[发明专利]声学检测具有有源噪声控制的发动机的故障的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于声学检测发动机的至少一个故障(DYS)的方法。该发动机产生由有源噪声控制系统处理的主要噪声Po，该有源噪声控制系统向降噪目标发射声频信号Pc，所述声频信号Pc由至少一个致动器产生，并由传递函数H关联到由所述有源噪声控制系统产生的信号Y，所述故障(DYS)具有能够在降噪目标处从主要噪声Po中识别的声学特征，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取由所述有源控制系统产生的所述信号Y；由监控单元识别出现的故障(如果有的话)，该监控单元使用Y和H的知识，并在必要时发出警报消息。

技术领域

本发明涉及发动机领域，并且尤其涉及对飞行器机载发动机的故障进行声学检测。

背景技术

已经公知了例如通过识别频率线对发动机故障进行声学检测的方式，其中，频率线为该发动机对激励的声波响应中典型故障的特征，如在用于检验涡轮叶片损伤的专利申请EP 1 205 749中所提出的那样。

此外，将有源噪声控制应用于飞行器发动机，使得有可能开发出用于声波衰减环境中的发动机噪声的有源系统，特别是本申请人的专利申请FR 2 972 710所述的示例，其用于声波衰减具有相反旋转的两个推进器的涡轮螺桨飞行器发动机的推进器噪声。这种系统利用致动器产生声响信号，使得所述声响信号与发动机发出的噪声(文中称为主要噪声)相结合，以便抵消目标空间区域中的感知噪声。

对于用于监控发动机运行的装置而言，所述有源声波衰减系统具有的缺点是掩盖了表示故障特性的噪声。已知待监控的故障的噪声具有特征频率，本申请人已经开发出一种监控方法，其包括在这些特征线周围的窄频带中去激活有源噪声控制系统，该方法在2011年4月8日递交的专利申请FR 1153076中有所描述。

该方法具有若干缺点。它要求监控装置之前的谐波在发动机噪声中不能减少。这导致有源噪声衰减系统的性能恶化，因为不是所有的发动机谐波都减少，但是其中最具指示性的会减少。

此外，有源控制系统的控制回路很难开发，其鲁棒性非常关键。为了减小噪声并更好地识别故障，通过将窄带滤波器插入有源控制的调节回路中来限制围绕特征线噪声不会减少的频率范围，由此导致可能动摇系统的显著相移。在一些配置中，使用该方法可能明显降低有源控制系统的噪声衰减性能，或者使其不稳定。如果试图在以反馈形式运行的有源控制系统中使用该方法，那么这个问题将尤其严重，所述反馈是指输出数据用于修正对致动器的控制。

最后，当该方法与以前馈形式运行的有源控制系统一起使用时，需要使用其他手段来寄存噪声，所述前馈是指在上游检测输入数据，而不需要与降噪目标交互。

发明内容

本发明的目的在于避免干扰有源控制系统的操作，不需要对噪声衰减施加任何性能限制，并且在任何情况下，都不用引入对用于寄存噪声的辅助装置的使用。

为此，本发明涉及用于声学检测发动机的至少一个故障(DYS)的方法，所述发动机产生由有源噪声控制系统处理的主要噪声Po，有源噪声控制系统向降噪目标发射声频信号Pc，声频信号Pc由至少一个致动器产生，并由传递函数H关联到由所述有源噪声控制系统产生的控制信号Y，所述故障(DYS)具有可在降噪目标处从主要噪声Po中识别的声学特征，其特征在于，该方法包括如下步骤：

-获取由有源控制系统产生的所述控制信号Y；

-使用监控单元识别可能发生的故障，该监控单元使用控制信号Y和传递函数H的知识，并在必要时发出警报消息。

优选地，控制信号Y由致动器的一组控制信号组成，并且监控单元分析由控制信号Y和传递函数H的知识重构的主要噪声，以根据特征谐波识别其中可能的故障噪声。