特許 6483710 回転するブレードが受ける振動を測定するためのタービンエンジンアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6483710

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】回転するブレードが受ける振動を測定するためのタービンエンジンアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G01H 11/02 20060101AFI20190304BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   G01H11/02 C

   G01H17/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-542185(P2016-542185)

(86)(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公表番号】特表2017-502289(P2017-502289A)

(43)【公表日】2017年1月19日

(86)【国際出願番号】FR2014053510

(87)【国際公開番号】WO2015097396

(87)【国際公開日】20150702

【審査請求日】2017年11月30日

(31)【優先権主張番号】1363470

(32)【優先日】2013年12月23日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】516235451

【氏名又は名称】サフラン・ヘリコプター・エンジンズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】タロン，アルノー

(72)【発明者】

【氏名】カゾー，ジャン−イブ

(72)【発明者】

【氏名】ショーバン，ギヨーム

(72)【発明者】

【氏名】ガルニエ，ジュリアン

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４７５７７１７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３２０８２６９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０２６９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１６５７１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｈ １／００ − １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービンエンジンのためのアセンブリ（Ｅ）であって、アセンブリ（Ｅ）は、ケーシング（１）およびケーシング（１）内で回転可動なインペラ（２）を備え、インペラ（２）は、ケーシング（１）に対向する先端部（２１）を有する少なくとも１つのベーン（２０）を含み、アセンブリ（Ｅ）は、先端部（２１）が磁石（３）を含むこと、ならびにケーシング（１）が第１および第２の導電体（４、７）を含むことを特徴とし、各導電体は、その端子間に、インペラ（２）が回転されるときにベーン（２０）の先端部（２１）が受ける振動を表す、対向する先端部（２１）の磁石（３）によって誘導される電圧を生成するように適合され、第１の導電体（４）は、インペラ（２）の回転軸（ｚ）の周囲に延在し、かつ２つの対向する端部（４２、４２’）を含む第１の中心部（４０）を備え、第２の導電体（７）は、第１の中心部（４０）によってその２つの端部（４２）と（４２’）との間に残された空間（４６）を通過する第２の中心部（７０）を備え、
第１の中心部（４０）が、インペラ（２）の回転軸（ｚ）の周囲で磁石（３）の通過面内に延在し、第２の中心部（７０）は、通過面に対して直角に延在しており、
第１の中心部（４０）が、インペラ（２）の回転軸（ｚ）の点を中心とする円の一部を形成し、第２の中心部（７０）は、前記円の１点で通過面を通過する、アセンブリ（Ｅ）。

【請求項2】

磁石（３）が、インペラ（２）の回転軸（ｚ）に対する径方向軸に沿って磁場を放出するように適合され、生成された磁場は、径方向軸の周囲で等方性である、請求項１に記載のアセンブリ（Ｅ）。

【請求項3】

各導電体の端子に接続された電圧増幅器（５）をさらに備える、請求項１または２に記載のアセンブリ（Ｅ）。

【請求項4】

２つの導電体（４、７）が、インペラ（２）に対向するケーシング（１）の内面（１０）に位置する摩耗性堆積部内に少なくとも一部埋め込まれ、摩耗性堆積部は、常磁性体または反磁性体でできている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアセンブリ（Ｅ）。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載のタービンエンジンのためのアセンブリ（Ｅ）のベーン（２０）の振動を測定するための方法であって、
ケーシング（１）内でのインペラ（２）の回転（１０１）をさせるステップと、
導電体（４、７）の各々の端子で、ケーシング（１）に対向するベーン（２０）の先端部（２１）に含まれた磁石（３）によって誘導されるそれぞれの電圧を測定するステップ（１０３）と、
磁石（３）の速度を決定するステップ（１０４）と、
２つの測定電圧および決定された磁石（３）の速度に基づいて、ベーン（２０）の先端部（２１）が受ける軸方向の振動速度を計算するステップ（１０５）と、
を含む、方法。

【請求項6】

磁石（３）の速度の決定（１０４）が、
第２の導電体（７）の端子における電圧時間信号の取得であって、信号は、少なくとも２つの連続するピークを有し、（３）は、インペラ（２）の回転軸（ｚ）の周囲の先端部（２１）のそれぞれの回転の間に第２の導電体（７）に対向する、取得するステップと、
インペラ（２）の回転軸（ｚ）に対する磁石（３）の径方向位置、およびピーク間の経過期間に基づく磁石（３）の速度の計算するステップと、
を含む、請求項５に記載の測定方法。

【請求項7】

振動速度が、第２の導電体（７）の端子で測定された電圧に対する第１の導電体（４）の端子で測定された電圧の比率と決定される磁石（３）の速度を乗じることによって計算される（１０５）、請求項５または６に記載の測定方法。

【請求項8】

測定ステップの前に行われる、１つおよび／または他の誘導電圧を増幅するステップ（１０２）をさらに含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転可動ブレードの分野に関する。

【0002】

本発明は、より具体的には、回転されるときにそのようなブレードが受ける振動の特性評価の分野に関する。

【背景技術】

【0003】

インペラは、複数のブレード、またはベーンを備えるハブである。タービンエンジンの設計および認可の間に、ケーシング内のそのような回転可動インペラが、そのようなタービンエンジンの原動機の動作域において励振されやすい好適な周波数を有するかどうかを検証することが必要である。

【0004】

また、この動作域において特定される好適なモードについて、関連する振動制限のレベルを定量化することも必要である。

【0005】

動作中のブレードが受ける振動を特徴付けるための最初の既知の技術は、インペラに貼り付けられた変形ゲージの使用からなる。材料の表面で微小変形を測定することから、周波数領域にあるブレードを特徴付け、材料内部の拘束値を計算することが可能である。

【0006】

しかしながら、この最初の技術は、多くの短所を有する。

【0007】

第１に、ベーンに貼り付けられたゲージは、特に、高圧タービンに計装が施される場合、非常に高い温度を伴う可能性のある大きな遠心力（約１００，０００ｇ）を受ける。その結果として、ゲージの寿命が制限される。

【0008】

第２に、ゲージの設置は、相当の知識、詳細点、および時間を要する（特に、ゲージが設定されるセメントの焼成のため）。

【0009】

第３に、可動インペラに埋め込まれたゲージから発信される信号を固定マーカーまで伝える必要がある。このため、原動機シャフト上の接続ワイヤは、回転するコレクタまで通じていなければならない。ワイヤの長さおよびコレクタの回転接続以外に、騒音測定値の生成、原動機上に回転するコレクタを一体化するための予備試験には、時間とコストが掛かる。

【0010】

回転するベーンに対向して、したがって固定マーカー内に位置付けられる、光プローブの使用に基づく第２の技術は、これらの短所を排除するために提案された。

【0011】

この第２の技術は、ベーンの２つの振動状態について光プローブの前の時間経過の広がりを測定する（振動の存在下または非存在下において）。「チップタイミング」と称されるそのような測定方法は、ベーン先端部における交互シフトの大きさを再度計算する。モード形を知ることによって、ベーンの先端部におけるシフトのレベルがベーンの拘束レベルに関連付けられる。

【0012】

しかしながら、この第２の技術は、測定された振動に関する周波数情報をもたらさない。実際、ベーン先端部におけるシフトの全体的なレベルだけは、どのベーンモードが励振されるかが分からなくても、この第２の技術によって特定可能である。振動を監視する目的のためには、この限界は非常に不利であり得る。

【0013】

また、「チップタイミング」プロセスは、ときに曖昧さを有するため、記録されたシフトのレベルに原因となる励振の順序を特定することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

したがって、本発明は、回転されるときにベーンが受ける振動の特性評価を可能にすること、特に、ベーンが受ける振動速度を定量化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

この目的のために、また第１の態様によれば、タービンエンジンのためのアセンブリが提案され、アセンブリは、ケーシングおよびケーシング内で回転可動なインペラを備え、インペラは、ケーシングに対向する先端部を有する少なくとも１つのベーンを含み、アセンブリは、先端部が磁石を含むこと、ならびにケーシングが第１および第２の導電体を含むことを特徴とし、各導電体は、その端子間に、インペラが回転されるときにベーンの先端部が受ける振動を表す、対向する先端部の磁石によって誘導される電圧を生成するように適合され、第１の導電体は、インペラの回転軸の周囲に延在し、かつ２つの対向する端部を含む第１の中心部を備え、第２の導電体は、第１の中心部によってその２つの端部の間に残された空間を通過する第２の中心部を備える。

【0016】

第２の態様によれば、第１の態様によるタービンエンジンのためのアセンブリのベーンの振動を測定する方法であって、
ケーシング内でインペラの回転をさせるステップと、
導電体の各々の端子で、ケーシングに対向するベーンの先端部に含まれた磁石によって誘導されるそれぞれの電圧を測定するステップと、
磁石の速度を決定するステップと、
２つの測定電圧および決定された磁石の速度に基づいて、ベーンの先端部が受ける軸方向の振動速度を計算するステップと、
を含む方法が提案される。

【0017】

磁石は、磁場を生成する。回転可動インペラがケーシングに対して回転されるとき、この磁場は、磁石を保持するベーンの先端部に対向して位置するケーシング内の導電体の各々において電流を誘導する。各電流は、対応する導電体の端子まで広がり、それによってこれらの端子に電圧が現れる。各導電体の端子の電圧は、ベーンが受ける振動を特徴付けることを可能にする。さらに、タービンエンジンのための提案されるアセンブリにおける２つの導電体の相互配置は、２つの電圧を得ることを可能にし、そこからベーンの先端部における軸方向の振動速度が決定され得る。

【0018】

したがって、タービンエンジンのための提案されるアセンブリは、その振動を特徴付けるために、インペラに対する拘束の直接測定を克服し、ベーンに連結された可動マーカーにおける大掛かりな計装を回避することを可能にする。機器を搭載したベーンの軸方向の振動を定量化するために、この可動マーカーにおいて、計装は最小限であり（たった１つの磁石がベーンに組み込まれる）、また、ケーシングに連結された固定マーカーにおいても最小限である（ケーシング上または内への２つの導電体の挿入）。

【0019】

第１の態様によるアセンブリは、以下の特徴単独で、またはそれらの技術的に可能な組み合わせのうちのいずれか１つで補完され得る。

【0020】

第１の中心部は、インペラの回転軸の周囲で磁石の通過面内に延在することができ、第２の中心部は、通過面に対して直角に延在することができる。そのような実施形態において、第１の導電体の端子で測定される電圧は、この通過面の外で引き起こされる磁石の振動を表し、この電圧は、ベーンのその回転軸の周囲の回転運動とは無関係である（そのため、ベーンがいずれの振動も受けない完全な状況では、磁石が中心部の一部に対向している場合、導電体の端子の電圧は、最小限となるであろう）。

【0021】

第１の中心部はさらに、インペラの回転軸の点を中心とする円の一部を形成することができ、第２の中心部は、前記円の１点で通過面を通過する。そのような実施形態は、ケーシングがインペラに対向する円筒状の内面を有する場合に実装することが簡単であり、さらに、この実施形態において、磁石によって生成された磁場は、次いで、同じ長さを有する導電体の中心部のそれぞれの部分に影響を与える。

【0022】

さらに、磁石は、インペラの回転軸に対する径方向軸に沿って磁場を放出するように適合され得、生成された磁場は、径方向軸の周囲で等方性である。そのような磁場の配置では、ベーンの軸方向の振動速度が、２つの導電体のそれぞれの端子で測定される電圧の比率に比例する。

【0023】

２つの導電体の端子の電圧は、概して低い。また、電圧増幅器が、導電体の端子に接続され得、この増幅器の出力において測定が行われる。

【0024】

また、２つの導電体は、インペラに対向するケーシングの内面に位置する摩耗性堆積部内に少なくとも一部埋め込まれ得、摩耗性堆積部は、常磁性体または反磁性体でできている。これにより、磁石の磁気の流れ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｏｗ）はほとんど変更されず、磁石によって生成される全磁気の流れが、行われる測定に活用され得る。

【0025】

本発明の他の特徴、目的、および利点は、以下の説明から明らかになるが、それは純粋に例示的かつ非限定的であり、添付の図面に関連して考慮されなければならない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態によるタービンエンジンのためのアセンブリの部分断面図である。

【図2a】図１のアセンブリの概略斜視図である。

【図2b】図２ａに示されるアセンブリの一部を詳細に示している。

【図3】本発明の実施形態による、ベーンが受ける振動を測定する方法のステップのフローチャートである。

【図4】図１および図２に示されるタービンエンジンのためのアセンブリの異なる要素に関連するマーカーを示す。

【図5】図１および図２に示されるタービンエンジンのためのアセンブリの要素間の電磁相互作用を概略的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0027】

全ての図において、同様の要素は同一の参照番号を有する。

【0028】

図１を参照すると、タービンエンジンのためのアセンブリＥは、ケーシング１およびケーシング１に対して回転可動なインペラ２を備える。

【0029】

ケーシング１は、インペラ２を収容する空間を画定する内面１０を有する。この内面１０は、例えば円筒状である。

【0030】

インペラ２は、回転軸に沿って（図１の平面に垂直に）延在する原動機シャフト２４上に装着される。インペラ２は、シャフト２４の周囲のディスク２２、および複数のベーンを備える。各ベーンは、それぞれの先端部で終端するまで、ディスク２２から実質的に径方向に延在する。このように、ケーシング１に対して可動なインペラ２によって占められる角度位置に関係なく、各ベーンの先端部は、ケーシング１の表面部分に対向している。

【0031】

参照番号２０で示される、インペラのベーンのうちの少なくとも１つは、その先端部２１に磁石３を備える。

【0032】

磁石３は、ベーン２０と一体化されており、同様にディスク２２と一体化されているが、これ以降、磁石３の運動は、ベーン２０の先端部２１の運動を表すものと見なされる。

【0033】

磁石３によって形成される磁場のトポロジーは、いくつかの巻きを有するソレノイドのトポロジーに類似する：それは、磁石３を取り囲み、かつ、そのＮ極からそのＳ極に配向されたトーラスを形成する。磁石３は、インペラ２の回転軸に対して径方向配向の磁場を生成するように適合される。

【0034】

図２ａを参照すると、ケーシング１は、第１の導電体４および第２の導電体７を備える。

【0035】

各導電体４、７の端子は、同一であるかまたは異なる電圧増幅器５の入力に接続される。

【0036】

アセンブリＥはまた、電圧増幅器（複数可）５の出力に計測デバイス６も備える。このデバイス６は、このデバイス６によって測定される電圧値に関する計算を実行するための手段を備える。

【0037】

図２ｂを参照すると、第１の導電体４は、インペラ２の回転軸の周囲で一巻きまたは一巻きの一部を形成する、いわゆる「中心」部を備える。この中心部４０は、例えば、インペラ２に対向するケーシング１の内面１０に固定される。

【0038】

中心部４０は、インペラ２の回転軸の周囲で異なる角度位置に位置する２つの端部４２、４２’を備える。

【0039】

導電体４はまた、各々が中心部４０のそれぞれの端部を延長する２つの分岐部４４、４４’も備える。

【0040】

中心部４０は、好ましくは、インペラ２の回転軸の周囲でケーシング１の全外周を超えて延在しないが、インペラの回転軸の周囲に３６０度未満の角度をなす扇形によって形成される弧を形成する。２つの端部４２、４２’は、中心部４０によって覆われていないケーシング１の外周の一部の境界を定めるが、この覆われていない部分は、後に「巻き開口部」として特定され、参照番号４６で示される。

【0041】

分岐部４４、４４’は、ケーシング１内でインペラ２の回転軸に対して外側に、実質的に径方向に延在することができる。各分岐部４４（それぞれ４４’）は、それが延長する端部４２（それぞれ４２’）において、例えば、中心部４０に対して８０度〜１００度、好ましくは９０度の角度を形成する。

【0042】

中心部４０、およびこの中心部４０を延長する分岐部４４、４４’は、ベーン２０がインペラ２の回転軸の周囲を回転する間に、磁石３の通過面と一致する平面（図２ａおよび図２ｂの平面）内に延在する。

【0043】

インペラ２が、磁石３が中心部４０の点に対向するように角度位置を占める場合、ベーン２０が振動するときに中心部４０に対して磁石３によって生成される磁場の相対運動は、分岐部４４および４４’において電流を誘導する。

【0044】

第２の導電体７は、第１の導電体４の端部４２と４２’との間に残された巻き開口部４６を通過する、「中心」とも称される部分７０を含む。

【0045】

この中心部７０は、第１の伝導体４との電気接点を有さず、また、インペラ２に対向するケーシング１の内面１０に取り付けられ得る。

【0046】

第２の導電体４は、具体的には、磁石３の通過面の点Ｐを通過するが、この点Ｐは、互いに対向する２つの端部４２、４２’の間、例えば、これらの端部４２の間の途中に位置している。点Ｐは、伝導体４の中心部４０と同じ半径に位置する。

【0047】

第２の導電体７の中心部７０は、増幅器５に接続される、第２の導電体７の端子を形成する２つの分岐部によって、その端部の両方で延在する。

【0048】

インペラ２が、磁石３が中心部７０の点Ｐに対向するように角度位置を占める場合、磁石３によって生成される磁場は、この点Ｐ付近の中心部７０の一部において電流を誘導する。

【0049】

第２の伝導体７の中心部７０は、この点Ｐの付近では好ましくは直線的であり、第１の導電体４が延在する平面に対して直角に配向され、したがって、中心部７０は、インペラ２の回転軸ｚに平行になる。

【0050】

図２ａおよび図２ｂに示される実施形態において、点Ｐと、第１の導電体４の中心部４０とが、同じ円の部分を画定し、これにより、磁石３と中心部４０の任意の点との間の空隙、および磁石３と点Ｐとの間の空隙が同一の長さを有する：磁石３によって生成される磁場Ｂは、次いで、導電体４、７の中心部４０、７０のそれぞれの部分に同等または同一の影響を与える。

【0051】

ベーンの振動を測定する方法の一般原則
図３は、磁石３を備えるベーン２０が受ける振動を測定する方法のステップを示す。

【0052】

予備ステップ１０１において、インペラ２は、その回転軸の周囲で回転される。この回転されることにより、ベーン２０の振動を生成されやすい。

【0053】

インペラ２の回転軸の周囲におけるベーン２０の１回の回転周期は、２つの異なる段階を含み、各々が、ケーシング１に対して可動なインペラ２の角度位置のそれぞれの範囲に対応する：磁石３が中心部４０の一部に対向している段階、および磁石３が２つの端部４２と４２’との間に残された巻き開口部４６に対向している段階。

【0054】

磁石３が、第１の導電体４の中心部４０の一部に対向しているとき、中心部４０に対して磁石３によって生成される磁場Ｂに対する振動運動は、中心部４０において第１の電流を引き起こし、それが、分岐部４４、４４’によって形成される端子まで流れる。電圧Ｕ１は、第１の導電体４の２つの端子間に生成される。

【0055】

同様に、磁石３が巻き開口部４６に対向し、したがって、第２の導電体７の中心部７０に対向しているとき、中心部７０に対して磁石３によって生成される磁場Ｂの相対的な振動運動は、中心部７０において第２の電流を誘導し、それが第２の導電体７の端子に伝搬する。次いで、電圧Ｕ２が、第２の導電体７の２つの端子間に生成される。

【0056】

電圧Ｕ１およびＵ２は、概して非常に低く、ステップ１０２の間に増幅器５によって増幅される。

【0057】

ステップ１０３において、測定デバイス６は、増幅器（複数可）５によって増幅される電圧Ｕ１およびＵ２を取得する。

【0058】

ステップ１０４において、測定デバイス６は、１つおよび／または他の測定電圧に基づいて、ベーン２０の回転速度を決定する。後に詳述されるように、ベーン２０の回転速度は、回転軸の周囲における磁石の回転期間から推定され、この期間は、測定電圧における変動によって明らかにされる。

【0059】

ステップ１０４において、デバイス６は、２つの測定電圧に基づいて、ベーン先端部が受ける軸方向の振動速度を計算する。

【0060】

次に、前述の２つの段階の間の磁石３の電磁石作用について、より詳細に説明する。

【0061】

磁石３が中心部４０に対向しているときのその電磁石作用
図４を参照すると、固定フレームＲは、ケーシング１と関連付けられ、可動フレームＲ’は、磁石３と関連付けられている。

【0062】

固定フレームＲは、中心Ｏ、ｚで示されるインペラ２の回転軸、ならびに原動機軸に垂直な平面を画定し、かつ磁石３の運動を拘束する、ｘ軸およびｙ軸によって定義される。

【0063】

可動フレームＲ’は、磁石３の位置を表す中心Ｏ’、ｚ軸に平行なｚ’軸、直線ＯＯ’によって支持されるｘ’軸、および直接３面体であるマーカーＲ’等の軸によって定義される。可動フレームＲ’は、固定マーカーＲに対して角度θを形成する。

【0064】

一般的に、マーカーＲ’における点ＭのＲからＲ’へのフレームの変化の法則は、以下の関係を強要する。

【数1】

【0065】

図５を参照すると、第１の伝導体４の中心部４０の点は、点Ｍであると考えられる。これは、以下のように示すことができる。

【数2】

【0066】

この関係は、同等に、ベーン２０の先端部の磁石３が、固定マーカー内に固定された中心部４０に対して移動すること、または中心部４０が可動マーカー内に固定された磁石３に対して移動することを示す。

【0067】

固定フレームＲ内で不動である中心部４０に属する電子を考慮すると、回転するフレームＲ’におけるその見掛けの速度は、ベクトル

【数3】

すなわち、距離ｒ＋ｅにある固定マーカー内の回転するマーカーの点が有するであろう速度であり、ｅは磁石３と中心部４０との間の空隙、ｒは距離ＯＯ’を表す。

【0068】

この点Ｍが、完全に磁石３の軸Ｏ’ｘ’内にあることを考慮すると、電子がローレンツ力Ｆｌを受けた結果は、図５に示すように配向される。

【0069】

平面Ｏ’ｘ’ｚ内にあるデバイスが考慮され得、磁場Ｂの成分は、ｘ’成分およびｚ成分上でのみ考慮され得る。ブレードの半径ｒ、および磁石３と点Ｍの回転するマーカーの横座標との間の空隙とを考慮すると、回転するフレームにおける電子の進行速度は、距離ｒ＋ｅにある回転するマーカー内の固定点が有するであろう速度である。電動機電場は以下のように表すことができる。

【数4】

【0070】

磁石３がベーン２０の振動を受けるとき、ベーン２０の振動運動によってこのように生成された電動機電場は以下の通りになり、

【数5】

式中、

【数6】

である。

【0071】

中心部４０において誘導される電流は、電動機電場が成分ｙに従って配向された場合、すなわち、伝導体の軸にある場合に、測定可能である。したがって、測定可能な成分は以下の通りである。

【数7】

【0072】

また、磁石３が中心部４０の平面内に含まれるという仮説が立てられる場合、この成分は以下のように書き換えられる。

【数8】

【0073】

その結果として、磁石３が中心部４０の平面内にある場合、ｚ軸（回転軸）に沿った振動挙動のみが、測定可能な誘導電流をもたらす。したがって、振動活動が存在しない場合、測定可能な信号は存在しない。

【0074】

セグメントＡＢが磁石３の影響を受ける磁場に存在する間に導電体４の端子で測定される瞬時電圧Ｕ１は、以下の形態で表され、

【数9】

【0075】

式中、ｌ_ＡＢは、磁石３の影響を受けるセグメントＡＢの長さを示し、Ｂ_Ｘ’は、磁石３によって生成される磁場の径方向成分であり、Ｖｖｉｂｚ’は、ｚ’軸に沿った磁石３の振動速度成分である。

【0076】

磁石３が巻き開口部に対向しているときのその電磁石作用
磁石３が巻き開口部４６に対向しているとき、導電体４は、磁石３の磁場Ｂの影響から逃れるが、第２の導電体７の中心部７０は、この磁場Ｂに入り、以下の式によって表される電圧Ｕ２を生成し、

【数10】

【0077】

式中、ｌ_ＣＤは、磁石の影響を受ける中心部７０のセグメントの長さを示し、Ｂ_Ｘ’は、磁石３によって生成される磁場の径方向成分を示し、Ｖ_ｒｏｔは、磁石３の回転速度である。

【0078】

ベーンの回転速度の決定
対応する導電体７における電圧Ｕ２の生成に原因となる運動は、インペラ２のその軸の周囲の回転である。

【0079】

ベーン２０の先端部２１と一体化した磁石３の回転速度Ｖ_ｒｏｔは、所定期間の間、第２の伝導体の端子で電圧時間信号Ｕ２の取得を連続的に実行することにより、測定デバイス６によってステップ１０４の間に決定され得、前記信号は、複数の電圧ピークを含み、各電圧ピークは、ベーンのそれぞれの回転の間に巻き開口部４６に対向する磁石の経路に対応している。

【0080】

したがって、２つの連続するピークの取得時点の間の経過期間は、ベーンの回転期間を表し、磁石３の回転速度は、２つのピーク間の経過期間（またはそのような期間の平均）に基づいて、およびインペラの回転軸の周囲における磁石３の径方向位置ＯＯ’に基づいて（図４に示される）、デバイス６によって次いで計算され得る。

【0081】

ベーンの軸方向の振動速度の計算
電圧Ｕ１およびＵ２について以前に定義された関係を組み合わせることによって、以下の関係が得られる。

【数11】

【0082】

磁石によって生成された磁場が、その軸の周囲で等方性である場合、磁石の影響下における巻きの長さは等しい（ｌ_ＡＢ＝ｌ_ＣＤ）。すると、以下の関係が得られる。

【数12】

【0083】

ステップ１０４の間に、磁石３（および、したがってベーン２０）が受ける振動速度の軸方向成分が、電圧Ｕ１およびＵ２を定義する関係を組み合わせた以下の式に従って計算される。

【数13】

【0084】

この方程式によって、有利に、導電体４および７のいずれか一方における磁場の任意の測定を省略することができる（これらの量は上記方程式から除外される）。

【0085】

さらに、この付加的な方法により、ベーンの振動に関する定性的な情報だけではなく、定量的な情報も得ることができる。

【0086】

より正確には、それにより、回転時の磁場の振幅を測定する必要なく、振動速度のレベルを、第１の導電体の端子で測定された電圧信号から作成されたキャンベル線図上で明らかにされる共振周波数と関連付けることが可能となる。

【0087】

ベーンがエンジン運転指令（ｎ×回転速度、ｎは整数）によって励振されると、電圧Ｕ１が増加する。提案されるアセンブリは、ベーンが励振されたときに、電圧情報を振動速度に変換することを可能にする。

【0088】

材料
導電体の各中心部４０、７０は、インペラ２に対向して、ケーシング１の内面１０上に直接位置付けられてもよい。

【0089】

変形例として、伝導体の各中心部４０、７０は、ケーシング１の内側に位置付けられてもよいが、各中心部４０、７０と磁石３との間に位置するケーシング１の材料のいずれの部分も、磁石３によって生成される磁場の、中心部４０、７０への良好な伝達を促進することを確実にする。材料の前記部分は、実際、１に近い透磁率値を有するため、これらの材料が常磁性体および反磁性体でできていることを確実にすることができる。そうすると、磁石３の磁気の流れが若干変更されるため、磁石３によって生成される磁気の流れ全体が行われる測定に活用され得る。

【0090】

各導電体４、７は、例えば、インペラ２に対向するケーシング１の内面１０に位置する摩耗性堆積部内に全体または一部が埋め込まれ、摩耗性堆積部は、そのような常磁性体または反磁性体でできている。

【0091】

磁石３は、８００℃〜８５０℃のキュリー点を有するアルミニウム−ニッケル−コバルト（ＡｌＮｉＣｏ）をさらに含むことができる（キュリー点は、材料の自発磁化が消失する温度である）。

【0092】

増幅器５は、最大３０００の利得を有利に適用する定電流型の増幅器であってもよい。約ミリボルトの測定可能な電圧を生成するように、導電体４の端子で電圧を上昇させることが可能である。

【0093】

記載されるタービンエンジンのためのアセンブリＥは、ケーシングに類似する固定構造において回転可動な任意の種類のブレード：軸方向ホイール、遠心インペラ、高圧タービン、フリータービン等に適用され得る。

【0094】

そのようなアセンブリＥを備えるタービンエンジンもまた、任意の種類の車両、特に航空機に埋め込まれ得る。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】