図１に示されている回転装置と共に使用され得る例示的監視システムのブロック図である。
【図４】図３に示されている監視システムと共に使用され得る例示的表示のグラフである。
【図５】図１に示されている回転装置の動作の監視時に使用され得る例示的方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図1は、例示的回転装置１００の概略図である。図２は、回転装置１００の中で使用される構成要素１０２の横断面図である。この例示的実施形態では、回転装置１００は、取入れ部１０４と、取入れ部１０４から下流に結合された圧縮機部１０６と、圧縮機部１０６から下流に結合された燃焼器部１０８と、燃焼器部１０８から下流に結合されたタービン部１１０と、排気部１１２とを含むタービンエンジンシステム１００である。ロータシャフトアセンブリ１１４は、タービン部１１０および圧縮機部１０６に結合され、中心線軸１１８に沿ってタービン部１１０と圧縮機部１０６との間に延在する駆動軸１１６を含む。少なくとも１つの軸受１２０などの少なくとも１つの担体要素が、駆動軸１１６を回転可能に支持する。燃焼器部１０８は、複数の燃焼器１２２を含む。燃焼器部１０８は、各燃焼器１２２が圧縮機部１０６と流れ連通するように、圧縮機部１０６に結合される。
【００１０】
燃料アセンブリ１２４は、燃焼器１２２に燃料の流れを提供するために各燃焼器１２２に結合される。タービン部１１０は、駆動軸１１６を介して圧縮機部１０６および発電機１２６に回転可能に結合される。圧縮機部１０６およびタービン部１１０はそれぞれ、ロータシャフトアセンブリ１１４に結合された少なくとも１つのロータブレードまたは圧縮機ブレード（図示せず）を含む。ロータシャフトアセンブリ１１４は、発電機１２６に結合され、回転装置１００の動作中に発電機１２６に動力負荷を与えるロータシャフト１２８を含む。発電機１２６は、例えば、電力を電力系統に配送するために、電力系統（図示せず）など電源に結合される。代替として、回転装置１００は、他の構成を有し、他のタイプの構成要素を使用してもよい。例えば、回転装置１００は、少なくとも１つのガスタービンエンジン、別のタイプのタービンおよび／もしくは機械、ならびに／または回転装置１００が本明細書に記載されているように機能することができるようにする別のタイプの発電装置でもよく、それらを含んでもよい。
【００１１】
この例示的実施形態では、監視システム１３０は、コンピューティングデバイス１３２と、コンピューティングデバイス１３２に結合された複数のセンサ１３４とを含む。さらに、この例示的実施形態では、センサ１３４は、駆動軸１１６および／またはロータシャフト１２８の少なくとも１つの部分１３６などの回転装置１００の少なくとも１つの構成要素１０２に結合される、またはその近くに配置される。代替として、または追加として、センサ１３４は、軸受１２０などのまたはそれに限定されない別の構成要素１０２に結合されても、またはその近くに配置されてもよい。
【００１２】
この例示的実施形態では、センサ１３４は、第１の振動センサまたは近接センサ１４０と、第２の振動センサまたは近接センサ１４２と、回転センサ１４４とを含む。代替として、センサ１３４は、監視システム１３０が本明細書に記載されているように機能することができるようにする他のタイプおよび／または数のセンサを含むことができる。この例示的実施形態では、第１の近接センサ１４０は、センサ１４０に対して、第１の軸、またはＸ軸１４６に沿った構成要素１０２の位置および／または接近を検出するために構成要素１０２のごく近くに配置される。第２の近接センサ１４２は、センサ１４２に対して、第２の軸、またはＹ軸１４８に沿った構成要素１０２の位置および／または接近を検出するために構成要素１０２のごく近くに配置される。図２は、横軸に沿った方向に向けられたＸ軸１４６、および縦軸に沿った方向に向けられたＹ軸１４８を例示するが、Ｘ軸１４６および／またはＹ軸１４８は、監視システム１３０が本明細書に記載されているように機能することができるようにするために任意の適切な軸に沿った方向に向けられてもよいことを理解されたい。この例示的実施形態では、Ｘ軸１４６およびＹ軸１４８は、相互に対して直角であり、それぞれは中心線軸１１８に対して直角である。第１の近接センサ１４０および第２の近接センサ１４２は、中心線軸１１８に対して直角である２次元デカルト基準面１５０またはＸ−Ｙ面１５０内の構成要素１０２の位置を検出するために連携して動作する。第１の近接センサ１４０および第２の近接センサ１４２は、構成要素１０２の検出された位置を表す信号をコンピューティングデバイス１３２に送信する。
【００１３】
この例示的実施形態では、センサ１４４は、構成要素１０２の回転を検出する。より具体的には、この例示的実施形態では、目印もしくは切欠きはセンサ１４４を通り過ぎて回転するので、回転センサ１４４は、磁気ストライプ、構成要素１０２の材料とは異なる材料、および／または各構成要素１０２上の予め定義された目印または切欠き（図示せず）を含み得るがそれらだけに限定されない構成要素１０２に結合された標識、または構成要素１０２の一部を、構成要素１０２の各回転中、または構成要素１０２の回転の予め定義された一部分の期間中に、その目印または切欠きがセンサ１４４を回転して通過した時に検出する。この例示的実施形態では、センサ１４４は、構成要素１０２の回転数を判定することができるようにするために、目印または切欠きの検出を表す信号をコンピューティングデバイス１３２に送信する。さらに、この例示的実施形態では、各センサ１３４は、各センサ１３４から受信されたデータの表示を同期するのを容易にするために、コンピューティングデバイス１３２が各センサ１３４から測定値を事実上同時に受信するように、同期してサンプリングされる。
【００１４】
動作中、取入れ部１０４は、空気を圧縮機部１０６に向けて送る。圧縮機部１０６は、吸入空気をより高い圧力および温度に圧縮し、圧縮された空気を燃焼器部１０８に向けて排出する。燃料は燃料アセンブリ１２４から各燃焼器１２２に送られ、燃料は、圧縮された空気と混合され、燃焼器部１０８内で点火される。燃焼器部１０８は、燃焼ガスをタービン部１１０に送り、そこでガス流の熱エネルギーが、駆動軸１１６を介して圧縮機部１０６および／または発電機１２６を駆動するための機械回転エネルギーに変換される。排出ガスはタービン部１１０を出て、排出部１１２を通って周囲の大気に流れ出る。
【００１５】
監視システム１３０は、回転装置１００および／または構成要素１０２の少なくとも１つの状態を監視する。より具体的には、この例示的実施形態では、第１の近接センサ１４０は、Ｘ軸１４６に沿った構成要素１０２の位置を検知し、第２の近接センサ１４２は、Ｙ軸１４８に沿った構成要素１０２の位置を検知する。回転センサ１４４は、構成要素１０２の回転を検知する。各センサ１３４は、以下でさらに十分に説明されるように、それぞれの測定信号を処理および／または表示のためにコンピューティングデバイス１３２に送信する。例えば、この例示的実施形態では、Ｘ軸１４６に沿った構成要素１０２の検知された位置は、第１の近接センサ１４０に関する構成要素１０２の移動または振動を判定および／または表示するために使用され、Ｙ軸１４８に沿った構成要素１０２の検知された位置は、第２の近接センサ１４２に関する構成要素１０２の移動または振動を判定および／または表示するために使用され得る。
【００１６】
図３は、回転装置１００（図１に示されている）と共に使用され得る一例示的監視システム１３０のブロック図である。この例示的実施形態では、監視システム１３０は、センサ１３４と通信するように結合されたコンピューティングデバイス１３２を含む。より具体的には、監視システム１３０は、コンピューティングデバイス１３２に結合された第１の近接センサ１４０と、第２の近接センサ１４２と、回転センサ１４４とを含む。
【００１７】
この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２は、プログラムされた命令を実行するためにメモリデバイス２０２と通信するように結合されたプロセッサ２００を含む。この例示的実施形態では、実行可能な命令がメモリデバイス２０２に記憶されている。代替として、実行可能な命令は、コンピュータネットワークを介して別のデバイスから取り出され得る。この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２は、プロセッサ２００をプログラムすることにより、本明細書に記載の１つまたは複数の動作を実行するようにプログラム可能である。例えば、プロセッサ２００は、動作を１つまたは複数の実行可能な命令としてエンコードし、メモリデバイス２０２に実行可能な命令を提供することにより、プログラムされ得る。さらに、一実施形態では、プロセッサ２００は、１つまたは複数の処理ユニットを（例えば、マルチコア構成で）含むことができる。
【００１８】
プロセッサ２００は、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、および／または本明細書に記載の機能を実行することができる任意の他の回路もしくはプロセッサを含むことができるが含むことだけに限定されない。上記例は、例示だけであり、したがって、用語プロセッサの定義および／または意味を決して限定することを意図するものではない。
【００１９】
この例示的実施形態では、メモリデバイス２０２は、実行可能な命令および／または他のデータなどの情報を選択的に記憶し取り出すことができるようにする１つまたは複数のデバイスである。メモリデバイス２０２は、限定なしに、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ソリッドステートディスク、および／またはハードディスクなどの１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含む。メモリデバイス２０２は、限定なしに、本明細書に記載の方法で使用するのに適した実行可能な命令および／または任意の他のタイプのデータを記憶するように構成されてよい。
【００２０】
この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２は、プロセッサ２００に結合された提示インターフェース２０４を含む。提示インターフェース２０４は、ユーザ２０６に複数の構成要素特性値および／またはトレース（図３には示されていない）などの、しかしそれらに限定されない情報を出力する（例えば、表示、印刷、および／またはそれ以外の方法で出力する）ように構成される。例えば、提示インターフェース２０４は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、および／または「電子インク」ディスプレイなどの表示装置に結合されたディスプレイアダプタ（図２には示されていない）を含むことができる。一実施形態では、提示インターフェース２０４は、2つ以上の表示装置を含む。
【００２１】
この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２は、ユーザ２０６から入力を受信する入力インターフェース２０８を含む。例えば、入力インターフェース２０８は、提示インターフェース２０４によって表示されたマーカ（図３には示されていない）の移動の選択を受信することができ、および／または本明細書に記載の方法およびシステムによる使用に適した任意の他の情報を受信することができる。この例示的実施形態では、入力インターフェース２０８は、プロセッサ２００に結合され、例えば、キーボード、セレクタノブ、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、タッチセンシティブパネル（例えば、タッチパッドもしくはタッチスクリーン）、ジャイロスコープ、加速度計、位置検出器、および／またはオーディオ入力インターフェースを含むことができる。タッチスクリーンなどの単一の構成要素は、提示インターフェース２０４の表示装置として、および入力インターフェース２０８としても機能することができる。
【００２２】
この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２はまた、少なくとも１つのセンサ１３４に結合されたセンサインターフェース２１０を含む。各センサ１３４は、構成要素１０２の検出された位置および／または回転数など、構成要素１０２の検出された状態に対応する信号を送信する。各センサ１３４は、信号を、連続して、周期的に、もしくは一度だけ、および／またはコンピューティングデバイス１３２が本明細書に記載されているように機能することができるようにする任意の他の信号タイミングで、送信することができる。さらに、各センサ１３４は、アナログ形式またはデジタル形式のどちらかの形式で信号を送信することができる。
【００２３】
コンピューティングデバイス１３２は、プロセッサ２００に結合された通信インターフェース２１２を含む。通信インターフェース２１２は、サーバ、コンピュータ、および／または別のコンピューティングデバイス１３２などのリモートデバイスと通信するように結合される。例えば、通信インターフェース２１２は、限定なしに、有線ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、および／または移動電気通信アダプタを含むことができる。
【００２４】
図４は、監視システム１３０（図１に示されている）によって生成され得る例示的ディスプレイ３００のグラフである。より具体的には、この例示的実施形態では、ディスプレイ３００は、コンピューティングデバイス１３２（図１に示されている）によって、例えば、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４（両方とも図３に示されている）を介して、提示および／または生成される。さらに、ディスプレイ３００は、入力インターフェース２０８（図３に示されている）を介して受信された入力（例えば、選択および／または入力）によって更新され得る。代替実施形態では、１つまたは複数の入力が通信インターフェース２１２（図３に示されている）を介して受信される。例えば、選択は、リモートコンピューティングデバイス１３２の入力インターフェース２０８を介して受信されることが可能であり、リモートコンピューティングデバイス１３２の通信インターフェース２１２によって送信されることが可能である。他の実施形態では、ディスプレイ３００は、例えば、通信インターフェース２１２を介して、コンピューティングデバイス１３２に結合された携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、タブレットコンピュータ、および／または別のデバイスなどのリモートデバイス上に表示される。
【００２５】
この例示的実施形態では、監視システム１３０は、センサ１３４（図１に示されている）から構成要素１０２（図２に示されている）の測定された状態を表す信号を受信する。プロセッサ２００は、受信された信号に基づいて、監視システム１３０によって監視された構成要素１０２（図１に示されている）の複数の特性（以下では「構成要素特性」と称する）を算出または判定する。さらに、プロセッサ２００は、信号を、構成要素特性を表す複数の値（以下では「構成要素特性値」と称する）ならびに／または構成要素１０２および／もしくは回転装置１００の他の状態に変換し、それらの値をメモリデバイス２０２に記憶する。この例示的実施形態では、構成要素特性および／または構成要素特性値は、Ｘ軸１４６に沿った振動振幅、Ｙ軸１４８に沿った振動振幅、X−Y面１５０内の振動振幅、構成要素１０２の回転速度もしくは回転数、構成要素１０２の位相、および／または監視システム１３０が本明細書に記載されているように機能することができるようにする構成要素１０２の任意の他の特性もしくは状態を含むことができるが含むことだけに限定されない。
【００２６】
この例示的実施形態では、プロセッサ２００は、構成要素特性値の少なくとも一部分またはサブセットを提示インターフェース２０４に送信し、提示インターフェース２０４は、ユーザ２０６（図３に示されている）に構成要素特性値を図示する際に使用するためにディスプレイ３００を生成する。この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、ディスプレイ３００を介して構成要素特性値を事実上リアルタイムで表示する。本明細書で使用される場合は、用語「リアルタイム」は、データを送信および／または処理するために必要とされる時間に関係なく、データが生成された後事実上直ちにデータを受信および／または表示することを表す。代替として、プロセッサ２００は、メモリデバイス２０２から構成要素特性値を取り出すことができ、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、構成要素特性値が生成および／または記憶された後に一度にこれらの値を表示することができる。
【００２７】
この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、複数の時間ベースの波形および複数の軌道プロットなどの複数のトレース３０２をディスプレイ３００上に表示する。以下でさらに十分に説明されるように、時間ベースの波形は、時間に対する、軸に沿った振動の振幅などの少なくとも１つの構成要素特性の直接値および／またはフィルタ済値をグラフで例示する。軌道プロットは、構成要素１０２の回転の面に関するおよび周期に関する振動の振幅もしくは形などの少なくとも１つの構成要素特性の直接値および／またはフィルタ済値をグラフで例示する。より具体的には、この例示的実施形態では、時間ベースの波形は、Ｘ軸直接波形３０４、X軸フィルタ済波形３０６、Ｙ軸直接波形３０８、およびＹ軸フィルタ済波形３１０を含む。軌道プロットは、直接軌道プロット３１２およびフィルタ済軌道プロット３１４を含む。代替として、トレース３０２は、監視システム１３０が本明細書に記載されているように機能することができるようにする任意の他の時間ベースの波形および／または軌道プロットを含むことができる。さらに、この例示的実施形態では、各トレース３０２は、他の各トレース３０２と同期される。本明細書で使用される場合は、用語「同期する」は、１つのトレース３０２上のマーカ３１６の位置の変化が他の各トレース３０２上のマーカ３１６の位置の同様の変化に自動的に反映されるように、各トレース３０２上のマーカ３１６または別の位置インジケータの表示を指す。
【００２８】
Ｘ軸直接波形３０４およびＸ軸フィルタ済波形３０６は、この例示的実施形態では、時間の経過に伴うＸ軸１４６に沿った構成要素１０２の位置を例示する。Ｘ軸１４６に沿った構成要素１０２の位置は、Ｘ軸１４６に沿った構成要素１０２の振動振幅に対応する。より具体的には、Ｘ軸直接波形３０４は、時間の経過に伴う構成要素１０２の振動の未フィルタ振幅を例示する。振動振幅は、第１の近接センサ１４０（図２に示されている）などの少なくとも１つのセンサ１３４から受信された近接測定データからプロセッサ２００によって算出される。
【００２９】
この例示的実施形態では、Ｘ軸フィルタ済波形３０６は、時間の経過に伴う構成要素１０２の振動のフィルタ済振幅を例示する。フィルタ済振動振幅は、データがフィルタ（図示せず）によって処理された後に、第１の近接センサ１４０などの少なくとも１つのセンサ１３４から受信された近接測定データからプロセッサ２００によって算出される。フィルタは、例えば、構成要素１０２のおよび／もしくは回転装置１００のおよそ回転数の中心周波数を有するローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ならびに／または、バンドパスフィルタでもよい。代替として、フィルタは、監視システム１３０および／またはディスプレイ３００が本明細書に記載されているように機能することができるようにする任意の他のフィルタでもよい。したがって、この例示的実施形態では、構成要素１０２の振動の振幅が分離され得るおよび／またはより容易に見られ得るように、フィルタはセンサ１３４から受信された信号から望ましくない周波数成分を除去する。
【００３０】
同様にして、Ｙ軸直接波形３０８およびＹ軸フィルタ済波形３１０は、この例示的実施形態では、時間の経過に伴うＹ軸１４８に沿った構成要素１０２の位置を例示する。Ｙ軸１４８に沿った構成要素１０２の位置は、Ｙ軸１４８に沿った構成要素１０２の振動振幅に対応する。Ｙ軸直接波形３０８およびＹ軸フィルタ済波形３１０は、第２の近接センサ１４２（図２に示されている）などの少なくとも１つのセンサ１３４から受信されたデータを使用してプロセッサ２００によって算出および／または生成される。他の点では、Ｙ軸直接波形３０８およびＹ軸フィルタ済波形３１０は、Ｘ軸直接波形３０４およびＸ軸フィルタ済波形３０６に関して上記で説明されたように生成される。
【００３１】
この例示的実施形態では、直接軌道プロット３１２およびフィルタ済軌道プロット３１４は、Ｘ−Ｙ面１５０（図２に示されている）内の構成要素１０２の位置および／または振動を例示する。より具体的には、直接軌道プロット３１２は、Ｘ−Ｙ面１５０に関する時間の経過に伴う構成要素１０２の未フィルタ振動振幅および／または位置を例示する。Ｘ−Ｙ面１５０内の構成要素１０２の振動振幅および／または位置は、第１の近接センサ１４０および第２の近接センサ１４２などの複数のセンサ１３４から受信された近接測定データからプロセッサ２００によって算出される。さらに、この例示的実施形態では、フィルタ済軌道プロット３１４は、Ｘ−Ｙ面１５０に関する時間の経過に伴う構成要素１０２のフィルタ済振動振幅および／または位置を例示する。Ｘ−Ｙ面１５０内の構成要素１０２のフィルタ済振動振幅および／または位置は、Ｘ軸フィルタ済波形３０６およびＹ軸フィルタ済波形３１０に関して上記で説明されたように、例えば、第１の近接センサ１４０および第２の近接センサ１４２から受信されたフィルタ済近接測定データからプロセッサ２００によって算出される。直接軌道プロット３１２および／またはフィルタ済軌道プロット３１４はまた、マーカ３１６がプロット３１２および／または３１４に沿って移動されるときのＸ−Ｙ面１５０内の振動のプロファイルもしくは形状３１８および／または構成要素１０２の振動の方向３２０を例示する。より具体的には、この例示的実施形態では、直接軌道プロット３１２および／またはフィルタ済軌道プロット３１４に例示されている振動の振幅、形状３１８、および／または方向３２０が、構成要素１０２の振動（図示せず）の振幅、形状および／または方向に対応するように、直接軌道プロット３１２および／またはフィルタ済軌道プロット３１４は、ディスプレイ３００の中で構成要素１０２の基準面（すなわち、Ｘ−Ｙ面１５０）に対応するように配向される。
【００３２】
さらに、この例示的実施形態では、各トレース３０２は、構成要素１０２が回転を完了したときに各場合を視覚的にまたはグラフで適時に識別する位相または回転インジケータ３２２を含む。位相インジケータ３２２は、回転センサ１４４（図２に示されている）から受信されたデータに対応する。より具体的には、プロセッサ２００は、回転センサ１４４から受信されたデータを第１の近接センサ１４０および／または第２の近接センサ１４２などの少なくとも１つの他のセンサ１３４から受信されたデータと相関させることにより、各トレース３０２上の位相インジケータ３２２の位置を算出または判定する。位相インジケータ３２２は、トレース３０２ごとに、構成要素１０２の各回転に関して、絶対位相基準を提供し、トレース３０２間の相対位相差を識別するために使用され得る。
【００３３】
この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、ディスプレイ３００上に構成要素１０２および／または回転装置１００に関連する他の構成要素特性値および／または他の値を表示する。そのような値は、構成要素１０２および／または回転装置１００の回転数および／または回転速度（毎分回転数または他の測定単位）、マーカ３１６における構成要素１０２の相対位相、絶対位相、ならびに／または振動振幅および／もしくは位置を含むことができるが含むことだけに限定されない。より具体的には、各マーカ３１６が各トレース３０２に沿った位置に表示または配置された場合、プロセッサ２００は、構成要素特性値または各マーカ位置の時間値に対応する値を受信するためにメモリデバイス２０２にアクセスする。プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、ディスプレイ３００上に、構成要素特性値または各マーカ３１６の位置に対応する値を表示する。
【００３４】
動作中、この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、ディスプレイ３００を介して複数のトレース３０２をユーザ２０６に表示する。ユーザ２０６は、この例示的実施形態では、例えば、第１のユーザ入力信号を生成するために、入力インターフェース２０８のセレクタおよび／または部分（どちらも図示せず）を操作することにより、マーカ３１６が少なくとも１つのトレース３０２上の第１の位置で表示されるようにすることができる。この例示的実施形態では、マーカ３１６は、第１のユーザ入力信号に基づいてディスプレイ３００の中で少なくとも１つの他のトレース３０２に沿った（または、他の各トレース３０２に沿った）第２の位置で表示され、各マーカ３１６および／または位置は、他の各マーカ３１６および／または位置と同期される。各トレース３０２に沿った各位置は、時間値およびその時間値における構成要素特性値に対応する。より具体的には、第１のマーカ３１６は、例えば、ユーザ入力に基づいて、第１のトレース３０２上の所望の位置に配置される。他の各マーカ３１６は、第１のマーカ３１６の時間値と同じ時間値に対応する位置においてそれぞれのトレース３０２に沿って配置される。
【００３５】
ユーザ２０６はまた、入力インターフェース２０８のセレクタおよび／または部分を操作して、マーカ３１６が少なくとも１つの時間ベースの波形および／または少なくとも１つの軌道プロットなどの少なくとも１つのトレース３０２上の所望の位置に移動されるようにすることができる。入力インターフェース２０８は、ユーザ入力を受信し、ユーザ入力を表す第２のユーザ入力信号をプロセッサ２００に送信する。この例示的実施形態では、プロセッサ２００は、入力インターフェース２０８から受信された第２のユーザ入力信号に基づいてオフセット値を算出する。オフセット値は、この例示的実施形態では、トレース３０２に沿ってマーカ３１６を移動するための時間の量を表す。
【００３６】
この例示的実施形態では、プロセッサ２００は、オフセット値に基づいて、トレース３０２に沿ったマーカ３１６のための新しいまたは第３の位置を算出し、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、新しい位置においてマーカ３１６を表示する。例えば、ユーザ２０６が、入力インターフェース２０８を操作して、マーカ３１６のために１０ミリ秒（ｍｓ）のインクリメントを選択した場合、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、マーカ３１６の前の時間値プラス１０ｍｓに対応するトレース３０２に沿った位置でマーカ３１６を表示する。
【００３７】
プロセッサ２００は、この例示的実施形態では、第１のマーカ３１６の新しい時間値に対応するそれぞれのトレース３０２に沿った少なくとも１つの他のマーカ３１６のための（または他の各マーカ３１６のための）第４の位置を算出する。
この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、各トレース３０２に沿った算出された位置において他の各マーカ３１６を表示する。したがって、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、ユーザ２０６が第１のマーカ３１６を第１のトレース３０２上の新しい時間位置に移動することができるように、トレース３０２および／またはマーカ３１６を相互に同期し、他の各トレース３０２上の他の各マーカ３１６は、第１のマーカ３１６の新しい位置に対応する新しい時間位置に自動的に更新される。
【００３８】
図５は、回転装置１００（図１に示されている）および／または構成要素１０２（図２に示されている）の動作を監視するために使用され得る例示的方法４００の流れ図である。この例示的実施形態では、方法４００は、コンピューティングデバイス１３２（図１に示されている）によって少なくとも部分的に実施および／または実行される。例えば、この例示的実施形態では、複数のコンピュータ実行可能命令がメモリデバイス２０２などのコンピュータ可読媒体の中に組み込まれている。命令は、プロセッサ２００などのプロセッサによって実行される場合、プロセッサに方法４００のステップを実行させ、および／または本明細書に記載されているように機能させる。
【００３９】
この例示的実施形態では、コンピューティングデバイス１３２および／またはプロセッサ２００は、第１の近接センサ１４０（図２に示されている）から、Ｘ軸１４６（図２に示されている）などの第１の予め定義された軸に対する構成要素１０２の検知された位置を示す第１の信号を受信する４０２。さらに、コンピューティングデバイス１３２および／またはプロセッサ２００は、第２の近接センサ１４２（図に示されている）から、Ｙ軸１４８（図２に示されている）などの第２の予め定義された軸に対する構成要素１０２の検知された位置を示す第２の信号を受信する４０４。構成要素１０２の検知された回転を示す第３の信号が、回転センサ１４４（図２に示されている）からコンピューティングデバイス１３２および／またはプロセッサ２００によって受信される４０６。
【００４０】
プロセッサ２００は、この例示的実施形態では、構成要素１０２の検出された位置に少なくとも部分的に基づいて、および／または構成要素１０２の検出された回転に基づいて、構成要素１０２の複数の特性値を算出する４０８。プロセッサ２００は、ユーザ２０６に提示インターフェース２０４（両方とも図３に示されている）およびディスプレイ３００（図４に示されている）を通して、予め定義された軸に沿った構成要素１０２の位置を示す少なくとも１つの時間ベースの波形を図示または表示する４１０。例えば、この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、Ｘ軸１４６に沿った構成要素１０２の位置を示すＸ軸直接波形３０４および／もしくはＸ軸フィルタ済波形３０６を図示する４１０、ならびに／またはＹ軸１４８に沿った構成要素１０２の位置を示すＹ軸直接波形３０８および／もしくはＹ軸フィルタ済波形３１０（それぞれ図４に示されている）を図示する４１０。この例示的実施形態では、時間ベースの波形は、算出された複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づく、またはそれから生成される。
【００４１】
さらに、この例示的実施形態では、プロセッサ２００は、提示インターフェース２０４およびディスプレイ３００を通してユーザ２０６に、Ｘ−Ｙ面１５０などの予め定義された基準面内の構成要素１０２の位置を示す少なくとも１つの軌道プロットを図示または表示する４１２。例えば、この例示的実施形態では、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、Ｘ−Ｙ面１５０内の構成要素１０２の位置を示す直接軌道プロット３１２および／またはフィルタ済軌道プロット３１４を図示する４１２。この例示的実施形態では、軌道プロットは、算出された複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づく、またはそれから生成される。さらに、プロセッサ２００および／または提示インターフェース２０４は、少なくとも１つの時間ベースの波形を少なくとも１つの軌道プロットと同期する４１４。より具体的には、この例示的実施形態では、各時間ベースの波形および各軌道プロットは、相互に同期される４１４。
【００４２】
本明細書に記載の方法、システム、および装置の一例示的技術的効果は、（ａ）予め定義された軸に対する構成要素の検知された位置を示す信号を受信すること、（ｂ）構成要素の検知された位置に少なくとも部分的に基づいて構成要素の複数の特性値を算出すること、（ｃ）複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの時間ベースの波形を図示し、少なくとも１つの時間ベースの波形は、予め定義された軸に沿った構成要素の位置を表すこと、（ｄ）複数の構成要素特性値の少なくとも一部分に基づいて少なくとも１つの軌道プロットを図示し、少なくとも１つの軌道プロットは、予め定義された面内の構成要素の位置を表すこと、および（ｅ）少なくとも１つの時間ベースの波形を少なくとも１つの軌道プロットと同期することのうちの少なくとも１つを含む。
【００４３】
本明細書に記載されているように、回転装置の構成要素の位置を検知または検出する複数のセンサを含む監視システムが提供される。これらのセンサは、コンピューティングデバイスに測定信号を送信し、コンピューティングデバイスは、それらの信号から複数の構成要素特性値を算出する。コンピューティングデバイスは、ディスプレイを介してユーザに構成要素特性値の少なくとも一部分を表示するプロセッサおよび提示インターフェースを含む。構成要素特性値は、複数の時間ベースの波形および複数の軌道プロットで表示される。プロセッサは、各波形および各プロット上に表示されたマーカがすべての波形およびプロットに対して適時に同じ位置に配置されるように波形およびプロットを同期する。ユーザが、１つのマーカが波形またはプロットに沿った新しい位置に移動されるようにする場合は、プロセッサは、それぞれの各波形およびプロットにおける各マーカが他のすべての波形およびプロットに対して適時に同じ位置に配置されるように、他の各マーカが他の各波形および／またはプロットに沿った対応する位置に自動的に移動されるようにする。したがって、ユーザおよび／または技術者は、構成要素および／または回転装置の動作状態を判定することを容易にするために、１つのディスプレイにおいて回転装置の構成要素のための複数の同期された構成要素値、波形、および／またはプロットを迅速に見ることができる。
【００４４】
本明細書に記載の方法およびシステムは、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されない。例えば、各システムの構成要素および／または各方法のステップは、本明細書に記載の他の構成要素および／またはステップとは独立しておよび別々に使用および／または実施されてよい。さらに、各構成要素および／またはステップはまた、他のシステム、装置、および方法と共に使用および／または実施されてよい。
【００４５】
本書は、最良の形態を含めて、本発明を開示し、さらに当業者なら誰でも任意のデバイスまたはシステムを作成し使用すること、および任意の組み込まれた方法を実施することを含めて、本発明を実施することができるようにするために、例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い付く他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文字言語と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文字言語と事実上異ならない同等の構成要素を含む場合は、特許請求の範囲の範囲内にあるもとする。
【００４６】
本発明は様々な特定の実施形態に関して説明されてきたが、本発明は、特許請求の範囲の趣旨および範囲内の修正によって実施されることが可能であることを当業者は理解するであろう。
【符号の説明】
【００４７】
１００  回転装置
１０２  構成要素
１０４  取入れ部
１０６  圧縮機部
１０８  燃焼器部
１１０  タービン部
１１２  排気部
１１４  ロータシャフトアセンブリ
１１６  駆動軸
１１８  中心線軸
１２０  軸受
１２２  燃焼器
１２４  燃料アセンブリ
１２６  発電機
１２８  ロータシャフト
１３０  監視システム
１３２  コンピューティングデバイス
１３４  センサ
１４０  第１の近接センサ
１４２  第２の近接センサ
１４４  回転センサ
１４６  Ｘ軸
１４８  Ｙ軸
１５０  Ｘ−Ｙ面
２００  プロセッサ
２０２  メモリデバイス
２０４  提示インターフェース
２０６  ユーザ
２０８  入力インターフェース
２１０  センサインターフェース
２１２  通信インターフェース
３００  ディスプレイ
３０２  トレース
３０４  Ｘ軸直接波形
３０６  Ｘ軸フィルタ済波形
３０８  Ｙ軸直接波形
３１０  Ｙ軸フィルタ済波形
３１２  直接軌道プロット
３１４  フィルタ済軌道プロット
３１６  マーカ
３１８  振動プロファイル
３２０  振動の方向
３２２  位相インジケータ
【図１】
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【図２】
2013003148.tif 000004
【図３】
2013003148.tif 000005
【図４】
2013003148.tif 000006
【図５】
2013003148.tif 000007
【外国語明細書】
2013003148000001.pdf