使用声传感器监控发动机运行状况的制作方法

本发明大体上涉及一种燃气涡轮发动机。更确切地说，本发明涉及一种用于监控燃气涡轮发动机中一个或多个变速箱的状况的系统和方法。

背景技术：

燃气涡轮发动机通常包括呈串行流顺序的压缩机段、燃烧段、涡轮机段和排气段。在操作中，空气进入压缩机段的入口，在此，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到气体到达燃烧段。燃料与压缩空气混合并且在燃烧段内燃烧，从而产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧段流动通过限定在涡轮机段内的热气通道，然后经由排气段离开涡轮机段。

燃气涡轮发动机通常包括传输轴和/或附件之间动力的一个或多个变速箱。例如，涡轮机段的低压部经由低压轴驱动压缩机段的低压部。动力变速箱或其它合适的减速箱可将动力从低压轴传输到风扇轴，从而驱动风扇。燃气涡轮机中的动力变速箱和其它变速箱可以包括各种齿轮、轴、阀、轴承、紧固件和/或其它机械部件。在此方面，需要监控燃气涡轮发动机中的各种变速箱，以确定是否必要进行维护或修理。

可以使用一个或多个传感器来监控燃气涡轮发动机变速箱的机械运行状况(mechanicalhealth)。在变速箱操作期间，这些传感器记录由变速箱操作发出的振动声发射(acousticemissionsofvibrations)所发射的特征频率(即，频谱)。当不需要维护时，这些传感器记录变速箱操作期间的基线频谱。然而，在需要维护的变速箱的操作期间，变速箱中达到维护要求的状况(例如，磨损部件)可能产生突发型或连续型声发射或振动，或者导致声发射或振动幅度增大。这些状况展示出不同于不需要维护的变速箱的特征频率(“变速箱事件峰值”)。变速箱事件峰值的幅度随时间的变化可以用于量化需要维护的程度。不幸的是，特征频谱可从初始源开始迅速衰减。因此，通常需要将振动传感器定位成尽可能接近变速箱。在这方面，由于热暴露、空间要求和电缆布线约束，振动传感器监控某些变速箱和其它部件的能力受到限制。

此外，将特征频率和振幅与其它声发射隔离开来可能很困难。通常，由振动传感器产生的信号包含宽带频率内容(即，分布在较宽频率范围内的大量频率)。特征频率与宽带内容中的大量频率相混合。在特征频率处的变速箱事件峰值也不一定具有最高的幅度，并且通常是不明显的。另外，发出特征变速箱频率的其它振动源可能导致误检测事件。例如，燃气涡轮发动机中的轴旋转速度的波动可能导致这种失常。

相应地，用于监控变速箱的系统和方法能够在不需要振动传感器的情况下可靠地从宽带信号中检测并隔离出变速箱中指示需要维护的状况的特征频率信号，将在技术中大受欢迎。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将部分地在以下说明中阐明，或根据说明中的内容来说显而易见，或可以通过本发明的实施习得。

在一个方面，本发明涉及一种用于监控燃气涡轮发动机中的声信号的系统。所述系统包括发出声信号的燃气涡轮发动机部件。传声器感测声信号并且产生指示声信号的一个或多个特性的传声器信号。控制器接收传声器信号并且配置成分析传声器信号以识别变速箱事件峰值。如果存在变速箱事件峰值，则控制器量化变速箱事件峰值的幅度。控制器将变速箱事件峰值的幅度与阈值进行比较，以确定燃气涡轮发动机部件是否需要维护。

本发明的另一方面涉及一种燃气涡轮发动机，其包括压缩机段、燃烧段和涡轮机段。变速箱发出声信号。传声器感测声信号并且产生指示声信号的一个或多个特性的传声器信号。控制器接收传声器信号并且配置成分析传声器信号以识别变速箱事件峰值。如果存在变速箱事件峰值，则控制器量化变速箱事件峰值的幅度。控制器将变速箱事件峰值的幅度与阈值进行比较，以确定变速箱是否需要维护。

本发明的又一方面涉及一种用于监控燃气涡轮发动机中的声信号的方法。所述方法包括通过传声器感测由燃气涡轮发动机部件发出的声信号。通过传声器产生指示声信号的一个或多个特性的传声器信号。使用控制器分析传声器信号以识别变速箱事件峰值。如果存在变速箱事件峰值，则通过控制器量化变速箱事件峰值的幅度。使用控制器将变速箱事件峰值的幅度与阈值进行比较，以确定燃气涡轮发动机部件是否需要维护。

技术方案1：一种用于监控燃气涡轮发动机中声信号的系统，包括：

燃气涡轮发动机部件，其发出所述声信号；

传声器，其感测所述声信号并且产生指示所述声信号的一个或多个特性的传声器信号；以及

控制器，其接收所述传声器信号，所述控制器配置成：

分析所述传声器信号以识别变速箱事件峰值；

如果存在所述变速箱事件峰值，则量化所述变速箱事件峰值的振幅；以及

将所述变速箱事件峰值的所述幅度与阈值进行比较，以确定所述燃气涡轮发动机部件是否需要维护。

技术方案2：根据技术方案1所述的系统，其中，所述传声器与所述燃气涡轮发动机部件间隔开。

技术方案3：根据技术方案2所述的系统，其中，所述传声器安装至所述燃气涡轮发动机的壳体。

技术方案4：根据技术方案2所述的系统，其中，所述传声器直接安装至所述控制器。

技术方案5：根据技术方案1所述的系统，其中，所述传声器信号包括宽带信号。

技术方案6：根据技术方案1所述的系统，所述系统进一步包括：声共振装置。

技术方案7：根据技术方案6所述的系统，其中，所述声共振装置直接安装至所述燃气涡轮发动机部件。

技术方案8：根据技术方案1所述的系统，其中，所述燃气涡轮发动机部件包括变速箱。

技术方案9：根据技术方案1所述的系统，其中，所述控制器是fadec。

技术方案10：一种燃气涡轮发动机，包括：

压缩机段；

燃烧段；

涡轮机段；

变速箱，其发出声信号；

传声器，其感测所述声信号并且产生指示所述声信号的一个或多个特性的传声器信号；以及

控制器，其接收所述传声器信号，所述控制器配置成：

分析所述传声器信号以识别变速箱事件峰值；以及

如果存在所述变速箱事件峰值，则量化所述变速箱事件峰值的振幅；以及

将所述变速箱事件峰值的所述幅度与阈值进行比较，以确定所述变速箱是否需要维护。

技术方案11：根据技术方案10所述的系统，其中，所述传声器与所述变速箱间隔开。

技术方案12：根据技术方案11所述的系统，其中，所述传声器与所述控制器安装至所述燃气涡轮发动机的壳体。

技术方案13：根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机，进一步包括：声共振装置，其直接安装至所述变速箱。

技术方案14：根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机，其中，所述变速箱包括联接低压轴和风扇轴的动力变速箱。

技术方案15：一种用于监控燃气涡轮发动机中的声信号的方法，包括：

通过传声器感测由燃气涡轮发动机部件发出的所述声信号；

通过所述传声器产生指示所述声信号的一个或多个特性的传声器信号；

通过控制器分析所述传声器信号以识别变速箱事件峰值；

如果存在所述变速箱事件峰值，则通过所述控制器量化所述变速箱事件峰值的振幅；以及

通过控制器对所述变速箱事件峰值的所述幅度与阈值进行比较，以确定所述燃气涡轮发动机部件是否需要维护。

技术方案16：根据技术方案15所述的系统，其中所述传声器信号包括宽带传声器信号。

技术方案17：根据技术方案16所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器对所述宽带传声器信号进行过滤以产生包括所述变速箱事件峰值的窄带传声器信号。

技术方案18：根据技术方案15所述的方法，进一步包括：

使用快速傅立叶变换分析技术通过控制器产生所述传声器信号的图形显示。

技术方案19：根据技术方案15所述的方法，进一步包括：

如果所述变速箱事件峰值的所述幅度超过所述阈值，则通过所述控制器发出消息。

技术方案20：根据技术方案15所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机部件包括变速箱。

参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，展示了本发明的各个实施例，并与具体实施方式一起解释本发明的原理。

附图说明

本说明书参考附图，针对所属领域的普通技术人员，完整且可实现地揭示了本发明，包括其最佳模式，在附图中：

图1是根据本发明公开的实施例的示例性高旁通涡轮风扇式燃气涡轮发动机的示意性截面图；

图2是图1所示的涡轮风扇的一部分的放大截面图，其示出了声信号监控系统的某些部件的定位；

图3是图2中部分示出的声信号监控系统的示意图，其示出了声信号监控系统的操作；

图4是动力变速箱的示意图，示出了直接安装在其上的声共振装置；

图5是示出了根据本发明公开的实施例的用于监控由变速箱发出的声信号的方法的流程图；

图6是由传声器产生的传声器信号的示例性图形显示，其检测由变速箱发射的声信号；以及

图7是变速箱事件峰值随时间的幅度的示例性图形显示。

本说明书和附图中附图标记的重复使用旨在表示相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各项实施例，附图中图示本发明实施例的一个或多个实例。每个实例均以解释本发明，而非限制本发明的方式提供。事实上，对于所属领域的技术人员来说将显而易见的是，可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明做出各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分进行说明或描述的特征可用于其他实施例中，从而得到另一个实施例。因此，本发明应涵盖在所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改和变化。

如本文所使用的，术语“传输至”和“传输”是指可以通过有线方法、无线方法或其任何组合以电子方式执行的任何类型的传输。在本发明的范围内的典型的电子传输可以通过各种远程电子传输方法来执行，比如通过使用基于局域网或广域网(lan或wan)、基于因特网或基于网络的传输方法，使用有线电视或无线电信网络或任何其它合适的远程传输方法。

如本文所使用的，术语“软件”是指任何形式的机器可读的编程语言或指令(例如，对象代码)，当加载或以其他方式安装时，它向能够读取这些指令的机器比如计算机或其他计算机程序读取器提供操作指令。可用于本发明公开的实施例的软件可以存储或驻留在一个或多个cd-rom盘、硬盘或任何其它形式的合适的非易失性电子存储介质上，也可以从一个或多个cd-rom盘、硬盘或任何其它形式的合适的非易失性电子存储介质上加载或安装。可用于本发明公开的实施例的软件还可以通过下载或其他形式的远程传输来安装。

本发明公开的用于监控变速箱的系统和方法包括用于检测由变速箱发射的声信号的传声器(microphone)。所述传声器与变速箱间隔开(即，远离变速箱)。所述传声器产生指示声信号的特性的传声器信号。全权数字发动机控制(fullauthoritydigitalenginecontrol)分析所述传声器信号以确定变速箱是否需要维护。在这方面，本发明公开的系统和方法在不需要振动传感器的情况下可靠地从宽带声信号中检测并隔离出需要维护的变速箱中的状况的特征频率信号。

现在参照附图，其中，在所有附图中相同的附图标记表示相同的元件，图1是可结合本发明所公开实施例的示例性高旁通涡轮风扇式燃气涡轮发动机10(“涡轮风扇发动机10”)的示意性截面图。如图1中所示，涡轮风扇发动机10限定延伸穿过其中的纵向或轴向中心线轴线12，以供参考。大体上，涡轮风扇发动机10可以包括设置在风扇段16下游的核心涡轮机或燃气涡轮发动机14。

核心涡轮发动机14大体上可以包括限定环形入口20的大体呈管状的外壳18。外壳18可以由单个壳体或多个壳体形成。外壳18包围具有增压器或低压压缩机22(“lp压缩机22”)和高压压缩机24(“hp压缩机24”)的压缩机段、燃烧段26、具有高压涡轮机28(“hp涡轮机28”)和低压涡轮机30(“lp涡轮机30”)的涡轮机段以及排气段32，它们呈串行流关系。高压轴或线轴34(“hp轴34”)驱动地联接hp涡轮机28和hp压缩机24。低压轴或线轴36(“lp轴36”)驱动地联接lp涡轮机30和lp压缩机22。lp轴36还可以联接至风扇段16的风扇线轴或轴38(“风扇轴”)。在一些实施例中，lp轴36可以经由动力变速箱或减速齿轮39(“pgb39”)以间接驱动或齿轮驱动的构造联接至风扇轴38。在替代性构造中，lp轴36可直接联接至风扇轴38(即，直接驱动构造)。

如图1所示，风扇段16包括联接至风扇轴38并且从风扇轴38径向向外延伸的多个风扇叶片40。环形风扇壳体或外罩42周向地包围风扇段16和/或核心涡轮机14的至少一部分。外罩42可以由多个周向间隔开的出口导向叶片44相对于核心涡轮机14支承。此外，外罩42的下游段46可以包围核心涡轮机14的外部，以限定两者之间的旁通气流通道48。

如图1所示，空气50在涡轮风扇发动机10的运行期间进入涡轮风扇发动机10的入口部52。空气50的第一部分54流入旁通流动通道48中，而空气50的第二部分56流入lp压缩机22的入口20中。联接至lp轴36的lp压缩机静叶(statorvane)70和lp压缩机动叶(rotorblade)72的一个或多个连续级渐进地压缩空气50的通过lp压缩机22流向hp压缩机24的第二部分56。接下来，联接至hp轴34的hp压缩机静叶74和hp压缩机动叶76的一个或多个连续级进一步压缩空气50的流经hp压缩机24的第二部分56。这将压缩空气58提供给燃烧段26，压缩空气58在此与燃料混合并且燃烧以提供燃烧气体60。

燃烧气体60流经hp涡轮机28，在涡轮机28中，联接至hp轴34的hp涡轮静叶66和hp涡轮动叶68的一个或多个连续级从燃烧气体60中提取动能和/或热能的第一部分。所述能量提取为hp压缩机24的操作提供支持。燃烧气体60随后流经lp涡轮机30，在lp涡轮机30处，联接至lp轴36的lp涡轮机静叶62和lp涡轮机动叶64的一个或多个连续级从燃烧气体60中提取热能和/或动能的第二部分。所述能量提取促使lp轴36旋转，从而为lp压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转提供支持。燃烧气体60随后通过其排气段32离开核心涡轮机14。

核心涡轮机14与涡轮风扇发动机10一起用于类似的目的，并且在陆基燃气涡轮机、涡轮喷气式发动机和无涵道风扇发动机中具有类似的环境，其中，涡轮喷气式发动机的空气50的第一部分54与空气50的第二部分56的比率小于涡轮风扇发动机的空气50的第一部分54与空气50的第二部分56的比率，无涵道风扇发动机中风扇段16没有外罩42。在涡轮风扇发动机、涡轮喷气式发动机和无涵道发动机的每一者中，可以在任何轴和线轴之间包括减速装置(例如，pgb39)。例如，pgb39可以设置在lp轴36与风扇段16的风扇轴38之间。

图2和图3示出了用于涡轮风扇发动机10中的声信号监控系统100。更确切地说，图2是涡轮风扇发动机10的一部分的放大截面图，其示出了声信号监控系统100的某些部件的定位。图3是所述声信号监控系统100的示意图，其示出了所述声信号监控系统100的操作。

下面将在监控由pgb39产生的声信号104的背景下描述声信号监控系统100，其中，pgb39联接lp轴36和风扇轴38。声信号104是pgb39在其操作期间发射的指示需要维护的任何噪声、振动或其他可听信号。然而，在替代性实施例中，声信号监控系统100可以监控由涡轮风扇发动机10中的附件变速箱(未示出)或任何其它变速箱产生的声信号。此外，声信号监控系统100可以监控由具有运动部件(例如轴承)的任何合适部件产生的声信号。

参考图2和图3所示，声信号监控系统100包括传声器102，其感测由pgb39发出的声信号104。传声器102将声信号104转换为传声器信号106，传声器信号106是指示声信号104的各种特性(例如，频率、幅度等)的数字或模拟电子信号。在图2所示的实施例中，传声器102在hp压缩机24的前部附近安装至外壳18。在替代性实施例中，传声器102可以安装至外罩42。然而，传声器102可以安装至涡轮风扇发动机10的任何合适部件。在任何方面，传声器102都与pgb39间隔开。这样，传声器102能够在不与pgb39直接接触的情况下感测由pgb39产生的声信号104。传声器102可以是任何合适类型的传声器(例如，压电传声器)。

在一些实施例中，声信号监控系统100可以包括用来放大声信号104的声共振装置128。更确切地说，在某些实施例中，传声器102可能定位成离pgb39太远而不能可靠地感测声信号104。在这方面，声共振装置128是无源机械装置，其在一个或多个关注的特定频率下放大声信号104，从而允许传声器102可靠地感测声信号104。在图4所示的实施例中，声共振装置128是具有锥体130的扬声器。在其他实施例中，声共振装置128可以是叉状的或其他合适的无源机械放大器。声共振装置128优选地直接安装至如图4所示的pgb39。尽管如此，声共振装置128也可以安装在任何合适的位置。一些实施例可以包括多个声共振装置128，而其他实施例可以不包括一个或多个声共振装置128。

声信号监控系统100还包括从传声器102接收传声器信号106的全权数字发动机控制器或发动机控制单元108(“fadec108”)。fadec108包括处理器110、随机存取存储器112(“ram112”)和非易失性存储设备114(例如，硬盘、固态硬盘等)。fadec108可以利用处理器110实时地分析传声器信号106并将所述分析存储在存储设备114中。替代性地，fadec108可以将传声器信号106传输至远程系统(例如，当飞行器仍在空中时)或存储传声器信号106以用于稍后传输和/或下载至远程系统(例如，在飞行器已着陆之后)。在一些实施例中，传声器信号106可以被传输或下载至便携式计算机(未示出)。

处理器110可以包括设计和编程为执行或促使执行本文所述功能的数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。处理器还可以包括微处理器或上述设备的组合(例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp核心的一个或多个微处理器或任何其它此类配置)。

此外，存储器装置通常可包括存储元件，所述存储器元件包括，但不限于，计算机可读介质(例如，随机存取存储器(ram))、计算机可读非易失性介质(例如，闪存、eeprom、nvram或fram)、光盘只读存储器(cd-rom)、磁光盘(mod)、数字多功能光盘(dvd)，和/或其他合适的存储器元件。存储器可以存储可由处理器访问的信息，包括可以由处理器执行的指令。例如，所述指令可以是软件或当由处理器执行时促进处理器执行运算的任何指令集。对于某些实施例，所述指令包括配置成操作系统的软件包，以例如执行下面参照图5所示的pgb39。

在图2所示的实施例中，fadec108在hp压缩机24的前部附近安装至外壳18。在此实施例中，fadec108安装在传声器102附近以减少电联接fadec108与传声器102所需的导线长度。实际上，在一些实施例(图4)中，传声器102可直接安装至fadec108。然而，fadec108可以安装至风扇壳体42或涡轮风扇发动机10中的任何其它合适的部件。

在一些实施例中，声信号监控系统100可以确定lp轴36和/或风扇轴38的旋转速度。在这方面，图3所示的声信号监控系统100的实施例包括lp轴速度传感器114和风扇轴速度传感器116，其分别测量lp轴36和风扇轴38的旋转速度。lp轴速度传感器114将指示lp轴36速度的lp轴速度信号118发送至fadec108。类似地，风扇轴速度传感器116将指示风扇轴38速度的风扇轴速度信号120发送至fadec108。lp轴速度传感器114和风扇轴速度传感器116可以是任何合适的传感器(例如，基于感应的传感器)。

由于传声器信号106是宽带信号(例如，通常从0至约4000hz)，所以通常难以或不可能直接识别其中的用于pgb39的相关变速箱事件峰值。例如，传声器信号106中具有最高幅度的峰值不总是变速箱事件峰值。因此，fadec108通常将宽带传声器信号106过滤至可能包括变速箱事件峰值的一个或多个窄带宽频率。所述窄带宽通常更便于识别和量化变速箱事件峰值。宽带和窄带信号的范围可以根据诸如pgb39中的移动部件(例如，齿轮，轴承等)数量以及lp轴36和风扇轴38的相对速度等各种相关因素向上或向下变化。

分别指示lp轴36和风扇轴38速度的lp轴速度信号118和风扇轴速度信号120有助于将宽带信号过滤至与pgb运行状况相关的频率。更确切地说，可以在发动机速度变化(即，瞬态发动机速度条件)期间或在发动机速度恒定或稳定(即，稳态发动机速度条件)期间收集传声器信号106。在瞬时和稳态条件下收集的传声器信号106的分析可以用于判定pgb39是否需要维护。所述判定通常需要在一段时间内收集和分析传声器信号106，以确保关于pgb39需要维护的判定是基于足够数据采样的重复性客观判定，而不是异常现象。

图5示出了根据本发明公开的实施例监控由pgb39产生的声信号104的方法(200)。

在步骤(202)中，传声器102感测由pgb39发出的声信号104。步骤(202)可以包括分别用lp轴速度传感器114和风扇轴速度传感器116感测lp轴36速度和/或风扇轴38速度。

在步骤(204)中，传声器102产生指示声信号104的一个或多个特性(例如，频率、振幅等)的传声器信号106。步骤(204)可以包括利用lp轴速度传感器114和风扇轴速度传感器116分别产生lp轴速度信号118和/或风扇轴速度信号120。

在步骤(206)中，fadec108接收传声器信号106的采样。在一些实施例中，fadec108也可以作为步骤(206)的一部分，接收lp轴速度信号118和风扇轴速度信号120的采样。

在步骤(208)中，fadec106执行初始查询以判定采样是否是在适当的瞬态条件下获得的。如果采样不是在适当的瞬时条件下获得的(即，步骤(208)中“合格瞬态？”的答案为“否”)，则fadec108在步骤(210)中执行另一询问以判定所述采样是否是在适当的稳态条件下获得的。如果采样是在适当的瞬时条件下获得的(即，步骤(208)中对“合格瞬态？”的答案为“是”)，则fadec108根据步骤(214)处理所述采样，详情如下。如果采样不是在适当的稳态条件下获得的(即，步骤(210)中“合格稳定状态”的答案为“否”)，则fadec108将不在步骤(214)中进一步处理采样，因为所述采样将不能提供可靠或可比较的结果。如果采样是在适当的稳态条件下获得的(即，步骤(210)中“合格稳定状态？”的答案为“是”)，则fadec108根据步骤(212)进一步处理所述采样。

在步骤(212)中，fadec108使用快速傅里叶变换(“fft”)分析技术分析采样以产生传声器信号106的频谱或图形显示。宽带周期信号比如传声器信号106通常包括来自许多频率的贡献。fft分析提供了宽带信号内存在的各个频率的频谱并且指示每个频率的贡献的强度。

通常，涡轮风扇发动机10的正常fft包括可预测的内容，比如对应于lp轴36和风扇轴38速度的频率的整数和特定非整数谐波，以及固定频率现象。基于变速箱的几何形状和轴速度，一个或多个特征频率通常是可预测的。然而，特征频率可能由于齿轮磨损或pgb39中的其它情况而变化。此外，特征频率可以包含幅度高于主特征频率的频率边带。这样，通常有必要评估特征频率范围，所述特征频率范围包括特征频率以及预期的变化和可能的边带。然后提取fft的在特征频率范围内的部分用于进一步评估。图6示出了示例性fft的图形显示，其中，具有以122指示的最高幅度的峰对应于变速箱事件峰值。然而，并非总是如此。

在这方面，fadec108在步骤(216)中对宽带传声器信号106进行过滤以产生包括一个或多个变速箱事件峰值的窄带传声器信号。更确切地说，在变速箱事件峰值的幅度低于其他频率分量的情况下，fadec108将变速箱事件峰值与其他频率隔离。相应地，fadec108在步骤(216)中从fft中去除或过滤掉所有与pgb39无关的可预测内容(例如，与lp和风扇轴速度对应的频率的整数和特定非整数谐波、固定频率现象等)，以提供包括变速箱事件峰值频率的窄带宽频率范围。

在步骤(216)中滤除已知的与变速箱无关的频率之后，fadec108在步骤(218)中分析窄带传声器信号以识别一个或多个变速箱事件峰值。fadec108然后在步骤(220)中测量特征频率范围中的最高剩余峰值的幅度和频率，以确定变速箱事件峰值的幅度。步骤(220)可以包括将幅度记录为变速箱事件峰值，将频率记录为特征频率。在量化变速箱事件峰值的幅度之后，fadec108可以汇编量化结果并且将量化结果存储在存储装置114中。

在步骤(222)中，fadec108将变速箱事件峰值的幅度与阈值进行比较，以判定pgb39是否需要维护。在一个实施例中，fadec108判定变速箱事件峰值的幅度是否以恒定的特征频率达到或超过阈值预定次数。这通常包括示出总是达到或超过所述阈值的反复判定。如果总是达到或超过阈值频率标准(即，步骤(222)的答案为“是”)，则在步骤(224)中发出消息(例如，警报)，以采取适当的动作(例如，维护或修复pgb39)。如果没有总是达到或超过阈值频率标准(即，步骤(222)的答案为“否”)，则方法(200)在步骤(212)中终止。如果需要，根据步骤(224)中的维护需要的程度，fadec108可以包括用于不同级别的消息(例如，报警)的多个步骤。

通常，fadec108分析方法(200)中的许多采样，以获得在一段时间内变速箱事件峰值的幅度值的曲线图。图7示出了示例性图形曲线，其包括各种阈值标准线，以指示需要维护的程度、适当的维护动作以及何时应该执行所述动作。例如，由124表示的线代表警告阈值(例如，pgb39可能需要相对较快地维护或修理)，而由126表示的线表示警报阈值(例如，pgb需要立即维护或修理)。事实上，随时间绘制幅度值可以对变速箱维护趋势进行监控，从而提供关于何时采取适当校正动作的充分警告。

如上面的详细讨论，fadec108监控pgb39的状况并且判定何时建议或立即需要维护或修理。在一些实施例中，fadec108可以在步骤(224)中显示消息，指示是否已经达到或超过用于执行特定维护操作的阈值。fadec108还可以发出已收集或处理的数据(例如，传声器信号106)已经被下载或发送至另一系统(例如，便携式计算机)的消息。替代性地，fadec108仅可存储所收集或处理的数据(即，如步骤(108)中那样)。随后可以下载或发送所收集或处理的数据以用于进一步分析，以判定潜在的趋势，从而预测何时可能达到或超过阈值标准(即，步骤(218))以及何时应该发出一个或多个级别的维护或维修信息(即，步骤(220))。例如，维护人员可以将收集或处理的数据下载至便携式计算机以便在其上进行分析。维护人员可以将此数据与从其他fadec下载的其他数据进行比较，以比较不同飞行器或发动机的维护需求。通过比较来自多个发动机和/或飞行器的数据，维护人员可能能够更好地预测维护需求。

声信号监控系统100可以包括可下载或可安装的软件，以在fadec108上安装和使用来执行方法(200)。所述软件可以随附或关联一套关于在fadec108上下载或安装所述软件并且/或者结合fadec108使用所述软件的说明，所述说明写在或打印在一张或多张纸上、多页手册中、用于远程下载或安装该软件的位置(例如，基于服务器的网站)中、提供或销售该软件的包装上或内部以及/或者从中加载或安装软件的电子介质(例如，cd-rom磁盘)上，或者适用于提供关于如何加载、安装和/或使用该软件的说明的任何其他合适方法。

虽然在监控飞行器燃气涡轮发动机中的变速箱是特别有用的，但是本发明公开的方法和系统也可以用于监控安装在与其他机器比如蒸汽涡轮发动机、直升机变速箱、燃气涡轮发电机、泵、电动机、往复式发动机等一起使用的旋转轴上的变速箱和其他装置，其中传声器定位成远离被监控的变速箱。

本说明书使用各个实例来揭示本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的可获专利范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域技术人员能想到的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也属于权利要求书的范围。