[发明专利]涡轮机械监测系统和方法

权利要求书

1.一种用于监测涡轮机械的系统，包括：

涡轮机械，包括具有第一机械发光材料的第一涡轮机械部件，其中所述第一涡轮机械部件构造成在暴露于足以引起所述第一机械发光材料机械发光的机械刺激之后产生第一光发射；和

涡轮机械监测系统，构造成基于对所述第一光发射的检测来监测所述第一涡轮机械部件)的结构健康；其中，所述涡轮机械监测系统包括数据采集和处理电路，以基于通过将所述第一光发射与所述第一涡轮机械部分的机械发光相关联来对所述第一光发射所进行的分析来监测所述第一涡轮机械部件的结构异常，所述涡轮机械监测系统还构造为提供对于所述第一涡轮机械部件的结构健康的用户可感知指示，并基于所述分析响应于所述第一光发射的相关参数或者其组合来调整所述涡轮机械的运行速度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮机械监测系统包括：

光电检测器，构造成检测所述第一光发射并产生表示所述第一光发射的第一电信号；和

控制器，构造成分析所述第一电信号以测量与所述第一光发射相关的参数。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成测量所述参数，以判定发射是否表示所述第一涡轮机械部件的机械失效或早期机械失效。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述参数包括检测的第一光发射的强度、所述第一光发射内的一个或多个波长的相对强度、所述第一光发射的时间、所述第一光发射的波长、所述第一光发射)的频率、或上述各项的任意组合。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成响应于测量的参数的判定值引起所述涡轮机械的操作参数改变，并且所述判定值表示所述第一涡轮机械部件的机械失效或早期机械失效。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述涡轮机械监测系统包括光纤线缆，所述光纤线缆将所述第一涡轮机械部件与所述光电检测器光学联接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮机械监测系统包括摄像机，所述摄像机构造成捕获所述第一光发射的至少一部分。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮机械包括涡轮机、压缩机或泵，并且所述第一涡轮机械部件包括燃料喷嘴、燃烧器、排出部分、旋转叶片、或上述各项的任意组合当中的至少一部分。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一涡轮机械部件包括各自由陶瓷基复合材料形成的多个层叠的层。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮机械包括具有第二机械发光材料的第二涡轮机械部件，并且所述第二涡轮机械部件构造成在暴露于足以引起所述第二机械发光材料发射的第二机械刺激之后产生第二光发射，并且其中，所述涡轮机械监测系统构造成基于对所述第二光发射的检测来监测所述第二涡轮机械部件的结构健康。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一光发射和所述第二光发射各自包括一个或多个特性发射参数，并且所述涡轮机械监测系统构造成区分所述第一光发射和所述第二光发射，以判定是否表示所述第一涡轮机械部件和所述第二涡轮机械部件的机械失效或早期机械失效。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械刺激包括下列至少一者：在所述第一机械发光材料上的压力、在所述第一机械发光材料上的磨损、在所述第一机械发光材料上的振动和稳定载荷、或在所述第一机械发光材料上的外来物体损伤。

13.一种用于监测涡轮机械的系统，其包括：

涡轮机械监测系统，其构造成可通信地连接至涡轮机械，包括：

光电检测器，构造成检测由所述涡轮机械的具有机械发光材料的部件产生的光发射；和

控制器，构造成通过地连接到所述光电检测器及检测与所述光发射有关的参数，其中所述控制器构造成基于所述参数来监测所述涡轮机械的结构异常。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：所述控制器构造成使所述涡轮机械监测系统在判定所述光发射表示所述涡轮机械部件或者另一涡轮机械部件的早期机构失效或机械失效时提供用户可感知的指示。