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KR101591840B1 - 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법 - Google Patents

진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법 Download PDF

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KR101591840B1
KR101591840B1 KR1020137023940A KR20137023940A KR101591840B1 KR 101591840 B1 KR101591840 B1 KR 101591840B1 KR 1020137023940 A KR1020137023940 A KR 1020137023940A KR 20137023940 A KR20137023940 A KR 20137023940A KR 101591840 B1 KR101591840 B1 KR 101591840B1
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KR
South Korea
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vibration sensor
monitoring
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natural frequency
vibration
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KR1020137023940A
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KR20130129279A (ko
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벤자민 티. 험프리스
이반겔로스 브이. 디아트지키스
마이클 트월도칠리브
제임스 에프. 라우
에드워드 디. 톰프손
Original Assignee
지멘스 에너지, 인코포레이티드
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H13/00—Measuring resonant frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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Abstract

시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 시스템과 방법. 시스템 내 하나 또는 하나를 초과하는 진동 센서들에서 진동들이 수신된다. 센서 데이터는 진동 센서(들)에 의해 출력된다. 센서 데이터는 시스템 내 진동들을 나타내는 데이터와 대응하는 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함한다. 진동 센서(들)로부터 출력된 센서 데이터가 모니터되며, 그리고 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터에 있어 변화시, 그러한 진동 센서가 플래그 된다.

Description

진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법{METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF A VIBRATION SENSOR}
본 발명은 진동 센서(vibration sensor)의 상태를 모니터링(monitor)하는 것에 관한 것으로, 특히, 진동 센서의 고유 주파수의 실시간 모니터링에 의해 전기 발전기내 진동 센서의 상태를 모니터링하는 것에 관한 것이다.
발전의 분야에서 사용된 전기 발전기는 베이스 바디(base body), 특히, 적층된 고정자 철심 또는 회전체내 슬롯(slot)들 내로 가압되는 다수의 컨덕터(conductor)들 또는 고정자 바들을 갖는 고정자 권선을 포함한다. 이와 같은 전기 발전기는 매우 비싸며 장기간 투자를 나타낸다. 전기 발전기의 고장은 발전 장비 자체를 위태롭게 할 뿐만 아니라 수리와 관련된 고장 시간으로 인해 매우 심각한 서비스(service) 감소를 초래할 수 있다.
이와 같은 상태를 피하기 위해, 결함들의 조기 식별을 위한 진단 시스템(diagnostic system)들이 개발되었다. 발전기내 매우 높은 전압들로 인해, 발전기들을 위한 진단 시스템들은 전형적으로 와이어(wire)들이 고전압에서 존재하는 구조에 배치되는 경우 접지로의 아크(arcing)를 야기할 수 있는 전기적으로 전도성 와이어들을 회피하는 센서 기술을 이용한다. 예를 들어, 발전기들 내에 감지 신호들은, 유리 섬유들과 같은, 광 컨덕터들에 의해 운반되었다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법이 제공된다. 진동들은 시스템 내 진동 센서에서 수신된다. 센서 데이터는 진동 센서에 의해 출력된다. 센서 데이터는 시스템 내 진동들을 나타내는 데이터와 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함한다. 진동 센서로부터 출력된 센서 데이터(sensor data)가 모니터되며, 그리고 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터에 있어서 변화시, 진동 센서가 플래그(flag)된다.
본 발명의 제2 양상에 따라서, 전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 적어도 하나의 진동 센서와 프로세서(processor)를 포함한다. 진동 센서(들)는 전기 발전기내 진동들을 수신하고 센서 데이터를 출력하며, 센서 데이터(들)는 대응하는 진동 센서에 의해 수신된 변동들을 나타내는 데이터 및 대응하는 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함한다. 프로세서는 각각의 진동 센서로부터 출력된 센서 데이터를 모니터하며 프로세서는 자신의 고유 주파수 변화들을 나타내는 데이터를 갖는 임의의 진동 센서들을 플래그 하도록 적응된다.
비록 명세서가 본 발명을 특별히 가리키며 뚜렷하게 주장하는 청구항들로 마무리 짓는다고 하더라도, 본 발명은 첨부된 도면들과 함께 이어지는 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이라 믿어지고, 도면들에서 유사한 참조 번호들은 유사한 엘리먼트(element)들을 식별하며, 여기서:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진동 센서가 구비된 전기 발전기의 고정자 철심의 일부를 예시하는 투시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 진동 센서의 내부 컴포넌트(component)들의 확대 투시도이다.
도 3은 도 2에 예시된 진동 센서의 선택 컴포넌트들의 확대 투시도이다.
도 4는 도 2에 예시된 진동 센서의 분해 투시도이다.
도 5 내지 도 9는 전기 발전기의 동작 동안 본 발명의 실시예에 따른 진동 센서의 예시적인 출력들을 예시하는 그래프(graph)들이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 진동 센서들을 포함하는 센서 시스템의 개략도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 진동 센서에서 사용하기 위한 멤브레인 디스크(membrane disc)의 대안적인 구성들의 투시도들이다.
바람직한 실시예들의 이어지는 상세한 설명에서, 명세서의 일부를 형성하고, 예시로서 도시되며, 그리고 제한으로서 도시되지 않으며, 본 발명이 실행될 수 있는 특정한 바람직한 실시예들을 형성하는 첨부 도면들에 대해 참조가 이루어진다. 다른 실시예들이 활용될 수 있으며 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 1을 참조하면, 전기 발전기를 위한 고정자(10)의 일부가 예시되며 방사상으로 확장된 슬롯들(16)을 정의하는 복수의 고정자 이빨들(14)을 포함하는 고정자 철심(12)을 포함한다. 고정자 코어(stator core)(12)는 각각의 슬롯(16) 내에 위치된 하나 또는 하나를 초과하는 고정자 바(stator bar)들(20)을 포함하는 고정자 코일들(18)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 한 쌍의 고정자 바들(20)은 각각의 슬롯(16) 내에 적층 관계로 위치된다. 고정자 바들(20)은 접지 벽 절연을 형성하는 (도시되지 않은) 절연층으로 둘러싸일 수 있다.
바들(20)은, 탑 슬롯 필러(top slot filler)들(26)과 고정자 바들(20) 중 내부의 한 바로부터 방사상 방향의 내부로 슬롯(16) 내에 배치된 탑 리플 스프링(top ripple spring)(28)과 같은, 하나 또는 하나를 초과하는 필러 부재(filler member)들을 포함하는 유지 구조(24)에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 유지 구조(24)는 사전결정된 견고함으로 슬롯(16) 내 고정자 바들(20)을 압축하고 고정자 철심(12)에 대하여 바들(20)의 움직임을 실질적으로 제한하기 위해, 탑 리플 스프링(28)으로부터 방사상 방향의 내부에 위치된, 슬롯(16) 내에 설치된, 웨지(wedge)(30)를 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 고정자 바들(20)의 위치는 유지 구조(24)에 의해 실질적으로 유지되는 반면에, 고정자 바들(20)의 특정한 정도의 구부러짐 움직임은 발전기내 진동들에 응답하여 여전히 일어날 수 있으며, 이는 바들(20)의 재료에 있어서 스트레스(stress)를 야기한다.
도 2를 추가적으로 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진동 센서(50)는 고정자 바들(20') 중 선택된 하나에 장착되며 선택 고정자 바(20')의 단부(20A)에 장착되는 것으로서 도 1에 예시된다. 주목되는 것은 고정자 철심(12)의 추가적인 고정자 바들(20)이 추가적인 진동 센서들(50)을 포함할 수 있다는 것이다. 더 주목되는 것은 진동 센서(50)가, 선택 고정자 바(20')의 상부(20B) 또는 측부(20C)와 같은, 선택 고정자 바(20')의 단부(20A)와 다른 위치들에서 선택 고정자 바(20')에 장착될 수 있다는 것이다(도 1 참조).
본 발명에 따라서, 선택 고정자 바(20')의 진동들과 진동 센서(50)의 상태, 즉, 구조적 상태가 진동 센서(50)에 의해 제공된 신호를 통해 모니터 될 수 있다. 즉, 진동 센서(50)는 센서 데이터를 포함하는 신호를 제공하며, 여기서, 본 명세서에 기술될 바와 같이, 센서 데이터는 본 발명의 실시예에 따라서 선택 고정자 바(20')의 진동들을 결정하고 또한 진동 센서(50)의 상태를 결정하기 위해 모니터 된다. 진동 센서(50)에 의해 제공된 신호는 실질적으로 주기적으로 변하는 값의 동적 측정 신호를 포함하며 고정자 바(20)에서 스트레스 레벨(stress level)을 표시한다. 특히, 측정 신호는 선택 고정자 바(20')의 단부(20A)의 속도에 대한 데이터를 제공하기 위해 한 차례 미분되며 선택 고정자 바(20')의 단부(20A)의 가속도에 대한 데이터를 제공하기 위해 두 차례 미분될 수 있다는 변위 신호를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 진동 센서(50)는, 명세서에서 기술될, 진동 센서(50)의 내부 컴포넌트들을 포함하는 하우징(housing)(52)(도 2 및 도 4)을 포함한다. 주목되는 것은 진동 센서(50)의 선택된 컴포넌트들만이 이들 선택된 컴포넌트들을 보다 명백히 예시하며 컴포넌트들의 기능의 효과적인 설명을 용이하게 하기 위해 도 3에 예시된다.
진동 센서(50)는 광 섬유 컨덕터(FOC)(58) 상에 형성된 굴절률 그레이팅(index of refraction grating)으로 정의된 광 섬유 브래그 그레이팅(FBG: fiber optic Bragg grating)(54)을 포함하는 광 섬유 센서를 포함한다, 도 3 및 도 4를 참조. FBG(54)의 굴절 그레이팅들은 그레이팅-특정 중심 브래그 파장(λ0)을 포함하는 사전결정된 파장에서 FOC(58)를 통과하는 빛을 반사하기 위해 사전결정된 간격으로 형성된다. FOC(58)는, 종래의 브래그 그레이팅 센서들에서 사용되고 FBG(54)의 어느 한 측에 가해진 힘들에 응답하여 팽창 및 수축할 수 있는 광 섬유와 같은, 탄성적으로 변형가능한 재료를 포함한다. 이하 보다 상세히 기술되는 바와 같이, FOC(58)는 편향가능한 매스(mass)에 연결될 수 있으며, 편향가능한 매스는 FOC(58)에 또한 연결되는 프레임(frame)에 대하여 변위 될 수 있다. 프레임에 대하여, 선택 고정자 바(20')의 진동들에 대응하는 매스의 변위는 결과적인 주기적 탄성 팽창과 FOC(58)의 수축을 야기할 수 있으며, 이에 의해 FBG(54)로부터 반사된 빛의 측정된 파장(λ)은 중심 브래그 파장(λ0)을 중심으로 주기적으로 변할 수 있다. FBG(54)로부터 반사된 빛의 측정된 파장(λ)의 주기적인 변동은 선택 고정자 바(20')의 영역 내 발전기의 상태를 결정하기 위해 종래의 방식으로 모니터되고 처리될 수 있다.
광대역 광원과 같은, 광학 방사원(56)은 진동 센서(50)에 광학 방사를 제공하기 위해 커플러(60)에서 FOC(58)에 결합된다, 도 2 내지 도 4를 참조. 광학 방사원(56)은 진동 센서(50)의 중심 브래그 파장(λ0)의 반사 응답에 대응하도록 사전결정된 범위의 광 파장(또는 주파수)을 제공한다. 본 명세서에서 설명될 바와 같이, 진동 센서(50)로부터 반사된 빛은 FOC(58)를 통해 역 전송되며 커플러(coupler)(60)를 통해 프로세서(62) 또는 스펙트럼 분석기에서 수신된다.
도 2를 참조하면, FOC(58)는 하우징(52)의 벽 내에 형성된 개구(64)를 통해 하우징(52)에 진입한다. 도 3에 도시된 바와 같이, FOC(58)의 제1 부분(58A)은 진동 센서(50)의 앵커 부재(anchor member)(66)를 관통하여 형성된 보어(bore)(66A)를 통해 연장된다. FOC(58)의 제1 부분(58A)은, 예를 들어, 보어(66A) 내에서 앵커 부재(66)에 FOC(58)의 제1 부분(58A)을 접착 본딩(bonding) 또는 시멘팅(cementing)하는 것과 같은, 적절한 부착 절차를 이용해 보어(66A) 내에 제1 위치(L1)(도 3을 참조)에서 앵커 부재(66)에 고정된다. 앵커 부재(66)는 앵커 플레이트 구조(anchor plate structure)(68) 내에 형성된 개구(68A)를 통해 연장되며 코어 지지부(70)에 나사식 부착된다, 도 4를 참조. 앵커 플레이트 구조(68)는 앵커 플레이트 구조(68)의 다리(69)내 홈(69A)과 앵커 부재(66) 사이의 FOC(58)의 굴곡을 정의하고 FOC(58)의 제1 부분(58A)을 제자리에 유지하기 위해 사용된다. 앵커 플레이트 구조(68)는 복수의 볼트(bolt)들(72)을 통해 코어 지지부(70)에 고정되며, 그리고 코어 지지부(70)는 복수의 볼트들(74)을 통해 하우징(52)의 하부 섹션(lower section)(52A)에 결합된다, 도 2를 참조. 코어 지지부(core support)(70)는 앵커 플레이트 구조(68), 앵커 부재(66), 그리고 하우징(52)의 하부 섹션(52A) 내 제1 위치(L1)에서 FOC(58)의 제1 부분(58A)을 구조적으로 지지하며, 이에 의해 이들 컴포넌트들은 하우징(52)에 대하여 고정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 앵커 부재(66)의 나사 단부(66B)는 코어 지지부(70)를 관통하여 형성되는 나사 개구(70A)에 나사식으로 수용된다. FOC(58)는 앵커 부재 단부(66B)에서 보어(66A)의 바깥으로 연장되며 포인터 부재(pointer member)(80)를 통해 연장되는 보어(80A)에서 수용되며(도 3을 참조), 이러한 포인터 부재(80)는 명세서에서 기술될 것이다. 앵커 부재(66)와 포인터 부재(80) 사이에 연장되는 FOC(58)의 제2 부분(58B)은 팽창과 수축을 겪을 수 있으며 상기 기술된 FBG(54)를 포함하는 FOC(58)의 감지부를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 포인터 부재(80)의 나사식 제1 단부(80B)는 그 상에 제1 매스(82)를 지지하기 위해 제1 매스(82)의 나사식 구멍(82A) 내에 나사식으로 맞물리며, 그리고 포인터 부재(80)의 나사식 제2 단부(80C)는 그 상에 제2 매스(84)를 지지하기 위해 제2 매스(84)의 나사식 구멍(84A) 내에 나사식으로 맞물린다. 비록 매스들(82, 84)이 진동 센서(50)와 진동 센서(50)가 활용되는 발전기의 특별한 구성에 따라 다른 무게들을 가질 수 있다고 하더라도, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 매스들(82, 84) 각각의 무게는 약 20-30그램(gram)들이다. 매스들(82, 84)과 관련하여 추가적인 상세한 설명이 본 명세서에서 논의될 것이다.
FOC(58)의 제3 부분(58C)(도 3을 참조)은, 예를 들어, 보어(80A) 내에서 포인터 부재(80)에 FOC(58)의 제3 부분(58C)을 접착 본딩 또는 시멘팅하는 것과 같은, 적절한 부착 절차를 이용해 보어(80A) 내 제2 위치(L2)에서 포인터 부재(80)의 제2 단부(80C)에 고정된다. 본 명세서에 논의될 바와 같이, 제2 위치(L2)에서 FOC(58)의 제3 부분(58C)은 하우징(52)에 대하여 움직일 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 멤브레인 스프링 어셈블리(membrane spring assembly)(90)가 포인터 부재(80)와 관련된다. 도 4에 가장 분명하게 도시된 바와 같이, 멤브레인 스프링 어셈블리(90)는 제1 멤브레인 스토퍼(first membrane stopper)(92), 제1 높이 디스크(first height disc)(94), 멤브레인 디스크(96), 제2 높이 디스크(98), 그리고 제2 멤브레인 스토퍼(100)를 포함한다. 멤브레인 스프링 어셈블리(90)의 이들 컴포넌트들은 바람직하게는 스테인레스 스틸(stainless steel)로 형성되고 복수의 볼트들(102)을 통해 함께 결합된다.
볼트들(102)은 멤브레인 스프링 어셈블리(90)를 스페이서 부재(spacer member)(104)에 결합하기 위해 스페이서 부재(104)의 나사식 구멍들(104A)에 맞물리며(도 2 및 도 4 참조), 이러한 스페이서 부재(104)는 복수의 볼트들(105)을 통해 코어 지지부(70)에 결합된다. 선택 고정자 바(20')에 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부를 효과적으로 결합하기 위해, 코어 지지부(70)와 스페이서 부재(104)는 하우징(52)에 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부를 효과적으로 결합하기 위한 매스-스프링 지지 구조(107)를 정의한다. 즉, 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부는 코어 지지부(70)를 통해 하우징(52) 내에 구조적으로 지지되는 고정부를 포함하며 하우징(52)에 대해 고정되고 선택 고정자 바(20')에 대해 고정된다. 본 명세서에 논의될 바와 같이, 비록 멤브레인 디스크(96)가 진동 센서(50)로 전송된 진동들에 대응하는 발전기의 동작 동안 진동 센서(50)의 중심 축(CA)의 방향으로(도 2를 참조) 소량 움직인다고 하더라도, 멤브레인 스프링 어셈블리(90)와 코어 지지부(70)간의 원하는 거리를 유지하기 위해 스페이서 부재(104)가 제공된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 너트들(106, 108)은 각각의 제1 및 제2 매스들(82, 84)과 멤브레인 디스크(96) 사이에 위치된다. 매스들(82, 84)과 너트들(106, 108)은 이들 사이에 멤브레인 디스크(96)를 효과적으로 가두며 멤브레인 디스크(96)의 (하우징(52)에 대하여) 움직일 수 있는, 중심부를 중심부의 어느 한 측에 너트들(106, 108)의 맞물림을 통해 포인터 부재(80)에 결합하기 위해 기능한다. 포인터 부재(80)는 제2 위치(L2)에서 포인터 부재(80)의 보어(80A) 내에서 FOC(58)의 제3 부분(58C)의 결합을 통해 FBG(54)를 포함하는 FOC(58)의 제2 부분(58B)에 효과적으로 결합된다. 따라서, 멤브레인 디스크(96)의 중심부는 FBG(54)를 포함하는 FOC(58)의 제2 부분(58B)에 효과적으로 결합되며, 이에 의해 선택 고정자 바(20')의 진동 움직임과 진동 센서(50) 및 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부의 대응하는 움직임은 FBG(54)를 포함하는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 변위를 야기한다. 즉, 멤브레인 디스크(96)의 중심부와 제1 및 제2 매스들(82, 84)은 서로에 대하여 고정되지만 하우징(52)에 대하여 움직일 수 있으며 그리고 매스-스프링 시스템(110)을 형성한다(도 2를 참조). 명세서에서 논의될 바와 같이, 매스-스프링 시스템(110)은 매스-스프링 지지 구조(107)에 지지되며, 여기서 선택 고정자 바(20')로부터 하우징(52)에 전송된 진동들로부터 야기된 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 가요적 움직임은 FBG(54)를 포함하는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 대응하는 팽창과 수축을 야기한다.
멤브레인 디스크(96)의 마주하는 면들에 위치되는, 제1 높이 디스크(94)와 제2 높이 디스크(98)는 링-형상 부재(ring-shaped member)들 안에 각각의 중심 개구들(94A, 98A)을 정의하는 링-형상 부재들을 포함한다(도 4를 참조). 제1 높이 디스크(94)와 제2 높이 디스크(98)는 멤브레인 디스크(96)의 최대 변위 굴곡을 제한하기 위해 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 진동 움직임의 댐핑(damping)에 영향을 주며, 이에 의해 FOC(58)가 파손되는 것을 방지하기 위해 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 팽창/수축의 양이 제한된다. 특별히, 제1 높이 디스크(94)는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 수축량을 효과적으로 제한하기 위해 센서(50)의 방사상으로 안쪽 방향으로, 즉, 센서(50)의 중심축(CA)에 평행인 방향으로 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부의 움직임을 제한함으로써 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 최대 변위 굴곡을 제한한다. 유사하게, 제2 높이 디스크(98)는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 팽창량을 효과적으로 제한하기 위해 방사상의 바깥 방향으로 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부의 움직임을 제한함으로써 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 최대 변위 굴곡을 제한한다. 주목되는 것은 높이 디스크들(94, 98) 내 개구들(94A, 98A)의 크기들은 높이 디스크들(94, 98)에 의해 제공되는 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 진동 움직임의 댐핑량을 제어하기 위해 수정될 수 있다는 것이다.
제1 및 제2 멤브레인 스토퍼들(92, 100)은 멤브레인 디스크(96)의 최대 변위 굴곡을 또한 제한하며, 이에 의해 FOC(58)가 파손되는 것을 방지하기 위해 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 팽창/수축량이 제한된다. 특별히, 제1 멤브레인 스토퍼(92)는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 수축량을 효과적으로 제한하기 위해 방사상 안쪽 방향으로 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 움직임을 제한하기 위해 멤브레인 디스크(96)의 중심부를 접촉하기 위한 물리적인 스톱(stop)으로서 작용한다. 유사하게, 제2 멤브레인 스토퍼(100)는 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 팽창량을 효과적으로 제한하기 위해 방사상의 바깥 방향으로 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 움직임을 제한하기 위해 멤브레인 디스크(96)의 중심부를 접촉하기 위한 물리적인 스톱으로서 작용한다.
주목되는 것은 멤브레인 스토퍼들(92, 100) 내 개구들(92A, 100A)(도 4 참조)의 크기들, 및/또는 높이 디스크들(94, 98)의 두께들이 멤브레인 스토퍼들(92, 100)에 의해 제공되는 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 진동 움직임의 제한을 제어하기 위해 수정될 수 있다는 것이다. 또한 주목되는 것은, 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부가 하우징(52)에 대하여 고정되며 멤브레인 디스크(96)의 중심부가 하우징(52)에 대하여 움직일 수 있는 반면에, 센서(50)는 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부가 하우징(52)에 대하여 움직일 수 있으며 멤브레인 디스크(96)의 중심부가 하우징(52)에 대하여 고정될 수 있도록 구성될 수 있다는 것이다. 즉, 제1 및 제2 높이 디스크들(94, 98)은 외부 주변부가 방사상으로 구부러지도록 허용하는 동안 제1 및 제2 높이 디스크들(94, 98) 사이에 멤브레인 디스크(96)의 중심부를 가둘 수 있다. 이와 같은 구성에서, 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부, 또는 멤브레인 디스크(96)의 적어도 일부가 FOC(58)의 제2 부분(58B)에, 직접적이거나 간접적으로, 구조적으로 결합될 수 있다.
게다가, 멤브레인 스토퍼들(92, 100) 내 개구들(92A, 100A)의 크기들이 도시된 실시예에서 고정되는 반면에, 개구들(92A, 100A)의 크기들은 가변 될 수 있으며, 이에 의해 개구들(92A, 100A)의 크기들은 멤브레인 디스크(96)의 최대 변위 굴곡을 변화시키기 위해 발전기의 동작 동안 수동으로 또는 자동으로 조절될 수 있다. 당업자에게 분명할 바와 같이, 이러한 조절은 카메라에서 조리개 메카니즘(diaphragm mechanism)이 동작하는 방법과 유사한 방식으로 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제1 및 제2 멤브레인 스토퍼들(92, 100)은 높이 디스크들(94, 98)로부터 분리된 컴포넌트들이다. 그러나, 주목되는 것은 높이 디스크들(94, 98)은 즉, 계단형 컴포넌트들로서 각각의 멤브레인 스토퍼들(92, 100)과 일체형으로 형성될 수 있다.
발전기의 동작 동안, 선택 고정자 바(20')의 진동들 또는 진동 움직임은 고정자 바(20')의 단부(20A)에 센서 하우징(52)의 부착을 통해 센서 하우징(52)의 대응하는 진동 움직임을 초래한다. 센서 하우징(52)의 진동 움직임들은 센서 하우징(52)의 하부 섹션(52A)에 코어 지지부(70)의 결합을 통해 매스-스프링 지지 구조(107)에 전달된다. 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부가 매스-스프링 지지 구조(107)에 부착되기 때문에, 하우징(52)의 진동 움직임은 멤브레인 디스크(96)의 외부 주변부로 전송된다. 멤브레인 디스크(96)의 중심부에서, 매스들(82, 84)의 관성들은 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 움직임에 효과적으로 저항하며 멤브레인 디스크(96)의 고정된, 외부 주변부에 전송된 진동 움직임에 응답하여 멤브레인 디스크(96)가 구부러지도록 한다. 따라서, 멤브레인 디스크(96)는 선택 고정자 바(20')의 구동 주파수(들)에 대응하는 주파수에서 진동할 수 있다.
FOC(58)의 제3 부분(58C)이 포인터 부재(80)를 통해 멤브레인 디스크(96)의 중심부, 즉, 제2 위치(L2)에서 결합되며, 그리고 FOC(58)의 제1 부분(58A)은 앵커 부재(66)를 통해 지지 구조(70), 즉, 제1 위치(L1)에서 결합되기 때문에, 멤브레인 디스크(96)의 중심부의 변위, 즉, 매스-스프링 지지 구조(107)에 의해 멤브레인 디스크(96)로 전송된 진동들에 의해 야기된 변위는 선택 고정자 바(20')내 진동의 주파수(들)에 대응하는 주파수(들)에서 FOC(58)의 제2 부분(58B)의 대응하는 팽창 및 수축을 가져온다. 주목되는 것은 FOC(58)가 바람직하게는 사전-스트레치된 상태(pre-stretched condition)에서 앵커 부재(66)와 포인터 부재(80)에 부착된다는 것이다. 따라서, 멤브레인 디스크(96)로 전송된 진동 움직임은 FOC(58)의 추가의 팽창 또는 수축을 가져온다. 더 주목되는 것은 FOC(58)의 이러한 팽창과 수축이 매우 작다는 것, 즉 대략 마이크로미터(micrometer)들이라는 것이다. 거시적 스케일(macroscopic scale)에서 멤브레인 디스크(96)의 움직임 및 대응하는 움직임에 대해 FOC(58)는 거의 지각할 수 없지만, FBG(54)의 결과적인 팽창과 수축은 FBG(54)에 의해 반사된 파장(λ)에 있어서 검출가능한 변화를 야기한다. 반사된 파장(λ)의 변동은 FOC(58)의 팽창과 수축의 크기의 직접적인 측정치이며, 이는 하우징(52)의 진동 움직임에 의해 야기된 멤브레인 디스크(96)의 변위에 직접적으로 관련된다. 이러한 방법으로, 멤브레인 디스크(96)의 가요적 움직임이 측정될 수 있으며 선택 고정자 바(20')의 단부(20A)의 진동들과 관련된 변위를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
FBG(54)에서 발생된 반사된 파장들(λ) 형태의 데이터는 커플러(60)를 경유해 FOC(58)를 통해 프로세서(62)로 역 전송될 수 있다. 프로세서(62)는 데이터와 관련된 가속도를 결정하기 위해 시간 종속에 기초하여 데이터, 즉, 파장(λ)에 있어서 변동들을 처리할 수 있다. 게다가, 프로세서(62)는 시간에 따른 파장의 변동에 기초하여 진동 주파수를 결정할 수 있다. 특히, 선택 고정자 바(20')에 대한 센서(50)의 변위 및/또는 가속도에 대응하는 프로세서(62)에 의해 수신된 데이터에 더하여, 프로세서(62)는, 관심 주파수들에서 변위 및/또는 가속도의 크기들을 포함하는, 관심 주파수들을 식별하기 위해 데이터를 처리할 수 있다. 이와 같은 하나의 관심 주파수는 멤브레인 디스크(96)와 매스들(82, 84)에 의해 형성된 매스-스프링 시스템(110)의 고유 주파수에 대응한다.
종래의 가속도 센서 설계들에서, 매스-스프링 시스템의 고유 주파수가 센서에 의해 모니터 되고 있는 시스템 내 진동들의 주파수들과 실질적으로 다르도록 매스-스프링 시스템을 설계하는 것이 바람직하다. 특히, 종래의 센서 설계들에서 측정될 시스템의 주파수들보다 실질적으로 더 높도록 센서의 고유 주파수를 설계하는 것이 보통이다. 센서의 고유 주파수와 데이터가 모니터 되고 있는 시스템에 대해 수집되는 주파수들간에 실질적인 차이를 제공하는 것은 센서로부터 고유 주파수 입력들과 관련된 왜곡이 수집된 데이터에서 노이즈(noise)로서 간섭하도록 만들지는 않을 것이다.
본 발명의 양상에 따르면, 센서(50)의 매스-스프링 시스템(110)의 고유 주파수는 모니터될 시스템의 구동 주파수들에 상대적으로 가까워지도록 설계된다. 특히, 시스템은 보다 높은 민감도를 갖도록 설계되며, 이러한 설계는 센서(50)의 매스-스프링 시스템(110)의 고유 주파수의 강하를 가져온다. 예를 들어, 대다수의 모니터된 주파수들이 전형적으로 약 250Hz 보다 적은 고조파 주파수들을 포함할 수 있는 발전기를 위해, 센서(50)의 설계는 약 400Hz 보다 큰 고유 주파수, 예를 들어, 약 410Hz의 고유 주파수를 포함할 수 있다. 그러나, 주목되는 것은 진동 센서(50)의 설계는 자신의 고유 주파수가 모니터될 다른 주파수들을 갖는 다른 타입들의 시스템들에서 사용하기 위해 재단되도록 변경될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 제1 및 제2 매스들(82, 84)의 무게 및/또는 높이 디스크들(94, 98)의 중심 개구들(94A, 98A)의 크기는 진동 센서(50)의 고유 주파수를 효과적으로 변화시키기 위해 변경될 수 있다. 게다가, 센서(50)의 민감도는 멤브레인 디스크(96)의 두께, 직경, 및/또는 강도를 변화시킴으로써 추가로 조율될 수 있다.
시스템 내 진동들을 나타내는, 즉, 선택 고정자 바(20')에서 발생된 진동 변위에 대응하는 데이터, 그리고 진동 센서(50)의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함하는, 진동 센서(50)로부터 출력된 센서 데이터는 커플러(60)를 통해 FOC(58)에 의해 프로세서(62)로 운반된다. 이러한 데이터는 프로세서(62)에 의해 실시간으로 모니터 된다. 멤브레인 디스크(96)의 변위의 변화에 대응하는, 센서 데이터는, 센서(50)의 고유 주파수를 획득하기 위해서뿐만 아니라, 센서(50)의 진동을 획득하기 위해 진폭(변위) 측정치들을 획득하기 위해 사용된다.
센서 데이터가 고속 푸리에 변환(FFT)을 겪은 후 정상적인 동작 상태들 하에서 진동 센서(50)의 주파수들의 전형적인 출력 스펙트럼을 예시하는 그래프가 도 5에 도시된다. 멤브레인 디스크(96)에서 측정된 바와 같이, 선택 고정자 바(20')의 진동들은 참조 문자들(Fv)로 그래프내에 묘사된다. Fv1와 Fv2는 진동들(Fv)의 고조파들이다. 진동 센서(50)의 고유 주파수는 참조 문자들(FN)로 그래프내에 묘사된다. 주목되는 것은 진동 센서(50)의 고유 주파수가 발전기 내에서 발생하는 진동들에 독립적이라는 것이다. 즉, 센서(50)의 고유 주파수(FN)에서 편차는 통상적으로 영향을 끼치지 않거나 또는 선택 고정자 바(20')의 측정된 진동들(FV)에 있어 명백한 편차를 야기하지 않을 것이며, 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 상기 주목된 바와 같이, 진동 센서(50)에 의해 감지된 대다수의 진동들은 진동 센서의 고유 주파수보다 적은 고조파 주파수들을 포함한다, 즉, 전술한 특정한 예에서, 진동 센서(50)에 의해 감지된 대다수의 진동들은 250Hz 보다 적은 고조파 주파수들을 포함하는 반면에, 예시적인 진동 센서의 고유 주파수는 약 410Hz 일 수 있다.
프로세서(62)는 발전기 컴포넌트들에 손상을 가져올 수 있는 진동들을 조사하기 위해 센서 데이터를 모니터한다. 모니터된 진동들(FV)이 원하는 진폭 또는 주파수 범위의 바깥에 있는 것으로 판단되면, 적어도 하나의 시스템 동작 파라미터가 발전기에서 발생하는 진동들을 변경하기 위해 변화될 수 있다. 예를 들어, 발전기의 부하가 감소될 수 있으며, 또는 발전기를 냉각시키기 위한 가스 또는 물의 온도가 변경될 수 있다.
이와 같은 변화가 진동 센서(50)에 있어서 구조적인 손상, 예를 들어, 크랙을 나타낼 수 있기 때문에, 프로세서(62)는 진동 센서(50)의 고유 주파수(FN)를 나타내는 데이터에 있어서 변화를 또한 조사한다. 즉, 본 실시예에 따르면, 진동 센서(50)의 고유 주파수 엔벨로프의 피크는 약 410Hz이다. 이러한 값이 사전결정된 양만큼, 예를 들어 적어도 약 5Hz와 같은 양만큼, 410Hz로부터 벗어나면, 진동 센서(50)는 구조적 손상을 가질 수 있으며 수리되거나 또는 교체될 필요가 있을 수 있다. 따라서, 진동 센서(50)의 고유 주파수의 피크가 적어도 약 5Hz 만큼 410Hz로부터 벗어나면, 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 감소되거나, 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 증가되면, 진동 센서(50)는 수리/교체를 위해 플래그 될 수 있다. 도 8 및 도 9에 각각 묘사된 바와 같이, 진동 센서(50)의 고유 주파수의 주파수 엔벨로프가 팽창되거나 수축되는 것과 같이, 진동 센서(50)의 플래깅을 트리거하기 위해 다른 팩터들이 또한 사용될 수 있다. 주목되는 것은 도 6 내지 도 9의 점선들은 도 5에 묘사된 바와 같이 정상적인 동작 상태들 하에서 진동 센서(50)의 주파수 엔벨로프를 나타내며, 그리고 이들 그래프들에서 진동 센서(50)의 주파수의 편차들을 예시하기 위해 도 6 내지 도 9에 제공된다는 것이다.
진동 센서(50)가 플래그 되면, 진동 센서(50)는 선택 고정자 바(20')로부터 제거될 수 있으며 서비스될 수, 예를 들어, 수리되거나 교체될 수 있다. 그 다음 새로운 진동 센서(또는 수리된 진동 센서(50))가 선택 고정자 바(20')에 배치될 수 있다.
진동 센서(50)의 상태가 선택 고정자 바(20')의 진동들과 함께 모니터 되기 때문에, 진동 센서(50)에 대한 임의의 손상은 초기 단계에서 검출될 수 있으며 진동 센서(50)의 물리적인 검사 없이 수행될 수 있다. 게다가, 진동 센서(50)의 고유 주파수(FN)를 나타내는 데이터가 본래 선택 고정자 바(20')의 진동(FV)들을 나타내는 데이터와 함께 FOC(58)를 통해 전송되기 때문에, 진동 센서(50)의 상태를 모니터하기 위해 전용 도구들이 요구되지 않는다.
도 10을 참조하면, 전기 발전기(201)의 동작 상태를 모니터링 하기 위한 시스템(200)이 예시된다. 시스템(200)은, 상기 기술된 진동 센서(50)와 같은, 적어도 하나의 진동 센서를 포함하며, 그리고 바람직하게는 복수의 진동 센서들(50a 내지 50f)을 포함하며, 각각의 진동 센서(50a 내지 50f)는 전술한 바와 같이 대응하는 고정자 바에 결합된다.
시스템(200) 내 각각의 진동 센서(50a 내지 50f)는, 전술한 바와 같이 대응하는 진동 센서(50a 내지 50f)에 의해 수신된 진동들을 나타내는 데이터와 대응하는 진동 센서(50a 내지 50f)의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함하는, 센서 데이터와 통신하고 센서 데이터를 프로세서(202), 예를 들어, 플랜트 데이터 획득 시스템(plant data acquisition system)으로 전송한다. 게다가, 시스템(200) 내 각각의 진동 센서(50a 내지 50f)는 특별한 센서(50a 내지 50f)에 대응하는 고유한 중심 브래그 파장(λ0)을 갖는 고유한 FBG(54a 내지 54f)를 갖는다. 광대역 광원과 같은, 광학 방사원(56)은 진동 센서들(50a 내지 50f)에 광학 방사를 제공하기 위해 진동 센서들(50a 내지 50f)로 연장되는 복수의 FOC들(58a 내지 58f)에 결합된다. 광대역 광원은 센서들(50a 내지 50f)의 FBG들(54a 내지 54f)에 의해 표시된 반사된 파장에 대응하는 범위 내 빛을 제공한다. 프로세서(202)는 센서들(50a 내지 50f)의 FBG들(54a 내지 54f)의 각각으로부터 반사된 고유한 파장 범위에 의해 센서들(50a 내지 50f)로부터 수신된 데이터의 소스(source)를 식별할 수 있다.
프로세서(202)는 진동 센서들(50a 내지 50f)의 각각에 대응하는 센서 데이터를 획득한다. 모니터된 센서 데이터가 사전결정된 범위의 바깥에서 진동들이 발생하고 있다는 것을 표시하면, 발전기(201)의 하나 또는 하나를 초과하는 동작 상태들이 발전기(201)에서 발생한 진동들을 변경하기 위해 변화될 수 있다. 게다가, 모니터된 센서 데이터가, 임의의 진동 센서들(50a 내지 50f)의 고유 주파수가 자신의 정상 주파수로부터 벗어나며, 즉, 감소되거나 증가되면, 또는 주파수 엔벨로프가 팽창되거나 수축되는 것을 가리키면, 그러한 진동 센서(50)는, 전술한 바와 같이, 수리/교체를 위해 플래그 될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 진동 센서들을 위한 멤브레인 디스크들(300, 400)이 예시된다. 도 11에 예시된 멤브레인 디스크(300)는 일반적으로 멤브레인 디스크(300)의 외부 에지로부터 제거되거나 아니면 없어진 오목하게 라운드 되거나 콘투어된(contoured) 부분들(302, 304, 306, 308)을 갖는 라운드(rounded) 형상을 포함하며, 즉, 부분들(302, 304, 306, 308)은 멤브레인 디스크(300)의 외부 에지로부터 방사상으로 안쪽으로 연장되며, 그리고 도 12에 예시된 멤브레인 디스크(400)는 일반적으로 멤브레인 디스크(400)의 외부 에지로부터 제거되거나 아니면 없어진 보다 큰 오목한 쌍곡선-형상 부분들(402, 404, 406, 408)을 갖는 라운드 형상을 포함하며, 즉, 부분들(402, 404, 406, 408)은 멤브레인 디스크(400)의 외부 에지로부터 방사상으로 안쪽으로 연장된다. 부분들(302, 304, 306, 308), 그리고 부분들(402, 404, 406, 408)을 제거함으로써, 멤브레인 디스크들(300, 400)은 보다 쉽게 구부러지게 되며, 이는 멤브레인 디스크들(300, 400)의 고유 주파수의 낮춤으로 번역된다. 또한, 멤브레인 디스크들(300, 400)이 보다 쉽게 편향되기 때문에, 각각의 진동 센서들이 부착되는 고정자 바의 진동에 있어 보다 작은 진폭 변화가 멤브레인 디스크(300, 400)의 보다 쉬운 굴곡을 가져올 것이며, 이는 센서에 보다 높은 민감도를 제공한다. 추가적으로, 도 12의 실시예에서, 멤브레인 디스크(400)로부터 제거된 재료의 부분들(402, 404, 406, 408)을 정의하는 쌍곡선 형상이 원하는 설계 기준에 순응하도록 멤브레인 디스크(400)의 튜닝을 가능하게 하는 것으로 믿어진다. 더욱이, 제거된 부분들(402, 404, 406, 408)의 쌍곡선 형상은 멤브레인 디스크(400)에 대해 매우 낮은 구조적 스트레스를 제공하며, 따라서 디스크(400) 내 크랙 형성(crack formation)들의 가능성이 감소된다.
비록 본 명세서에 기술된 센서 데이터의 모니터링이 진동 센서(50)를 이용하는 것에 관하여 기술되었다고 하더라도, 본 발명의 시스템들과 방법들은 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터를 포함하는 출력을 제공하는 임의의 센서에 의해 구현될 수 있다. 게다가, 전기 발전기내 상태들이 본 명세서에서 모니터 되는 것으로서 기술된다고 하더라도, 다른 타입들의 시스템들이 본 명세서에 기술된 시스템들과 방법들을 이용해 모니터 될 수 있다, 즉, 본 명세서에 기술된 시스템들과 방법들은 전기 발전기내 상태들을 모니터링하는 것으로 제한되도록 하기 위함이 아니다.
본 발명의 특별한 실시예들이 예시되고 기술되었다고 하더라도, 다양한 다른 변화들과 변경들이 본 발명의 사상과 범주를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서 이것은 본 발명의 범주 내에 존재하는 첨부된 청구항들 내 모든 이와 같은 변화들과 변경들을 커버(cover)하도록 하기 위함이다.

Claims (18)

  1. 시스템(system) 내 진동 센서(vibration sensor)의 상태를 모니터링(monitor)하기 위한 방법으로서,
    상기 진동 센서에서 상기 시스템 내 진동들을 수신하는 단계;
    상기 진동 센서에 의해,
    상기 시스템 내 진동들을 나타내는 데이터(data); 및
    상기 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터
    를 포함하는 센서 데이터(sensor data)를 출력하는 단계;
    상기 진동 센서로부터 출력된 센서 데이터를 모니터링하는 단계; 및
    상기 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터에 있어 변화시, 상기 진동 센서를 플래그(flag)하는 단계
    를 포함하고,
    상기 진동 센서는 매스-스프링 시스템을 갖는 가속도계 타입(type)이고, 상기 진동 센서의 고유 주파수는 상기 매스-스프링 시스템의 고유 주파수인,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터에 있어 변화시 상기 진동 센서를 서비스(service)하는 단계를 더 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 센서를 서비스하는 단계는 상기 시스템으로부터 상기 진동 센서를 제거하는 단계 및 상기 제거된 진동 센서를 다른 진동 센서로 교체하는 단계를 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서에서 상기 시스템 내 진동들을 수신하는 단계가 전기 발전기 내 고정자 바(stator bar)의 진동들을 수신하는 단계를 포함하도록 상기 전기 발전기 내 고정자 바에 상기 진동 센서를 장착하는 단계를 더 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서에 의해 수신된 대다수의 상기 진동들은 상기 진동 센서의 고유 주파수보다 작은 주파수들을 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진동 센서에 의해 수신된 대다수의 상기 진동들은 250Hz 보다 작은 주파수들을 포함하며, 상기 진동 센서의 고유 주파수는 400Hz 보다 큰,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서에 의해 수신된 상기 진동들은 상기 진동 센서의 고유 주파수보다 작은 고조파 주파수들을 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서로부터 출력된 센서 데이터를 모니터링하는 단계는 상기 진동 센서로부터 출력된 센서 데이터를 실시간으로 모니터링하는 단계를 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서의 고유 주파수의 피크(peak)가 적어도 5Hz 만큼 증가하거나 감소하면 상기 진동 센서가 플래그 되는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서의 고유 주파수의 주파수 엔벨로프(frequency envelope)가 팽창되거나 수축되면 상기 진동 센서가 플래그 되는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터된 진동들이 원하는 진동 범위의 바깥에 있으면 적어도 하나의 시스템 동작 파라미터(system operating parameter)를 변화시키는 단계를 더 포함하는,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 센서의 고유 주파수는 상기 시스템 내에서 발생하는 상기 진동들에 독립적인,
    시스템 내 진동 센서의 상태를 모니터링하기 위한 방법.
  13. 전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템으로서,
    상기 전기 발전기 내 진동들을 수신하는 적어도 하나의 진동 센서 ― 각각의 진동 센서는,
    대응하는 진동 센서에 의해 수신된 상기 진동들을 나타내는 데이터; 및
    상기 대응하는 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터
    를 포함하는 센서 데이터를 출력함 ―; 및
    각각의 진동 센서로부터 출력된 상기 센서 데이터를 모니터하는 프로세서(processor)
    를 포함하며,
    상기 프로세서는 진동 센서의 고유 주파수를 나타내는 데이터가 변화하는 임의의 상기 진동 센서들을 플래그 하도록 적응되고,
    상기 각각의 진동 센서는 매스-스프링 시스템을 갖는 가속도계 타입이고, 상기 각각의 진동 센서의 고유 주파수는 상기 매스-스프링 시스템의 고유 주파수인,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 진동 센서가 대응하는 고정자 바의 진동들을 수신하도록 상기 전기 발전기 내 고정자 바에 상기 각각의 진동 센서가 장착되는,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    각각의 진동 센서에 의해 수신된 대다수의 상기 진동들은 상기 각각의 진동 센서의 고유 주파수보다 작은 주파수들을 포함하는,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각각의 진동 센서에 의해 수신된 대다수의 상기 진동들은 250Hz 보다 작은 주파수들을 포함하며, 각각의 진동 센서의 고유 주파수는 400Hz 보다 큰,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    각각의 진동 센서에 의해 수신된 상기 진동들은 각각의 진동 센서의 고유 주파수보다 작은 고조파 주파수들을 포함하는,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 진동 센서의 고유 주파수의 피크가 적어도 5Hz 만큼 증가하거나 감소하는 것; 및
    상기 진동 센서의 고유 주파수의 주파수 엔벨로프가 팽창되거나 수축되는 것
    중 적어도 하나이면 상기 진동 센서가 플래그 되는,
    전기 발전기를 모니터링하기 위한 시스템.
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