一种确定腐蚀补救措施计划的系统以及方法与流程

文档序号:16512231发布日期:2019-01-05 09:24阅读:176来源:国知局
一种确定腐蚀补救措施计划的系统以及方法与流程

本文所描述的主题涉及监测例如涡轮发动机或其它设备等设备的腐蚀。



背景技术:

包括金属部件的设备会随时间推移而腐蚀。腐蚀会在设备中产生坑,所述坑最终会导致设备中的裂缝和设备的最终失效。可安排对设备进行定期检查以检验腐蚀的存在和/或进展。但是,这个腐蚀定期检查仅可检查裂缝的传播和/或仅可测量单个腐蚀坑,并且不检查腐蚀的其它方面。因此,对设备可继续安全地操作多久(例如,设备的剩余有用使用寿命)的预测可能是不准确的。



技术实现要素:

在一个实施例中,一种方法包括:在实施腐蚀补救措施(corrosionremediationaction)之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性;以及基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划(schedule):腐蚀的所述一个或多个被测量特性、所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化、所述设备的所述一个或多个历史操作特性、和/或所述设备的所述一个或多个即将发生(forthcoming)的操作特性。

在一个实施例中,一种系统包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成在实施腐蚀补救措施之前和之后获得设备中的腐蚀的一个或多个特性的测量结果。所述一个或多个处理器还被配置成确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、和/或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性。所述一个或多个处理器被配置成基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划:腐蚀的所述一个或多个被测量特性,所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,所述设备的所述一个或多个历史操作特性,和/或所述设备的所述一个或多个即将发生的操作特性。

在一个实施例中,一种方法包括:在实施腐蚀补救措施之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化;基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长;以及基于所述设备的所述腐蚀的所确定的所述即将到来的增长以及所述即将发生的操作特性来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划。

本申请技术方案1公开了一种确定腐蚀补救措施计划的方法,包括在实施腐蚀补救措施之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性;以及基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划:腐蚀的所述一个或多个被测量特性,所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,所述设备的所述一个或多个历史操作特性,或所述设备的所述一个或多个即将发生的操作特性。

本申请技术方案2根据技术方案1所述的方法,其中,所述方法进一步包括:对所述设备实施所述腐蚀补救措施。

本申请技术方案3根据技术方案1所述的方法,其中,所述设备中的所述腐蚀的所述一个或多个特性包括所述设备中的腐蚀坑的一个或多个多维特性。

本申请技术方案4根据技术方案1所述的方法,其中,所述腐蚀补救措施包括以下各项中的一项或多项:冲洗所述设备或者将油漆或其它涂层涂覆到所述设备上。

本申请技术方案5根据技术方案1所述的方法,其中,所述方法包括:将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述计划是基于所述变化速率来修改的。

本申请技术方案6根据技术方案1所述的方法,其中,所述方法包括:将所述一个或多个历史操作特性确定为以下各项中的一项或多项:所述设备的之前设置、所述设备在其下操作的之前速度、所述设备在其中操作的之前温度、所述设备在其中操作的之前湿度水平、或所述设备在其中操作的之前灰尘量,并且其中所述计划是基于所述设备的所述一个或多个历史操作特性来修改的。

本申请技术方案7根据技术方案1所述的方法,其中,所述腐蚀补救措施的所述计划还是基于所述设备的操作目标来修改的。

本申请技术方案8根据技术方案7所述的方法,其中,所述设备的所述操作目标包括对以下各项中的一项或多项的限制:所述设备的燃料效率或者由所述设备产生的排放物。

本申请技术方案9根据技术方案1所述的方法,其中,所述腐蚀补救措施的所述计划是针对设备机群来修改的,所述设备机群包括针对其测量了腐蚀的所述一个或多个特性的所述设备。

本申请技术方案10根据技术方案1所述的方法,其中,修改所述计划包括以下各项中的一项或多项:确定包括所述腐蚀补救措施的不同补救措施的可用性或者基于所述设备的可用性来延迟所述腐蚀补救措施的经安排实例。

本申请技术方案11根据技术方案1所述的方法,其中,所述方法进一步包括:基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长,其中所述计划还是基于所述腐蚀的所述即将发生的增长来修改的。

本申请技术方案12根据技术方案1所述的方法,其中,修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的所述计划,以增大所述计划中的连续腐蚀补救措施之间的时间段。

本申请技术方案13公开了一种确定腐蚀补救措施计划的系统,包括:一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成在实施腐蚀补救措施之前和之后获得设备中的腐蚀的一个或多个特性的测量结果,所述一个或多个处理器还被配置成确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性,其中所述一个或多个处理器被配置成基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划:腐蚀的所述一个或多个被测量特性,所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,所述设备的所述一个或多个历史操作特性,或所述设备的所述一个或多个即将发生的操作特性。

本申请技术方案14根据技术方案13所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置成将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述一个或多个处理器被配置成基于所述变化速率来修改所述计划。

本申请技术方案15根据技术方案13所述的系统,其中,所述一个或多个处理器还被配置成将所述一个或多个历史操作特性确定为以下各项中的一项或多项:所述设备的之前设置、所述设备在其下操作的之前速度、所述设备在其中操作的之前温度、所述设备在其中操作的之前湿度水平、或所述设备在其中操作的之前灰尘量,并且其中所述一个或多个处理器被配置成基于所述设备的所述一个或多个历史操作特性来修改所述计划。

本申请技术方案16根据技术方案13所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置成还基于对以下各项中的一项或多项的限制来修改所述腐蚀补救措施的所述计划:所述设备的燃料效率、由所述设备产生的可听噪声、或由所述设备产的排放物。

本申请技术方案17根据技术方案13所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置成基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长,其中所述一个或多个处理器被配置成还基于所确定的所述即将到来的增长来修改所述计划。

本申请技术方案18公开了一种确定腐蚀补救措施计划的方法,包括:在实施腐蚀补救措施之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化;基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长;以及基于所述设备的所述腐蚀的所确定的所述即将到来的增长以及所述即将发生的操作特性来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划。

本申请技术方案19根据技术方案18所述的方法,其中,所述方法进一步包括:对所述设备实施所述腐蚀补救措施。

本申请技术方案20根据技术方案18所述的方法,其中,所述设备中的所述腐蚀的所述一个或多个特性包括所述设备中的腐蚀坑的一个或多个多维特性。

本申请技术方案21根据技术方案18所述的方法,其中,所述方法包括:将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述计划是基于所述变化速率来修改的。

附图说明

参考附图,通过阅读对非限制性实施例的以下描述,将更好地理解本发明的主题,下文中,在附图中:

图1展示了腐蚀监测系统的一个实施例;

图2展示了由图1所示出的分析控制器检查出的腐蚀坑特性的实例以确定是否实施一个或多个补救措施;并且

图3展示了用于监测设备中的腐蚀的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本文所描述的本申请主题的一个或多个实施例提供了监测设备中的腐蚀、操作特性等并基于设备的被监测的腐蚀、操作特性等来确定补救措施的计划的系统和方法。尽管本文中的描述可确定发动机涡轮的补救计划,但是所述系统和方法可用于确定针对例如其它车辆部件、桥、铁轨等其它类型的设备的补救计划。

所述系统和方法可基于设备中的腐蚀坑的光学测量结果来表征设备的腐蚀。例如,系统和方法可使用关于腐蚀坑群体(包括坑的深度、宽度和/或纵横比)的多维表面信息来量化与一片腐蚀坑相关联的应力集中。腐蚀坑的纵横比可以是坑的宽度与坑的深度之比。

图1展示了腐蚀监测系统100的一个实施例。系统100包括分析控制器102,所述分析控制器监测设备性能参数并且预测设备104的腐蚀降解,例如航空器的涡轮发动机(或另一种类型的发动机、另一种类型的车辆的另一个发动机、或另一种类型的设备而非发动机)。响应于预测腐蚀降解,分析控制器102可自动实施和/或安排一个或多个响应措施,所述一个或多个响应措施还可被称为补救措施。这些响应措施可在不将设备104从设备104耦接的例如航空器或航空器的翼等动力系统移除的情况下执行。关于表面安装的设备104(例如,安装到地的表面、轮船或另一个表面上的涡轮),响应措施可在不将设备104从安装设备104的表面移除的情况下执行。

补救系统106表示改变设备104的状态以降低进一步腐蚀的影响的一个或多个硬件部件。例如,补救系统106可包括施加水、空气等使腐蚀物种从设备104中移除的清洁系统。补救系统106可包括将涂层添加到设备104的喷射装置,所述涂层包括腐蚀缓解涂层。补救系统106可包括将腐蚀物从设备104上砂磨掉或混合腐蚀物的砂磨或研磨装置。

任选地,补救系统106可以是安排系统,所述安排系统改变车辆的计划以避开涉及暴露于造成热腐蚀的灰尘的城市到城市飞行路径。作为另一个实例,补救系统106可与控制设备104的操作的设备控制器108通信。设备控制器108可修改设备104的操作参数,例如以便降低设备104的速率、以便降低设备104的操作温度的上限和/或以便以其它方式降低设备104的应力从而降低腐蚀速率。

分析控制器102和/或设备控制器108表示硬件电路系统,所述硬件电路系统包括执行本文所描述的关联操作的一个或多个处理器(例如,一个或多个微处理器、场可编程门阵列和/或集成电路)和/或与所述一个或多个处理器连接。任选地,分析控制器102和/或设备控制器108可包括一个或多个处理器(例如,控制器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等)、一个或多个存储器、一个或多个输入/输出子系统、一个或多个膝上型计算机、一个或多个移动装置(例如,平板计算机、智能电话、身体安装的装置或可穿戴装置等)、一个或多个服务器、一个或多个企业计算机系统、一个或多个计算机网络等。在一个实施例中,设备控制器108包括全权限数字发动机控制器(fadec)、其部件、或作为与fadec通信(例如,经由一个或多个电子通信链路或网络)的单独模块。在一些实施例中,设备控制器108监测设备特性的范围,例如数据获取以及与分析控制器102通信的频率。

控制器102、108可经由一个或多个网络彼此通信。(多个)网络可以是例如蜂窝网络、局域网、广域网(例如,wi-fi)、云、虚拟专用网络(例如,vpn)、云、以太网和/或例如互联网等公用网络。控制器102、108可包括和/或经由通信子系统彼此通信。通信子系统可使用例如蓝牙和/或其它技术来实现控制器102、108之间的较短范围无线通信。通信子系统可包括一个或多个光学、有线和/或无线网络接口子系统、卡、适配器或其它装置,如根据控制器102、108的规格和/或设计可能需要的。

一个或多个腐蚀传感器110可在光学上测量设备104中或上的腐蚀的特性。在一个实施例中,腐蚀传感器110包括测量关于设备中的腐蚀的多维信息的光学传感器。这个信息可包括设备104中的腐蚀坑的位置和/或大小。腐蚀传感器110可包括结构化光传感器,所述结构化传感器产生反射离开设备104的若干个光点并且测量光点的反射。基于发出的和检测到的光点的变化,腐蚀传感器110可检测设备104的光滑表面的中断。

腐蚀坑可用表示腐蚀坑的多维信息的若干个特性来表征。这些特性可包括坑的位置(例如,在设备104的表面上的绝对位置和/或坑相对于另一个坑的位置)。特性可包括深度测量结果,所述深度测量结果是坑从表面延伸到设备104中的距离。另一个特性可包括宽度测量结果,所述宽度测量结果是坑沿垂直于测量深度的方向的一个或多个方向延伸的距离。另一个特性可包括纵横比,所述纵横比是坑的宽度除以坑的深度。坑的另一个特性可以是坑的容积。任选地,可测量坑的其它特性,例如坑的面积(例如,设备104的表面的被坑代替或坑在其上延伸的面积的大小或分数)、坑的间距(例如,坑与一个或多个相邻的坑之间的距离)等。

任选地,传感器110可表示设备104中的腐蚀坑的另一种类型的特性源。例如,传感器110可表示用于提供腐蚀坑的特性或从例如测得特性的操作员等源接收所述特性的输入(例如,键盘、触摸屏、触笔、电子鼠标、天线等)。这个输入可经由(下文描述的)接口112接收。坑特性可从传感器110和/或接口传达到分析控制器102,或任选地可存储在一个或多个计算机可读存储器116(图1中的“数据库”)中,例如一个或多个计算机硬盘驱动器、光盘、服务器等。

分析控制器102还接收设备104的操作特性。接口112表示硬件电路系统,所述硬件电路系统包括例如收发电路系统、调制解调器、天线等一个或多个通信装置和/或与所述一个或多个通信装置连接。接口112从设备控制器108接收设备104的一个或多个操作特性。例如,操作特性可经由一个或多个有线和/或无线连接在设备控制器108与接口112之间传达。接口112可将操作特性传达到分析控制器102和/或数据库116。分析控制器102可从数据库116获得坑特性和/或操作特性。

操作特性可包括引擎操作参数,例如节流阀设置和/或一个或多个节流阀设置使用多久。操作特性可包括设备104行进的路线。例如,如果设备104是航空器的发动机,操作特性可包括飞行路径、位置对(例如,航空器的行程的开始位置和结束位置)等。

操作特性的另一个实例包括环境暴露,例如设备104在其下操作的温度、设备104在所述温度中的一个或多个温度下操作多久、设备104被暴露的环境温度、设备104在所述环境温度中的一个或多个环境温度下操作多久、设备104被暴露的湿度、设备104暴露于湿度多久、设备104被暴露的灰尘或其它污染物的量等。在一个实施例中,环境暴露或操作特性中的一个或多个操作特性可从一个或多个设备传感器118提供。设备传感器118可包括测量设备104的操作温度和/或环境温度的热电偶或其它温度敏感性装置、测量湿度的液体比重计、测量设备104被暴露的灰尘或其它污染物的量的灰尘传感器等。灰尘传感器可包括提供设备104的空气中微粒暴露的卫星数据源,例如卫星本身、存储由卫星测得的空气中微粒暴露的数据库等。

关于航线设备104,可在a检查、c检查、机场的另一个程序或其它位置处操作使用传感器110对腐蚀坑进行的测量。分析控制器102可将测量结果存储在数据库116中。数据库116还可存储与设备104的补救行动历史有关的信息。这个信息可包括最后补救行动的日期、补救行动的类型等。

分析控制器102接收设备104的腐蚀坑特性中的一个或多个腐蚀坑特性以及操作特性中的一个或多个操作特性,并且任选地在例如引擎操作速度、温度等相关操作条件下基于接收到的(多个)特性来执行对设备104的应力分析。分析控制器102可在腐蚀坑200存在的情况下使用腐蚀特性来确定设备104的应力分布。

分析控制器102可执行有限元分析应力分析以识别设备104的表面上、针对具体被测量的坑几何结构和位置的应力集中(例如,设备104的具有高于指定阈值的应力的位置和面积)。应力可基于腐蚀坑202的位置、坑特性和/或操作特性使用有限元分析来计算。在一些情况下,不需要执行全有限元分析来确定应力。而是,经验关系式或降阶方程式可被用于预测应力。任选地,由分析控制器102执行的应力分析可包括将腐蚀坑特性和/或操作特性与不同的指定腐蚀坑特性和/或不同的指定操作特性进行比较。不同的指定腐蚀坑特性和/或不同的指定操作特性可与不同的应力量相关联。

例如,腐蚀坑的较大容积、较多的腐蚀坑、腐蚀坑的较小纵横比、腐蚀坑的较大表面积、较深的腐蚀坑、腐蚀坑之间较小的距离、较热的操作温度、设备104到升高的操作温度的较长暴露时间、设备104被暴露的较潮湿条件、设备104到潮湿条件的较长暴露时间、设备104被暴露的较多灰尘等可与设备104上的比以下各项更大的应力相关联:腐蚀坑的较小容积、较少的腐蚀坑、腐蚀坑的较大纵横比、腐蚀坑的较小表面积、较浅的腐蚀坑、腐蚀坑之间较大的距离、较冷的操作温度、设备104到升高的操作温度的较短暴露时间、设备104被暴露的较不潮湿条件、设备104到潮湿条件的较短暴露时间、设备104被暴露的较少灰尘等。

与不同特性相关联的应力量可存储在数据库116中并且可以是基于具有关联特性的其它设备104上的应力的之前的测量结果。分析控制器102可确定设备104的不同部分的不同应力,例如设备104的不同面积。在一个实施例中,分析控制器102可确定与设备104中的单独腐蚀坑相关联的应力。

分析控制器102可实施补救以降低设备104的腐蚀增大的速率。由分析控制器102实施的补救措施可包括例如清洁设备104以移除腐蚀物种、避开设备104的涉及暴露于灰尘的城市到城市飞行路径、修改设备104的操作参数以降低设备104的最大操作温度和应力从而降低腐蚀速率等。在一个实施例中,分析控制器102响应于由分析控制器102确定的超过第一指定阈值的应力和/或设备104的降到第二指定阈值以下的预测残余寿命来产生并传达控制信号到补救系统106。补救系统106可表示响应于从分析控制器102接收控制信号来自动喷射清洁溶液或以其它方式从设备104移除腐蚀物种(例如,盐)的自动清洁设备,例如由控制器102控制的喷射装置或系统。

任选地,补救系统106可表示改变包括设备104的车辆的计划以防车辆和设备104在位置之间行进或行进到会造成车辆和设备104移动通过灰尘的位置的安排系统或分派设施。另外或可替代地,补救系统106表示响应于从分析控制器102接收控制信号来将一个或多个涂层自动涂覆到设备上的喷射装置或系统。例如,可将例如油漆等一个或多个腐蚀缓解涂层喷射到设备上。

作为另一个实例,分析控制器102可将控制信号传达到设备控制器108以引导设备控制器108限制设备104的操作参数。例如,设备控制器108可防止设备104的节流阀增大到阈值设置(所述阈值设置小于或低于设备104的最大上节流阀)以上以降低设备104的操作温度和腐蚀。分析控制器102可自动降低设备104的操作的上限以控制腐蚀的量和/或增长速率,例如通过防止设备104在太高的温度下操作(这会产生更多腐蚀或增大设备104中的腐蚀增长或发展的速率)。

分析控制器102可获得关于设备104的或对设备104实施的补救措施的历史的历史数据,所述历史数据包括在之前对设备104中的腐蚀进行测量期间获得的数据。例如,分析控制器102可从数据库116获得设备104中的腐蚀坑的之前测得的大小,对设备104实施了哪些补救措施(和/或何时实施了补救措施)和/或设备104的之前操作。之前操作可指示设备104的之前操作设置(例如,节流阀设置)、设备104的之前温度、设备104独自行进的路线等。

分析控制器102可使用一些或所有此类历史信息来确定是否实施一个或多个补救措施和/或从许多不同的补救措施中选择补救措施来实施。例如,分析控制器102可确定腐蚀特性(例如,腐蚀坑的大小)独自不保证实施补救措施。但是,分析控制器102可检查腐蚀特性的历史测量结果并且确定腐蚀特性正在以很快的速率增大,例如在腐蚀坑200的纵横比正在以至少指定速率减小时。即使分析控制器102可能由于(多个)最近测得的腐蚀特性而未实施补救措施,分析控制器102可确定(多个)腐蚀特性的变化速率大得足以实施补救措施。

图2展示了由分析控制器102检查出的腐蚀坑特性200的实例以确定是否实施一个或多个补救措施。特性200可表示之前测得的深度、宽度、纵横比(或纵横比的相反值)、坑之间的距离(或距离的相反值)等。特性200示出在表示时间的水平轴202和表示特性200的增长值的竖直轴204旁边。分析控制器102可能并不响应于特性200保持处于或低于指定限制206而自动对设备104实施补救措施。例如,在腐蚀坑纵横比的相反值小于限制206(指示较大纵横比)、坑深度和/或宽度保持小于限制206(指示较小坑)、坑的数量不大于限制206、和/或坑之间的距离保持低于限制206(指示相隔较远的坑)等时,分析控制器102不对设备104实施补救措施。在所展示的实例中,在特性200保持处于或低于限制206时,分析控制器102将不会实施补救措施。

但是,分析控制器102可响应于这些特性200中的一个或多个特性的变化速率超过指定速率限制来继续进行自动实施补救措施。分析控制器102可确定之前测得的特性200的变化速率208并且将此变化速率208与指定速率限制进行比较。如果变化速率208超过指定速率限制,则变化速率208可指示设备104的腐蚀正在以很快的速率恶化,尽管腐蚀的单独特性200不独自指示需要补救腐蚀。

作为另一个实例,分析控制器102可检查设备104的历史操作设置或特性以确定是否实施补救措施。历史操作设置或特性可指示设备104操作的速度、设备104操作的温度和/或湿度水平、和/或设备104之前行进的位置或路线。可对这些历史操作设置以及测得的腐蚀特性进行检查以确定是否应该执行对腐蚀的补救。例如,设备104中的腐蚀可能在增长,但腐蚀特性和/或腐蚀特性的变化速率208可能并未严重得足以使分析控制器102实施补救措施。

然而,设备104可能未在将会以其它方式与增长的腐蚀相关联的条件下操作。例如,设备104可能一直以低速度、低温度、低湿度水平、和/或在具有低量的灰尘或其它微粒的位置处或沿具有低量的灰尘或其它微粒的路线操作。但是,在设备104中测得的腐蚀可以其它方式与以更快速度、在更热温度下、在更高的湿度水平下和/或沿具有增量灰尘的路线操作的设备104相关联。因此,考虑到设备104的操作条件,设备104中的腐蚀可以快于预期的速率恶化。尽管腐蚀特性和/或产生速率208不会以其它方式足以使分析控制器102实施补救措施,但是分析控制器102可决定对设备104实施补救措施。

分析控制器102可检查或预测补救系统106实施的补救措施的功效。例如,可使用传感器110通过测量本文所描述的腐蚀特性中的一个或多个腐蚀特性来评估补救措施之前的腐蚀程度。可在补救系统106实施的补救措施之后通过传感器110来再次测量腐蚀程度。分析控制器102可基于腐蚀特性的改变方式来确定补救措施的有效程度。

例如,分析控制器102可确定和比较设备104上的腐蚀特性从实施补救措施之前到实施补救措施之后的改变方式。如果腐蚀坑的容积、面积、深度、宽度等的最大值、平均值等减小,则补救措施可被分析控制器102确定为比结果是无减小或较小减小的另一个补救措施更有效。如果坑之间的距离和/或坑的纵横比的最小值、平均值等增大,则补救措施可被分析控制器102确定为比结果是无增大或较小增大的另一个补救措施更有效。然后,分析控制器102可选择实施较有效的补救措施以进一步确定要在何时实施补救措施。

分析控制器102可基于腐蚀特性和/或不同补救措施的效果来创建或修改腐蚀恢复或缓解计划。例如,使用对补救措施的有效程度的确定,分析控制器102可对执行哪些补救措施以及何时执行补救措施进行安排以增大设备104的残余或剩余有用寿命。分析控制器102可安排不同的补救措施和/或更加频繁的补救措施以增大设备104的预测残余寿命。

例如,分析控制器102可基于指定目标来创建或修改这种补救计划。例如,可产生用于延长设备104的残余寿命、用于改善设备104的性能(例如,增大马力、增大燃料效率等)等的不同补救措施。分析控制器102可从设备控制器108获得性能数据以估计通过对设备104执行的补救措施实现的提高的残余寿命。基于对设备的性能(例如,燃料效率、振动、排放物产生等)的改善,分析控制器102可确定是否改变补救计划。

目标的另一个实例是对设备104进行的连续检修操作之间的时间段。连续检修操作之间的时间段是何时检修设备104之间的时间长度,例如在对设备104进行清洁、修理、上漆等之间经过多少天、多少个周或多少个月。分析控制器102可修改补救计划以增大连续检修操作之间的时间段。例如,分析控制器102可基于哪个补救措施将会比其它补救措施使设备104的有用寿命延长更多、哪个补救措施将会使时间段延伸直到执行下一个检修操作(例如,补救措施)等来从若干个不同的补救措施中进行选择。任选地,分析控制器102可检查设备104的现存检修计划并且基于哪个补救措施将不需要对设备104进行附加检修直到下一个安排检修操作来选择或安排补救措施。例如,设备104可具有针对距现在四周的日期安排的清洁或检查。分析控制器102可检查若干个补救措施选项并且确定第一补救措施将至少十二周不需要对设备104进行附加检修,第二检修定做将至少六周不需要对设备104进行附加检修,并且第三补救措施将至少二十四周不需要对设备104进行附加检修。分析控制器102可选择(或安排)第二补救措施,因为此补救措施将会持续更加靠近设备104的下一个安排检修操作的时间段,在所述下一个安排检修操作中可执行(多个)附加补救措施。

目标的另一个实例是设备可靠性。设备可靠性可基于或表示设备的失效的百分比或分数。可基于设备能够在补救措施之后操作多久来计算不同的可靠性。例如,55%的设备在失效之前可在水冲洗之后继续操作至少三十天,70%的设备在失效之前可在泡沫冲洗之后继续操作至少三十天,并且90%的设备可在上漆之后继续操作至少三十天。这些算出的可靠性可由分析控制器102存储(例如,在数据库中)和访问以确定要安排或实施哪个补救措施。例如,分析控制器102可安排具有最高可靠性或大于一个或多个(但并非所有)其它补救措施的可靠性的补救措施。

作为另一个实例,如果燃料效率在减小或设备104产生的振动在增大(如经由数据库116和/或输入装置传达到分析控制器102的),则分析控制器102可修改补救计划以提供更加频繁的和/或不同的补救措施。如果燃料效率并未改变或设备104产生的噪声保持相同,则分析控制器102可修改补救计划以提供较不频繁的和/或不同的补救措施(例如,以节省检修设备104的成本和/或时间)。分析控制器102可修改针对设备104的补救计划以改善或提高设备104的性能(例如,相对于修改补救计划之前的性能),从而相对于修改补救计划之前的使用时间而增大设备的使用时间(例如,对设备104执行补救措施之间的时间)、降低设备104的总操作成本和/或减少设备104的所有者或操作员的补救措施和/或检修成本。

分析控制器102可确定单独件设备104的个性化补救计划和/或可基于本文所描述的信息来确定整个机群的补救计划。分析控制器102可与具有若干个不同件设备104(例如,相同或不同航空器上的涡轮发动机)的设备控制器108通信以获得不同件设备104的操作特性。分析控制器102可基于设备104的用法来修改针对各件设备104的补救计划。例如,较常使用、在较大速度和/或较高温度下操作等的设备104可具有补救较经常实施的补救计划,而较不常使用、在较慢速度和/或较冷温度下操作等的设备104可具有补救较不经常实施的补救计划。

在一个实施例中,设备控制器108可以将在设备操作期间设备104的操作特性与操作特性的已建立或指定的健康设备简档进行比较。健康简档可使用基于模型的控制算法随时间推移而开发。基于操作特性与健康简档的比较,设备控制器104可预测或限定设备健康状况。例如,设备控制器108可响应于设备104的操作温度、燃料效率、引擎速度等与健康简档的温度、效率、速度等相比是在相同节流阀处的更高温度、更低效率、更低速度等而赋予设备104低健康状况得分(例如,十分之二或三)。设备控制器108可响应于设备104的操作温度、燃料效率、引擎速度等与健康简档相同或比所述健康简档更好而赋予设备104较大健康状况得分(例如,十分之七或八)。在设备104建造成之后,可在测试单元中测试设备104以确保设备104满足性能需求。

每件设备104的操作特性和性能数据可在测试单元中获取并且然后合并到基于模型的引擎健康状况监测算法中。这个算法可使设备104的不同操作特性与设备104的不同状态或条件相关联。对设备104在现场(例如,在航空器的翼上)的操作进行测量并与在所考虑的设备104的寿命中的具体点处根据算法预期的操作进行比较。例如,可在测试单元中测量涡轮温度和涡轮部件温度并且可将这些测量结果与随后的翼上温度测量结果进行比较。如果在测量单元中获得的测量结果与在翼上获得的测量结果之差超过某些规定值,则设备控制器108可得出结论,涡轮温度随时间推移劣化,并且补救措施可被实施。可对设置或被用于确定需要恢复设备104的部件的每个参数或参数组合的触发限制进行设置。

数据库116可存储不同补救措施的可用性信息。此信息可指示在不同位置处哪些补救措施可用、实施补救措施的哪些人员在不同位置处可用等。此信息可被分析控制器102用于确定要实施哪个补救措施。例如,如果用于喷射涂层添加剂的涂层系统在设备104的位置中不可用,分析控制器102可选择冲洗设备104以便代替将涂层添加剂涂覆到设备104上反而移除腐蚀物种。

分析控制器102可使补救措施与设备104的其它计划协调。例如,分析控制器102可确定设备104需要补救措施基于(多个)腐蚀特性和/或(多个)操作特性过程来执行。但是,如果设备104被安排进行其它检修,分析控制器102可延迟补救措施的实施,直到其它检修被执行,以避开设备104服务中断的附加时间段。

作为另一个实例,分析控制器102可确定设备104需要补救措施基于(多个)腐蚀特性来执行。但是,分析控制器102可延迟补救措施的实施,直到设备104在位置处静止足够长的允许实施补救措施的时间。例如,分析控制器102可在航空器被安排成在行程之间静止的时间期间安排补救。

分析控制器102可检查关于设备的腐蚀特性、操作特性、操作数据、以及被实施以确定补救循环时间的补救措施的历史数据。例如,分析控制器102可检查多久需要一次补救行动、设备104在补救行动之间的腐蚀进展多快、设备104在补救措施之前和/或之后的性能(例如,马力输出、燃料效率、噪声等)、或其它历史数据。分析控制器102可确定补救措施需要较经常或较不经常基于此历史数据执行,以便在不使设备104服务中断太长的时间段的情况下改善设备104的性能。分析控制器102可确定要基于此历史数据多久对某个种类或类型的设备104(例如,具有同一型号的涡轮发动机)执行一次补救措施,并且基于此确定来安排针对同一类型的设备104的补救措施。

例如,分析控制器102可确定,由于与第二补救措施(例如,将油漆涂覆到设备104上)相比腐蚀增长速率在实施第一补救措施(例如,冲洗设备104)之后更快,第一补救措施可具有比不同的第二补救措施更短的循环时间。如果对设备104实施第一补救措施,分析控制器102可比实施第二补救措施更快地安排后续补救措施设备104。

在一个实施例中,分析控制器102可预测设备104的一个或多个部分上的腐蚀增长。这个增长可通过一个或多个腐蚀特性的变化来表示或量化,例如坑深度增长20%、坑宽度增长20%、坑纵横比增长20%、坑间距(例如,坑之间的距离)增长20%等。分析控制器102可获得或接收(例如,从包括设备104的车辆的即将到来的行进的计划、从操作员输入等)设备104的即将发生的操作特性。这些特性可包括针对设备104的即将到来的操作的计划节流器设置、计划马力输出、预期环境温度和/或湿度等。这些特性可从设备104的安排操作获得,所述安排操作可指示节流阀设置、输出和/或设备104要行进的路线。环境条件(例如,温度和/或湿度)可通过参考针对被安排成由设备104行进的路线的天气预报来获得。分析控制器102可将即将发生的(例如,预期的或计划的)操作特性与指定的或需要的操作特性进行比较。

不同的指定操作特性可与不同的腐蚀增长速率相关联(例如,在例如数据库116的存储器中)。例如,在数据库116中,较大的指定节流阀设置、较热的预期温度、增大的预期湿度、计划用于即将到来的行进的路线中的较大量灰尘等可与比以下各项更大的预期腐蚀增长速率增大相关联:较小的指定节流阀设置、较冷的预期温度、减小的预期湿度、计划用于即将到来的行进的路线中的较少量灰尘等。分析控制器102可确定哪些指定操作特性匹配或更靠近即将发生的操作特性(例如,比一个或多个其它指定操作特性更靠近)。与这个或这些指定操作特性相关联的腐蚀增长速率可被分析控制器102识别为预期腐蚀增长。然后,分析控制器102可通知操作员(例如,经由例如显示器、扬声器等等输出装置)预测腐蚀增长速率和/或预测腐蚀增长之后的预期腐蚀特性。分析控制器102任选地可将一个或多个补救措施自动安排成基于预期腐蚀增长来实施,使得(多个)补救措施在腐蚀增长超过一个或多个阈值之前实施。

图3展示了用于监测设备中的腐蚀的方法300的一个实施例的流程图。方法300可表示被上述系统100执行用于以下各项的一些或所有操作:监测设备104中的腐蚀、确定要实施哪些补救措施来修理、降低或移除设备104中的腐蚀、实施(多个)补救措施、确定补救措施的有效程度、和/或改变即将到来的补救措施的计划。

在302,确定设备中的腐蚀的一个或多个特性。如上所述,这些特性可以是测得的深度、宽度、纵横比、坑之间的距离、坑的容积等。这些特性中的至少一些特性可以是多维特性在于,特性是在针对被检查的每个腐蚀坑的两个或更多个方向或维度上测得的。

在304,基于腐蚀特性来选择和实施补救措施。在一个实施例中,可响应于以下各项中的一项或多项来选择补救措施进行实施:腐蚀特性超过指定阈值(例如,坑深度、宽度和/或容积超过关联指定阈值)或降到另一个指定阈值以下(例如,坑纵横比和/或坑容积降到不同的关联阈值之下)。任选地,可响应于如上所述(多个)腐蚀特性的变化速率超过指定变化速率来选择补救措施进行实施。

在一个实施例中,所选补救措施可基于许多不同的补救措施的可用性信息从不同补救措施中选取。此信息可指示在不同位置处哪些补救措施可用、实施补救措施的哪些人员在不同位置处可用等。任选地,所选补救措施可与设备的计划协调。例如,可以确定设备需要补救措施基于设备的(多个)腐蚀特性和/或(多个)操作特性来执行。但是,如果设备被安排进行其它检修,分析控制器可延迟补救措施的实施,直到其它检修被执行,以避开设备服务中断的附加时间段。

在306,确定设备中的腐蚀的一个或多个特性。可在实施补救措施之后确定特性。在一个实施例中,在302和306确定同一设备的相同特性。

在308,确定腐蚀特性中的一个或多个腐蚀特性。在完成补救措施之后确定特性以检查补救措施在降低或消除设备中的腐蚀时的有效程度。例如,被实施的补救措施的功效可通过经由测量本文所描述的腐蚀特性中的一个或多个腐蚀特性评估补救措施之前的腐蚀程度来量化。可在补救措施之后再次测量腐蚀程度以基于腐蚀特性的改变方式来确定补救措施的有效程度。如果腐蚀坑的容积、面积、深度、宽度等的最大值、平均值等减小,则补救措施可被确定为比导致无减小或较小减小的另一个补救措施更有效。如果坑之间的距离和/或坑的纵横比的最小值、平均值等增大,则补救措施可被确定为比导致无增大或较小增大的另一个补救措施更有效。

在310,可基于腐蚀特性的变化来改变补救措施或计划。可基于腐蚀特性和/或不同补救措施的有效性来修改腐蚀恢复或缓解计划。例如,使用对补救措施的有效程度的确定,分析控制器可对执行哪些补救措施以及何时执行补救措施进行安排以增大设备的残余或剩余有用寿命。可安排不同补救措施和/或更加频繁的补救措施以增大设备的预测残余寿命。

任选地,可改变补救计划以实现指定目标。例如,可产生用于延长设备的残余寿命、用于改善设备的性能等的不同补救措施(如上所述)。所确定的计划可针对单件设备来确定或者可针对许多件设备(例如,整个机群的计划)来确定。任选地,可基于设备的任选特性来修改计划,例如设备多久使用一次、设备在其下操作的速度和/或温度等。

在一个实施例中,基于补救循环时间来修改补救计划。例如,可执行关于以下各项的确定:补救措施多久需要一次、设备在补救措施之间的腐蚀进展多快、设备在补救措施之前和/或之后的性能、其它历史数据等。补救措施可能需要较经常或较不经常基于此历史数据来执行,以便在不使设备服务中断太长的时间段的情况下改善设备的性能。分析控制器102可确定要基于此历史数据多久对某个种类或类型的设备104执行一次补救措施,并且基于此确定来安排针对同一类型的设备104的补救措施。需要补救措施的这个频率可用于修改或创建补救计划。

在一个实施例中,一种方法包括:在实施腐蚀补救措施之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性;以及基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划:腐蚀的所述一个或多个被测量特性、所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化、所述设备的所述一个或多个历史操作特性、和/或所述设备的所述一个或多个即将发生的操作特性。

任选地,所述方法包括:对所述设备实施(例如,自动地)所述腐蚀补救措施。

任选地,所述设备中的所述腐蚀的所述一个或多个特性包括所述设备中的腐蚀坑的一个或多个多维特性。

任选地,所述腐蚀补救措施包括以下各项中的一项或多项:冲洗所述设备或者将油漆或其它涂层涂覆到所述设备上。

任选地,所述方法包括:将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述计划是基于所述变化速率来修改的。

任选地,所述方法包括:将所述一个或多个历史操作特性确定为以下各项中的一项或多项:所述设备的之前设置、所述设备在其下操作的之前速度、所述设备在其中操作的之前温度、所述设备在其中操作的之前湿度水平、或所述设备在其中操作的之前灰尘量,并且其中所述计划是基于所述设备的所述一个或多个历史操作特性来修改的。

任选地,所述腐蚀补救措施的所述计划还是基于所述设备的操作目标来修改的。

任选地,所述设备的所述操作目标包括对以下各项中的一项或多项的限制:所述设备的燃料效率或者由所述设备产生的排放物。

任选地,所述腐蚀补救措施的所述计划是针对设备机群来修改的,所述设备机群包括对其测量了所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述设备。

任选地,修改所述计划包括以下各项中的一项或多项:确定包括所述腐蚀补救措施的不同补救措施的可用性或者基于所述设备的可用性来延迟所述腐蚀补救措施的经安排实例。

任选地,所述方法还包括:基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长,其中所述计划还是基于所述腐蚀的所述即将发生的增长来修改的。

任选地,针对所述设备的所述腐蚀补救措施的所述计划被修改以增大所述计划中的连续腐蚀补救措施之间的时间段。

在一个实施例中,一种系统包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成在实施腐蚀补救措施之前和之后获得设备中的腐蚀的一个或多个特性的测量结果。所述一个或多个处理器还被配置成确定以下各项中的一项或多项:所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化、所述设备的一个或多个历史操作特性、和/或所述设备的一个或多个即将发生的操作特性。所述一个或多个处理器被配置成基于以下各项中的一项或多项来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划:腐蚀的所述一个或多个被测量特性,所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,所述设备的所述一个或多个历史操作特性,和/或所述设备的所述一个或多个即将发生的操作特性。

任选地,所述一个或多个处理器被配置成将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述一个或多个处理器被配置成基于所述变化速率来修改所述计划。

任选地,所述一个或多个处理器还被配置成将所述一个或多个历史操作特性确定为以下各项中的一项或多项:所述设备的之前设置、所述设备在其下操作的之前速度、所述设备在其中操作的之前温度、所述设备在其中操作的之前湿度水平、和/或所述设备在其中操作的之前灰尘量。所述一个或多个处理器可被配置成基于所述设备的所述一个或多个历史操作特性来修改所述计划。

任选地,所述一个或多个处理器被配置成还基于对以下各项中的一项或多项的限制来修改所述腐蚀补救措施的所述计划:所述设备的燃料效率、由所述设备产的可听噪声、和/或由所述设备产的排放物。

任选地,所述一个或多个处理器被配置成基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长,其中所述一个或多个处理器被配置成还基于所确定的所述即将到来的增长来修改所述计划。

在一个实施例中,一种方法包括:在实施腐蚀补救措施之前和之后测量设备中的腐蚀的一个或多个特性;确定所述腐蚀的所述一个或多个特性在实施所述腐蚀补救措施之前与实施所述腐蚀补救措施之后之间的变化;基于所述设备的所述腐蚀的所述一个或多个被测量特性以及所述即将发生的操作特性来确定所述设备中的所述腐蚀的即将到来的增长;以及基于所述设备的所述腐蚀的所确定的所述即将到来的增长以及所述即将发生的操作特性来修改针对所述设备的所述腐蚀补救措施的计划。

任选地,所述方法还包括:对所述设备实施所述腐蚀补救措施。

任选地,所述设备中的所述腐蚀的所述一个或多个特性包括所述设备中的腐蚀坑的一个或多个多维特性。

任选地,所述方法包括:将所述腐蚀的所述一个或多个特性的变化速率确定为所述腐蚀的所述一个或多个特性的所述变化,并且其中所述计划是基于所述变化速率来修改的。

如本文所使用的,以单数形式叙述且跟在词语“一个(a/an)”后的元件或步骤应理解为不排除复数个所述元件或步骤,除非明确陈述此类排除。此外,对当前描述的主题的“一个实施例”的提及并非旨在解释为排除同样合并有所述特征的附加实施例的存在。此外,除非明确地陈述为相反情况,否则“包括”或“具有”带有特定属性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不带有该属性的其它此类元件。

应了解,以上描述旨在是说明性而非限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。另外,在不脱离本文所阐述主题的范围的情况下,可进行许多修改以使特定情形或材料适应所述主题的教示。虽然本文所描述的材料的尺寸和类型旨在限定所公开主题的参数,但其绝非是限制性的,而是示范性实施例。在查阅以上描述后,许多其它实施例对本领域的技术人员而言将会是显而易见的。因此,本文所描述的主题的范围应参考所附权利要求书以及此类权利要求书有权要求的等效物的完整范围来确定。在所附权利要求书中,术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等价词。此外,在以下权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记,且并旨在对其对象强加数字要求。此外,以下权利要求书的限制并不按照装置加功能格式编写并且不旨在基于35u.s.c.§112(f)来解释,除非且直到这类权利要求限制明确使用短语“用于……的装置”随后没有进一步结构的功能陈述。

本书面描述使用实例来公开本文所阐述的主题的若干实施例,包括最佳模式,并且还使本领域的普通技术人员能够实施所公开主题的实施例,包括制造和使用所述装置或系统以及执行所述方法。本文所描述的主题的可获专利范围由权利要求书来限定并且可包括本领域的普通技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求书的字面语言无异的结构要素,或如果此类其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素,那么此类其它实例旨在处于权利要求书的范围内。

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