组合。
[0032]控制器可通过观察由监控系统感测的一个或更多个窗口的频率来确定运行参数(例如，旋转参数、环境参数)。本文中所讨论的实施方式利用固定至旋转部件的一个或更多个测量条带。测量条带可降低与诸如为机加工轴、机加工轮或机加工对开轮的其它技术相关联的成本、重量、制造复杂度、安装复杂度、应力和/或平衡问题。
[0033]如本文中所述的带有一个或更多个窗口的测量条带可通过激光切割、水喷射切害I]、冲压、机加工、等离子切割或其它移除工艺由柔性片材形成。在一些实施方式中，测量条带和/或测量条带的一个或更多个窗口可由诸如为焊接、铜焊、施加粘合剂、层沉积(例如，3D打印)或其任一组合的附加工艺形成。测量条带可在轴向位置处被固定至旋转部件(例如，轴)，使得一个或更多个窗口对应于旋转部件(例如，轴)上的相应的切向位置。文本中所述的测量条带将一个或更多个窗口固定至旋转部件(例如，轴)，与机加工轮相比，减少了对于转子动力学响应的影响。测量条带可以是可从径向方向设置在旋转部件(例如，轴)周围的单元式部件。单元式测量条带的径向安装使得一个或更多个窗口能够被设置在组装的旋转系统的旋转部件(例如，轴)的周围，组装的旋转系统带有通向轴的狭窄的通路。
[0034]转向附图，图1是示出旋转系统10(例如，诸如为涡轮机组的旋转机器)和旋转监控系统12的实施方式的示意图。在旋转系统10中，驱动器14使联接至一个或更多个负载18的轴16旋转。驱动器14可包括但不限于燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机、水力涡轮机、往复式发动机(例如，柴油的、汽油的、气动的)、电动机或其任一组合。驱动器14经由轴16将旋转输出提供至一个或更多个负载18，一个或更多个负载18中的每一个均可包括但不限于车辆或固定负载。在一些实施方式中，一个或更多个负载18可包括飞行器上的叶轮、发电厂中的发电机、压缩机、泵、风扇、机器、能够由驱动器14的旋转输出提供动力的任一适用的设备、或其任一组合。轴16沿轴线20旋转。在一些实施方式中，旋转系统10包括彼此联接的多个轴。每个轴16均沿相应的轴线20如由箭头22所示地旋转。
[0035]监控系统12对旋转系统10进行监控并确定旋转系统10的部件(例如，驱动器14、轴16、负载18)的一个或更多个运行参数。运行参数可包括旋转参数,例如旋转速度、不旋转、轴向或径向膨胀、轴向或径向收缩、旋转方向的改变、速度的改变、扭矩、扭转角、扭矩的改变、扭转振动或其任一组合。运行参数可还包括环境参数，例如不均匀膨胀(例如，热膨胀和热收缩)。沿旋转系统10设置的一个或更多个传感器24对设置于旋转系统10的特定位置(例如，相对于基准角的切向或圆周位置)处的一个或更多个窗口 26进行感测。例如，窗口 26可以围绕轴线20以不同的角位置或以不同的间距周向地间隔开。在窗口 26围绕轴线20旋转时，每个传感器24至少部分地基于相应的传感器24感测到窗口 26的时间将反馈传送至控制器28。在一些实施方式中，可将多个传感器24设置于轴向位置处以对一组窗口 26进行监控。例如，传感器24可设置在旋转部件(例如，轴16)的相对侧或正交侧上，从而使得监控系统12能够减少或消除由于旋转部件的径向振动所导致的正时失真。
[0036]控制器28的处理器30通过接收到的反馈确定一个或更多个运行参数。控制器28可存储接收到的反馈和/或用于对位于诸如为存储器的非暂时性可机读介质32中的接收到的反馈进行处理的指令或代码。非暂时性可机读介质32 (例如，存储器)不包括瞬息信号，并且可以是易失性存储器或非易失性存储器。在一些实施方式中，非暂时性可机读介质32可包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器、或任何其它光学、磁性、和/或固态存储介质、或其一些组合。在一些实施方式中，控制器28可包括工作站、便携式电脑、移动设备或图形输入板。
[0037]一个或更多个窗口 26中的每一个均设置在测量条带34(例如，环形测量条带34)上，测量条带34被固定在旋转系统10的旋转部件(例如，驱动器14、轴16、负载18)的周围。如在下文中详细讨论的那样，一个或更多个窗口 26包括但不限于完全或部分地通过测量条带34的凹部、测量条带34的凸起部分、或测量条带34的不同地织构的部分(differently textured port1n)、或其任一组合。在一些实施方式中，测量条带34可具有一层或更多层，并且测量条带34内的层可具有空隙和/或嵌件。空隙和/或嵌件可相对于测量条带34的其它层或部分具有不同的特性(例如，导电性、磁阻)。一个或更多个传感器24可将空隙和/或嵌件感测为窗口 26。一个或更多个窗口 26被设置成能够由一个或更多个传感器24从径向方向36探测到。例如,一个或更多个传感器24中的每一个均可包括涡流传感器、电容传感器、磁阻传感器、触觉传感器或位移传感器、或其任一组合。在运行期间，窗口 26中的一个或更多个可变得被碎屑(例如，润滑剂、灰尘、微粒)部分地阻塞。因此，无论是否存在碎屑，非光学传感器24 (例如，涡流传感器、电容传感器、磁阻传感器)均可感测到一个或更多个部分地阻塞的窗口 26。
[0038]监控系统12可利用从一个或更多个传感器24接收到的反馈确定带有一个或更多个固定的测量条带34的旋转部件(例如，驱动器14、轴16、负载18)的一个或更多个运行参数。监控系统12可经由对在观测时期期间感测到第一测量条带40上的第一窗口 38的频率进行观测来确定旋转部件(例如，轴16)的旋转速度(例如，每分钟的转数(RPM))或未旋转状态。在一些实施方式中，监控系统12可至少部分地基于利用第一传感器42对第一窗口 38进行感测来确定轴16的热膨胀或热收缩。例如，监控系统12可经由第一传感器42对于第一窗口 38的轴向方向46的改变作出的探测来确定轴16的长度44的改变。在一些实施方式中，监控系统12可经由对轴16或轴16上的一个或更多个窗口 26进行监控(例如，对距轴16的距离进行监控)来确定轴16的直径45的改变。
[0039]监控系统12可经由对在观测时期期间感测到第一测量条带40的多个窗口 26的频率和/或顺序进行观测来确定反向旋转和旋转速度的改变。例如，第一测量条带40上的第二窗口 48可具有与第一窗口 38不同的几何结构和/或定向。控制器28可至少部分地基于第一传感器42感测到第一窗口 38和第二窗口 48的顺序来确定旋转方向。此外,控制器28可至少部分地基于与第一窗口 38和第二窗口 48相对应的反馈在轴16的每次回转中多次确定轴16的旋转速度。例如，控制器28可利用观测到第一窗口 38的频率、观测到第二窗口 48的频率和/或观测到第一窗口 38与观测到第二窗口 48之间流逝的时间来确定轴16的旋转速度。
[0040]在一些实施方式中，监控系统12可包括多个测量条带34，每个测量条带34具有一个或更多个窗口 26。监控系统12可至少部分地基于与不同测量条带上的窗口 26对应的反馈来确定诸如为扭矩和扭转振动的旋转状态。在旋转系统10的运行期间作用在轴16上的扭矩可使轴16围绕轴线20在驱动器14与第一负载49之间扭转。如在下文中详细讨论的那样，控制器28可利用来自对第一测量条带40进行感测的第一传感器42的反馈和来自对第二测量条带52进行感测的第二传感器50的反馈来确定轴16上的扭转和/或轴16的扭转振动。在一些实施方式中，不同的轴向位置处的窗口 26被切向对齐，从而使得监控系统12能够在旋转部件并不围绕轴线20扭转时对对齐的窗口大致同时进行观测。控制器28可至少部分地基于接收对应于第一测量条带40上的第一窗口 38的反馈与接收对应于第二测量条带52上的第三窗口 54的反馈中的相对定时改变来确定扭矩。在旋转系统10包括多个负载18、多个传感器24的情况下，测量条带34可被设置成使得监控系统12能够通过每一个负载18来确定轴16上的扭矩和/或扭转振动。控制器28可经由监控趋势(例如，对一个或更多个窗口进行观测的频率)在旋转部件的多个回转期间确定旋转部件(例如，轴16)上的扭转振动。
[0041]图2示出了带有旋转监控系统12的旋转系统10的实施方式的透视图。驱动器14使轴16和负载18围绕轴线20沿第一切向方向60和/或第二切向方向62旋转。柱面极坐标轴64描绘了沿轴线20的纵向(例如，轴向)轴线66、径向轴线68和相对于基准角72的角度(例如，切向)分量70。第一测量条带40可被固定至轴16，使得第一窗口 38与基准角72对齐。在一些实施方式中，监控系统12可使第一窗口 38的第一边缘74与轴16的零度定向(例如，0° )相关。第二测量条带52上的第三窗口 54还可与基准角72 (例如，切向位置)对齐。即，在旋转部件静止(例如，轴16上基本上没有扭矩)时，每一个窗口 26均可与旋转部件的对应的切向位置对齐。例如，当轴16不旋转时，第三窗口 54的第二边缘76可与基准角72对齐。当轴16旋转时，轴16上的位于驱动器14与负载18之间的扭矩可使轴16扭转。轴16上的扭矩可使第二边缘76相对于第一边缘74和基准角72移位弧形距离78。控制器28可通过弧形距离78来确定扭转角，并且控制器28可至少部分地基于弧形距离78、第一窗口 38与第三窗口 54之间的距离80、轴16的材料和轴16的结构(例如，实心的、中空的、圆形的、正方形的)来确定轴16上的扭矩。在一些实施方式中，控制器28可利用查表、图形、等式、计算机模型、趋势数据、历史数据或机群(fleet)数据、或其任一组合