用于监测燃料氧转换单元的健康的方法及设备

技术领域

本主题总体上涉及用于发动机的燃料氧转换单元及其操作方法，并且涉及用于监测燃料氧转换单元的健康的方法和设备。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机大体上包括涡轮机，涡轮机包括按串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气提供给压缩机区段的入口，在此一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送到涡轮区段。穿过涡轮区段的燃烧气流驱动涡轮区段，且然后传送穿过排气区段，例如，至大气。

燃气涡轮发动机和飞行器的某些操作和系统可能产生相对大量的热。燃料至少部分地由于其热容量和燃烧更高温燃料可能导致的燃烧操作的效率的提高而已确定为在操作期间接收至少一些此类热量的有效散热物。

然而，在没有适当地调节燃料的情况下加热燃料可能引起燃料"结焦"，或形成可能堵塞燃料系统的某些构件(如燃料喷嘴)的固体颗粒。减少燃料中的氧气量可有效地减少燃料焦化超过不可接受的量的可能性。为此目的已经提出了燃料氧转换系统。这些燃料氧转换系统中的某些可引入汽提气体以吸收燃料或以其它方式与燃料反应以降低燃料的氧含量。同样，可从汽提气体中除去氧气，使得汽提气体可在系统内重新使用。然而，如果不能适当地除去，则汽提气体中过量的氧气会降低燃料氧转换系统的性能，如果没有从燃料中除去足够的氧，则会导致非期望的结果，如燃烧系统结垢。

因此，用于监测燃料氧转换单元的健康以确定是否从燃料中去除了足够的氧的方法和设备将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明理解到。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种监测用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法。该方法包括提供来自沿燃料氧转换单元的气体氧减少单元的轴向长度分布的多个传感器获得的感测值的分布，以及从该分布确定燃料氧转换单元的健康。

在本公开的另一个示例性实施例中，提供了一种用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元。燃料氧转换单元包括接触器和燃料气体分离器。燃料氧转换单元限定了从燃料气体分离器到接触器的循环气体流径。燃料氧转换单元进一步包括位于循环气体流径中的气体氧减少单元，用于减少通过循环气体流径的汽提气流的氧含量。多个传感器沿气体氧减少单元的轴向长度分布。

在本公开的示例性方面，提供了一种监测用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法。该方法包括提供来自多个温度传感器中的每个温度传感器的温度，多个温度传感器沿燃料氧转换单元的预热器沿轴向分布，该预热器设置在燃料氧转换单元的气体氧减少单元的上游；以及使用从预热器的入口到出口的温度变化来确定燃料氧转换单元的健康。

技术方案1. 一种监测交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法，所述方法包括：

提供从沿所述燃料氧转换单元的气体氧减少单元的轴向长度分布的多个传感器获得的感测值的分布，以及

从所述分布确定所述燃料氧转换单元的健康。

技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述多个传感器中的每个传感器是温度传感器，并且其中从每个温度传感器提供的所述感测值是温度。

技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述多个传感器中的每个传感器是压力传感器，并且其中从每个压力传感器提供的所述感测值是压力。

技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述多个传感器包括温度传感器和压力传感器，并且其中从所述多个传感器中的每个传感器提供的所述感测值是温度或压力。

技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，确定所述燃料氧转换单元的健康包括将所述感测值的分布与所述感测值的已知分布进行比较。

技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：如果所述燃料氧转换单元的健康低于最小操作阈值，则：

产生用于维护所述燃料氧转换单元的维护动作。

技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述维护动作是替换所述气体氧减少单元。

技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：如果所述燃料氧转换单元的健康高于最小操作阈值，则：

返回从所述多个传感器中的每个传感器提供所述感测值。

技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

从所述多个传感器中的每个传感器重复地提供所述感测值，并使用沿所述轴向长度的感测值分布来确定所述燃料氧转换单元的健康，直到所述燃料氧转换单元的健康低于所述最低操作阈值。

技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在提供来自所述多个传感器中的每个传感器的感测值之前，沿所述气体氧减少单元的轴向长度分布所述多个传感器。

技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，沿所述气体氧减少单元的轴向长度分布所述多个传感器包括：将所述多个传感器中的每个传感器设置在所述气体氧减少单元的表皮上，使得所述多个传感器中的每个传感器沿所述气体氧减少单元的内表面或外表面设置。

技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，沿所述气体氧减少单元的轴向长度分布所述多个传感器包括：将所述多个传感器中的每个传感器嵌入所述气体氧减少单元中，使得每个传感器的至少一部分突入通过所述气体氧减少单元限定的流径中。

技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述气体氧减少单元位于从燃料气体分离器到所述燃料氧转换单元的接触器限定的循环气体流径中，所述气体氧减少单元位于所述循环气体流径中，以用于减少通过所述循环气体流径的汽提气流的氧含量。

技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述气体氧减少单元是催化器。

技术方案15. 一种用于交通工具或所述交通工具的发动机的燃料氧转换单元，包括：

接触器；

燃料气体分离器，所述燃料氧转换单元限定从所述燃料气体分离器到所述接触器的循环气体流径；以及

气体氧减少单元，其位于所述循环气体流径中，用于减少通过所述循环气体流径的汽提气流的氧含量；

其中多个传感器沿所述气体氧减少单元的轴向长度分布。

技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的燃料氧转换单元，其特征在于，所述多个传感器设置在所述气体氧减少单元的表皮上。

技术方案17. 根据任意前述技术方案所述的燃料氧转换单元，其特征在于，所述多个传感器嵌入所述气体氧减少单元中，使得每个传感器的至少一部分突入通过所述气体氧减少单元限定的流径中。

技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的燃料氧转换单元，其特征在于，所述多个传感器包括至少三个温度传感器。

技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的燃料氧转换单元，其特征在于，所述燃料氧转换单元进一步包括：

预热器，其定位成在所述气体氧减少单元上游与所述循环气体流径热连通；以及

气体增压泵，其在所述气体氧减少单元下游和所述接触器上游。

技术方案20. 一种监测交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法，所述方法包括：

提供来自多个温度传感器中的每个温度传感器的温度，所述多个温度传感器沿所述燃料氧转换单元的预热器沿轴向分布，所述预热器设置在所述燃料氧转换单元的气体氧减少单元的上游；以及

使用从所述预热器的入口到出口的温度变化来确定所述燃料氧转换单元的健康。

本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述用于阐释本发明的原理。

附图说明

包括针对本领域普通技术人员的其最佳模式的本主题的完整且能够实现的公开内容在参照附图的说明书中提出，在附图中：

图1是根据本主题的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图2是根据本主题的示例性实施例的燃料输送系统的示意图。

图3是根据本公开的另一个示例性实施例的燃料输送系统的示意图。

图4是根据本主题的示例性实施例的燃料输送系统的燃料氧减少单元的催化器的示意图。

图5是根据本主题的另一示例性实施例的燃料输送系统的燃料氧减少单元的催化器的示意图。

图6是根据本主题的示例性实施例的用于监测燃料氧减少单元的健康的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本主题的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标记来表示附图中的特征。附图和说明书中相似或类似的标记用于表示本主题的相似或类似的部分。

如本文使用的用语"第一"、"第二"和"第三"可互换使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。

用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体流自的方向，且"下游"是指流体流至的方向。

用语"联接"，"固定"，"附接到"等指的是直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间构件或特征的间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。

单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数对象，除非上下文清楚地另外指出。

如本文在说明书和权利要求各处使用的近似语言用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个用语如"大约"、"大概"和"大致"修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于测量值的仪器的精度，或构造或制造构件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可表示在10%的裕度内。

这里和说明书和权利要求各处，范围限制组合和互换，此范围被识别且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。例如，本文公开的所有范围都包含端点，且端点可与彼此独立地组合。

现在参看附图，其中在所有附图中，相同的数字表示相同的元件，图1提供了根据本公开的示例性实施例的发动机的示意性横截面视图。发动机可结合到交通工具中。例如，发动机可为结合到飞行器中的航空发动机。然而，备选地，发动机可为用于任何其它合适的交通工具的任何其它合适类型的发动机。

对于所示实施例，发动机构造为高旁通涡扇发动机100。如图1所示，涡扇发动机100限定轴向方向A(平行于供参考的纵向中心线101延伸)、径向方向R和周向方向(围绕轴向方向A延伸；未在图1中示出)。大体上，涡扇100包括风扇区段102和设置在风扇区段102下游的涡轮机104。

所示的示例性涡轮机104大体上包括限定管状入口108的基本管状的外壳106。外壳106包围成串流关系的包括增压或低压(LP)压缩机110和高压(HP)压缩机112的压缩机区段；燃烧区段114；包括高压(HP)涡轮116和低压(LP)涡轮118的涡轮区段；以及喷气排气喷嘴区段120。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起至少部分地限定从环形入口108延伸到喷气喷嘴排气区段120的核心空气流径121。涡扇发动机还包括一个或多个驱动轴。更确切地说，涡扇发动机包括将HP涡轮116传动地连接到HP压缩机112的高压(HP)轴或转轴122，以及将LP涡轮118传动地连接到LP压缩机110的低压(LP)轴或转轴124。

对于所示的实施例，风扇区段102包括风扇126，风扇具有以间隔开的方式联接到盘130的多个风扇叶片128。风扇叶片128和盘130可通过LP轴124一起绕纵向轴线101旋转。盘130由可旋转的前毂132覆盖，毂为促进空气流穿过多个风扇叶片128的空气动力轮廓。此外，提供了环形风扇壳或外机舱134，其沿周向包绕风扇126和/或涡轮机104的至少一部分。机舱134由多个沿周向间隔开的出口导叶136相对于涡轮机104支承。机舱134的下游区段138在涡轮机104的外部上延伸，以便在它们之间限定旁通空气流通路140。

仍参看图1，涡扇发动机100还包括附件变速箱142和具有燃料氧减少单元144的燃料输送系统146。对于所示的实施例，附件变速箱142位于涡轮机104的整流罩/外壳106内。另外，将认识到，尽管未在图1中示意性地示出，但是附件变速箱142可机械地联接至涡轮机104的一个或多个轴或转轴，并且可随其旋转。例如，在至少某些示例性实施例中，附件变速箱142可机械地联接到HP轴122，并且可与HP轴122一起旋转。此外，对于所示实施例，燃料氧减少单元144联接至附件变速箱142或可随其旋转。以此方式，将认识到，示例性燃料氧减少单元144由附件变速箱142驱动。值得注意的是，如本文所用，用语"燃料氧减少单元"大体是指能够减少燃料的自由氧含量的装置，如燃料脱氧单元、燃料氧转换单元等。

简要地，还将认识到，涡扇发动机100的压缩机区段的HP压缩机112包括压缩机转子叶片和压缩机定子导叶的多个级152。具体地，对于所示实施例，HP压缩机包括至少四(4)级152，如至少六(6)级152，如多达二十(20)级20，并且更具体地包括七(7)级152压缩机转子叶片和压缩机定子导叶。

仍参看图1，燃料输送系统146大体包括燃料源148(如燃料箱)和一个或多个燃料管线150。一个或多个燃料管线150通过燃料输送系统146向涡扇发动机100的涡轮机104的燃烧区段114提供燃料流。值得注意的是，对于所示的实施例，示例性的燃料氧减少单元144包括与HP压缩机112进行气流连通以接收来自HP压缩机112的气流的一个或多个构件(如补充气体组件，如将在下面更详细地论述的)。具体地，如图1中的虚线所示，示例性燃料氧减少单元144可在第四级152A处或在第四级152A的下游(如在第六级152B处或第六级152B的下游)与HP压缩机112进行气流连通。

然而，将认识到，仅通过举例的方式提供了图1所示的示例性涡扇发动机100。在其它示例性实施例中，本公开的各方面可利用任何其它合适的发动机。例如，在其它实施例中，发动机可为任何其它合适的燃气涡轮发动机，如涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。以此方式，将进一步认识到，在其它实施例中，燃气涡轮发动机可具有任何其它合适的构造，如任何其它合适的数量或布置的轴、压缩机、涡轮、风扇等。此外，尽管在图1中描绘的示例性燃气涡轮发动机示意性地示为直接驱动的固定桨距的涡扇发动机100，在其它实施例中，本公开的燃气涡轮发动机可为齿轮式燃气涡轮发动机(即，包括风扇126和驱动风扇的轴如LP轴124之间的变速箱)，可为可变桨距燃气涡轮发动机(即，包括具有可绕其各自的桨距轴线旋转的多个风扇叶片128的风扇126)等。此外，尽管在此未示出，但是在其它实施例中，燃气涡轮发动机可为任何其它合适类型的燃气涡轮发动机，如并入发电系统中的工业燃气涡轮发动机、航海燃气涡轮发动机等。此外，仍在备选实施例中，本公开的方面可并入或以其它方式结合任何其它类型的发动机使用，如往复式发动机。此外，尽管在图1中描绘的示例性燃气涡轮发动机包括围绕风扇和输出导叶136的壳134，但是在其它实施例中，本公开的燃气涡轮发动机可构造为开放转子或无导管风扇燃气涡轮发动机。

此外，将认识到，尽管对于所示实施例，涡扇发动机100包括附件变速箱142和燃料氧减少单元144，该附件变速箱和燃料氧减少单元位于涡轮机104内，即位于涡轮机104的壳106内，在其它实施例中，附件变速箱142和/或燃料氧减少单元144可定位在任何其它合适的位置。例如，如图1中的虚线所示，在其它实施例中，附件变速箱142和/或燃料氧减少单元144可定位在涡扇发动机100的机舱134内。备选地，在其它实施例中，附件变速箱142可与涡扇发动机100一起定位，并且燃料氧减少单元144可远离涡扇发动机100定位，如靠近燃料输送系统146的箱148或在其内部。另外，在其它实施例中，燃料氧减少单元144可附加地或备选地由其它合适的动力源驱动，如电动机、液压电动机或与HP或LP轴的独立机械联接等。例如，当附件变速箱142由电动机驱动时，电动机可构造成从由发动机驱动的电机/发电机(如发动机的LP或HP系统)接收电力。

现在参看图2，提供了根据本公开的示例性方面的包括燃料氧减少单元202的燃料输送系统200的示意图。在至少某些示例性实施例中，图2中示出的示例性燃料输送系统200可结合到以上参看图1描述的示例性涡扇发动机100中(例如，可为图1所示和上文所述的燃料输送系统146)。更确切地说，图2的示例性燃料输送系统200可与发动机100一起操作，例如，与发动机包括在一起。对于图2中所示的实施例，发动机100示意性地示出，并且构造为燃气涡轮发动机100。示例性燃气涡轮发动机100可与以上参照图1描述的示例性涡扇发动机100类似的方式构造。然而，在其它实施例中，任何其它内燃机，如任何其它合适的燃气涡轮发动机，可与本主题的方面一起使用。

例如，图2中示意性地示出的示例性发动机100大体上包括具有低压压缩机110和高压压缩机112的压缩机区段；燃烧区段114；以及具有高压涡轮116和低压涡轮118的涡轮区段。示例性燃料输送系统200与燃烧区段114流体连通，以向燃烧区段114提供燃料。高压压缩机112和高压涡轮116通过高压转轴122联接，并且类似地，低压压缩机110和低压涡轮118通过低压转轴124联接。将认识到，在其它实施例中，示例性燃气涡轮发动机100可具有任何其它合适数量和/或构造的压缩机和涡轮。尽管未示出，但是示例性发动机100可包括各种发动机系统，如发动机润滑油系统等。

具体地参考示例性燃料输送系统200的燃料氧减少单元202，图2的示例性燃料氧减少单元202大体上包括接触器204和燃料气体分离器206。另外，示例性的燃料氧减少单元202限定了从燃料气体分离器206延伸至接触器204的循环气体流径208。在某些示例性实施例中，循环气体流径208可由一个或多个导管、管、管道等的任意组合以及循环气体流径208内的构件结构形成。

如下面将更详细地解释的，燃料氧减少单元202大体上在操作期间提供通过循环气体流径208的汽提气体(stripping gas)210的流动。将认识到，用语"汽提气体"在本文中用作方便用语是指大体上能够执行本文所述功能的气体。流过汽提气体流径/循环气体流径208的汽提气体210可为实际的汽提气体，其作用是从接触器204内的燃料中汽提氧气。备选地，流过流径208的汽提气体210可为鼓泡气体，其鼓泡通过液体燃料以减少这种燃料的氧含量。例如，如将在下面更详细地论述的，汽提气体210可为惰性气体，如氮气或二氧化碳(CO

此外，对于图2所示的示例性燃料氧减少单元202，燃料氧减少单元202进一步包括气体增压泵212、气体氧减少单元214(对于所示的实施例是催化器214)和预热器216。对于所示的实施例，气体增压泵212、催化器214和预热器216各自在循环气体流径208内布置成串流。催化器214位于循环气体流径208中，以减少汽提气体210通过循环气体流径208的流动中的氧含量。预热器216定位成与催化器214上游的循环气体流径208热连通。在其它实施例中，预热器216和催化器214可形成为单个单元，使得该单元加热汽提气体210以增加该单元的氧减少。气体增压泵212定位成与循环气体流径208空气流通，以增加汽提气体210流向循环气体流径208的压力。这些构件中的每一个都将在下面更详细地论述。此外，将认识到，在其它实施例中，可以以任何合适的流动顺序来提供列出的构件。此外，在其它实施例中，氧气减少单元200可不限定循环气体流径208，而是汽提气流可例如改为来自开环源。

仍然参看图2所示的实施例，气体增压泵212构造成机械地联接到动力源并由动力源驱动的旋转气泵。对于所示的实施例，动力源是附件变速箱(例如，图1的附件变速箱142)的第一垫217。值得注意的是，如将在下面更详细地描述的，燃料气体分离器206类似地可以是机械地联接到动力源并由动力源驱动的机械驱动的燃料气体分离器。对于图2的实施例，驱动燃料气体分离器206的动力源是驱动气体增压泵212(即，第一垫217)的相同动力源，并且更确切地说，气体增压泵212和燃料气体分离器206通过轴220机械地联结。然而，在其它实施例中，气体增压泵212和燃料气体分离器206可以以任何其它合适的方式构造。例如，在其它实施例中，气体增压泵212可与燃料气体分离器206机械地分离并且由独立的动力源驱动。此外，在本主题的一个或多个示例性方面，气体增压泵212、燃料气体分离器206或两者可由任何其它合适的动力源驱动，如电机、液压电动机或气动电动机等。

如以下将更详细解释的，对于图2的实施例，将认识到，燃料气体分离器206大体上限定出气体出口222、液体燃料出口224和入口226。另外，示例性燃料输送系统200大体上包括多条燃料管线，且具体是入口燃料管线228和出口燃料管线230。入口燃料管线228流体地连接到接触器204，用于提供液体燃料流到接触器204(例如，从燃料源235，如燃料箱)。另外，燃料气体分离器206的液体燃料出口224流体地连接至出口燃料管线230。以此方式，如还将在下面更详细地描述，出口燃料管线230可接收液体燃料232的脱氧流。

在典型操作期间，汽提气体210从燃料气体分离器206的气体出口222沿从燃料气体分离器206到接触器204的方向流过循环气体流径208。更确切地说，在典型的操作期间，对于所示实施例，汽提气体210从燃料气体分离器206的气体出口222流过预热器216，该预热器216构造为向流过其中并到达/穿过催化器214的气体添加热能(如下文更详细阐释)。汽提气体210然后流过气体增压泵212，其中汽提气体210的压力增加以提供汽提气体210通过循环气体流径208的流动。然后将相对高压的汽提气体210(即，相对于增压泵212上游的压力和进入接触器204的燃料而言)提供给接触器204，其中汽提气体210与来自入口流体管线228的液体燃料流232混合以产生燃料气体混合物218。在接触器204内产生的燃料气体混合物218提供给燃料气体分离器206的入口226。

大体上，将认识到，在燃料氧减少单元202的操作期间，通过入口燃料管线228提供给接触器204的液体燃料232可具有相对较高的氧含量。提供给接触器204的汽提气体210可具有相对较低的氧含量或其它特定的化学结构。在接触器204内，液体燃料232与汽提气体210混合，产生燃料气体混合物218。作为这种混合的结果，可能发生物理交换，由此燃料232内的至少一部分氧气转移到汽提气体210，使得混合物218的燃料232成分具有相对较低的氧含量(与通过入口燃料管线228提供的燃料232相比)，并且混合物218的汽提气体210成分具有相对较高的氧含量(与通过循环气体流径208提供给接触器204的汽提气体210相比)。

在燃料气体分离器206内，将相对高的氧含量的汽提气体210与相对低的氧含量的燃料232大体上分离。如上所述，图2的示例性燃料气体分离器206大体上构造为机械燃料气体分离器。因此，燃料气体分离器206可包括一个或多个桨叶或其它结构，其构造成旋转离心机并将相对较重的液体燃料232与相对较轻的汽提气体210分离，从而产生通过液体燃料出口224提供的分离的液体燃料流232和通过气体出口222提供的汽提气体210。然而，值得注意的是，在其它实施例中，可为燃料气体分离器206提供任何其它合适的结构或构造，其能够将通过燃料气体混合物入口226从接触器204接收的燃料气体混合物218分离成分离的液体燃料流232和汽提气流210。

因此，将认识到，提供给液体燃料出口224的已经与汽提气体210相互作用的液体燃料232可具有相对较低的氧含量，使得可向其中添加相对大量的热，降低了燃料焦化的风险(即发生化学反应形成固体颗粒，这些固体颗粒可能会堵塞或损坏燃料流径内的构件)。例如，在至少某些示例性方面，提供给液体燃料出口224的燃料232可具有小于百万分之五(5)份("ppm")的氧含量，如小于约三(3)ppm，如小于约两(2)ppm，如小于约一(1)ppm，如小于约0.5 ppm。

仍然参看图2中的燃料氧减少单元202的示意图，将进一步认识到，示例性的燃料氧减少单元202再循环并再利用汽提气体210(即，汽提气体210基本上以闭环操作)。然而，离开燃料气体分离器206的已经与液体燃料232相互作用的汽提气体210可具有相对较高的氧含量。因此，为了再利用汽提气体210，需要降低来自燃料气体分离器206的气体出口222的汽提气体210的氧含量。对于所示的实施例，如上所述，汽提气体210流过预热器216到达催化器214，在催化器214中，汽提气体210的氧含量降低。更确切地说，在催化器214内，使相对富氧的汽提气体210反应以降低其氧含量。将认识到，催化器214可以任何合适的方式构造以执行这种功能。例如，在某些实施例中，催化器214可构造成使富含燃料蒸气的汽提气体210与催化器214内的元素反应，以在退出时提供相对无氧的汽提气体210。举例来说，催化器214可包括催化构件的几何形状，相对富氧的汽提气体210流经该催化构件以降低其氧含量。此外，在其它实施例中，可提供任何其它合适的气体氧减少单元或催化器214以降低汽提气体210的氧含量。例如，附加地或备选地，气体氧减少单元或催化器214可利用膜氧还原系统、燃烧还原系统、等离子体还原系统等。

在这些实施例中的一个或多个中，气体氧减少单元/催化器214可构造为将汽提气体210的氧含量降低按质量约百分之二十五(25％)至按质量约百分之九十九(99％)之间，如小于按质量约百分之三(3％)的氧(O2)，如小于按质量约百分之一(1％)的氧(O2)。

然后，通过循环气体流径208的其余部分提供所得的相对较低的氧含量的气体，并返回至接触器204，使得可重复该循环。以此方式，将认识到，汽提气体210可为能够经历上述转变的任何合适的气体。例如，汽提气体210可为来自例如包括燃料氧减少单元202的燃气涡轮发动机的核心空气流径的空气(例如，从HP压缩机112排出的压缩空气；见图1)。然而，在其它实施例中，附加地或备选地，汽提气体210可为任何其它合适的气体，如惰性气体(如氮气或二氧化碳(CO2))；惰性气体混合物；或具有相对低的氧含量的一些其它气体或气体混合物。

简言之，回头参看预热器216，将认识到，催化器214可为汽提气体210限定最小起燃温度(也称为活化温度)，使得当汽提气体210在该温度以下时，催化器214可能未按期望操作。在至少某些示例性实施例中，最小起燃温度可在约350华氏度(350℉)至约750华氏度(750℉)之间，如在约500华氏度(500℉)至约700华氏度(700℉)之间。因此，预热器216可构造为将循环气体流径208内的汽提气体210加热至最小起燃温度或高于最小起燃温度的温度。在至少某些示例性实施例中，预热器216可为电加热器或热交换器。确切地说，对于所示的实施例，预热器216构造为电联接到电源236的电加热器。例如，电加热器可为定位在循环气体流径208中的电阻加热器，以通过循环气体流径208向汽提气流210中增加热量。此外，从下面关于控制系统254的论述中将认识到，在某些实施例中，预热器216可构造为基于例如紧接在预热器216上游的汽提气流210的温度、紧接在预热器216下游的汽提气流210的温度或其它合适的操作参数，通过循环气体流径208向汽提气流210提供变化的热量。

举例来说，在一个或多个示例性实施例中，预热器216可构造为将汽提气体210的温度升高至少约五十华氏度(50℉)，如升高至少约七十五度华氏度(75℉)，如高达约七百度华氏(700℉)。

然而，将认识到，在其它示例性实施例中，可提供任何其它合适类型或构造的预热器216。例如，现在简要地参看图3，提供了根据另一示例性实施例的燃料输送系统200和发动机100的示意图。图3的示例性燃料输送系统200和发动机100可与以上参考图2描述的示例性系统200和发动机100基本相同的方式构造。例如，图3的示例性系统200包括燃料氧减少单元202，其中燃料氧减少单元202限定循环气体流径208，并且包括催化器214和预热器216。

与图2的实施例一样，预热器216定位成在催化器214的上游(和燃料气体分离器206的下游)与循环气体流径208热连通。然而，对于图3的实施例，预热器216改为构造为热交换器。图3的示例性热交换器可与任何合适的热源，如任何合适的发动机和/或飞行器热源热连通。确切地说，对于所示的实施例，热交换器与发动机系统或发动机流径(如发动机100的核心空气流径)中的至少一个热连通(例如，见图1的核心空气流径121)。更确切地说，对于所示的实施例，热交换器/预热器216流体地连接到第一流径238，该第一流径构造为将来自流径热交换器239(流径热交换器239热联接到发动机100的流径)的热流体流提供至热交换器/预热器216，并流体地连接到第二流径240，第二流径构造成使热流体流从热交换器/预热器216返回至发动机100的流径。流径热交换器239可构造成从发动机流径提取热量。然而，值得注意的是，在其它实施例中，第一流径238和第二流径240可改为构造成提供润滑油流到例如发动机100的润滑油系统，并且从发动机100的润滑油系统返回润滑油流。附加地或备选地，在其它实施例中，热交换器/预热器216可热联接至中间热传递系统，该中间热传递系统继而热联接至发动机100的一个或多个系统或发动机100的流径。

另外，在其它实施例中，预热器216可具有任何其它合适的构造。例如，预热器216可定位成在催化器214上游的位置处与燃料氧减少单元202的循环气体流径208热连通，并且可构造成在催化器214下游与循环气体流径208气流连通，并且进一步在催化器214上游与循环气体流径208气流连通的再循环流径。再循环流径可将至少一部分空气在催化器214的下游提供给催化器214上游的位置，空气的至少一部分已经通过催化器214的操作燃烧或以其它方式加热，以在此汽提气流210提供给催化器214之前增加通过循环气体流径208的汽提气流210的总温度。

在其它实施例中，气体增压泵212可定位成在预热器216和催化器214的上游(以及在燃料气体分离器206的下游)与循环气体流径208气流连通，并且还将认识到，在催化器214上游与循环气体流径208热连通。在其它实施例中，预热器216可构造成气体增压泵212。更确切地说，气体增压泵212或预热器216/气体增压泵212可构造成增加催化器214上游(和燃料气体分离器206的下游)的通过循环气体流径208的汽提气流210的压力。通过增加汽提气流210的压力，气体增压泵212或预热器216/气体增压泵212可进一步将汽提气流210的温度增加到高于催化器214的最小起燃温度的温度。在此示例性实施例中，如图2和3中所示，燃料氧减少单元202可不包括在催化器214下游和接触器204上游的单独的气体增压泵。

现在回到图2，将认识到，在示例性燃料氧减少单元202的操作期间，循环气体流径208内的汽提气体210的至少一部分可能在例如分离过程期间损失。因此，所示的示例性燃料氧减少单元202还包括与循环气体流径208气流连通的补充气体组件248。更确切地说，对于所示的实施例，补充气体组件248与发动机100的压缩机区段和催化器214上游的循环气体流径208气流连通。对于所示实施例，补充气体组件248在预热器216处或在预热器216的上游(和燃料气体分离器206的下游)与循环气体流径208气流连通。

如图2所示，示例性补充气体组件248与发动机100的压缩机区段的HP压缩机112气流连通，使得补充气体组件248与HP压缩机112气流流通，以用于接收来自HP压缩机112的引出气流。例如，在某些实施例中，补充气体组件248可在所提取的补充气体将限定大于环境压力的压力的位置处与发动机100的压缩机区段的HP压缩机112气流连通。附加地或备选地，在本主题的某些示例性方面，HP压缩机112可包括至少四级的HP压缩机转子叶片(见图1的级152)，并且补充气体组件248可在HP压缩机112的第四级处或在HP压缩机112的第四级下游(例如，图1的级152A)与HP压缩机112气流连通。例如，在某些示例性方面，HP压缩机112可包括至少六级HP压缩机转子叶片，并且补充气体组件248可在HP压缩机112的第六级处或HP压缩机112的第六级(例如，图1的级152B)下游与HP压缩机112气流连通。

使用来自上述位置的补充气体的一个益处是补充气体的温度。然而，对于其它压缩机，可能会在另一个上游位置达到期望温度。例如，HP压缩机112可限定参考点，其中在给定操作条件(例如，巡航)期间，通过其的气流达到参考温度。通过这种构造，补充气体组件248可在参考点处或参考点的下游与HP压缩机112气流连通。参考温度可对应于催化器214的最小起燃温度。因此，参考温度可等于或大于约350华氏度(350℉)、约375华氏度(375℉)，约400华氏度(400℉)或450华氏度(450℉)，以及高达约2000华氏度(2000℉)。参考点可为HP压缩机112(或其它压缩机)的特定级，如第四级，或任何其它合适的级。

所示的示例性补充气体组件248大体包括补充气体管道250和补充气体阀252。补充气体阀252可为至少部分地位于补充气体管道250内的压差阀。以此方式，当循环气体流径208内的压力下降到预定阈值以下时，使压差阀操作以允许补充气体通过补充气体管道到达循环气体流径208。例如，在某些实施例中，压差阀可为提升阀。

简言之，将认识到，尽管示出示例性补充气体组件248与能够以足够的压力提供补充气体流的压缩机区段的位置气流连通，但是在其它实施例中，补充气体组件248可改为在上面所描绘和描述的位置的上游(例如，在HP压缩机112的上游级，在LP压缩机110处)或其它地方与压缩机区段气流连通，并且可包括单独的专用压缩机，以将补充气流的压力增加到期望水平。例如，补充气体组件248可构造为接收来自相对低压源(例如，LP压缩机110、周围位置等)的气流，并且包括与管道250气流连通的专用压缩机，以提高通过其中的补充气流的压力。

然而，仍然参看图2的实施例，将认识到，通过利用补充气体组件248从发动机100的压缩机区段的HP压缩机112向循环气体流径208提供补充气体，补充气体组件248可进一步向循环气体流径208内的汽提气体210添加热量。这可进一步帮助将流到催化器214上游的循环气体流径208的汽提气流210的温度升高到等于或高于催化器214的最小起燃温度的温度。此外，通过从发动机100的压缩机区段向循环气体流径208提供补充气体，补充气体组件248可通过在催化器214上游的循环气体流径208向汽提气流210提供额外的氧，这在催化器214内必须另外反应。

仅举例来说，在某些示例性实施例中，燃料氧减少单元202可通过分离过程损失约百分之0.25(0.25％)到约百分之二(2)(2%)之间的汽提气体210。通过这样的构造，补充气体组件248可构造为以等于最大额定循环气体流径流速的约百分之0.05(0.05％)至约百分之五(5)(5％)之间、如约百分之0.25(0.25％)至约百分之三(3)(3％)之间的流速向循环气体流径208提供补充气体。"最大额定循环气体流径流速”是指当燃料氧减少单元202以最大额定速度操作并且设计量的汽提气体210存在于流径208中时，汽提气体210通过循环气体流径208的流速。因此，在某些示例性方面，取决于例如燃料氧减少单元202的尺寸，补充气体组件248可构造为以约0.0001磅每秒到约0.0025磅每秒之间的流速向循环气体流径208提供补充气体。

继续图2，将认识到，示例性燃料输送系统200和燃料氧减少单元202还包括控制系统254。更确切地说，示例性燃料输送系统200和燃料氧减少单元202包括多个传感器256，如定位在燃料气体分离器206的下游并且补充气体组件248与循环气体流径208相遇的位置的上游的循环气体流径流动传感器256A；第一温度传感器256B，其配置为在预热器216的上游位置(例如，在预热器216的入口处)感测指示通过循环气体流径208的汽提气流210温度的数据；第二温度传感器256B，其配置为在预热器216的下游和催化器214的上游的位置处(例如，在预热器216的出口处)感测指示通过循环气体流径208的汽提气流210的温度的数据；以及多个第三温度传感器256B，其配置为感测指示通过穿过催化器214的循环气体流径208的汽提气流210的温度的数据。温度传感器256B在下面更详细地描述。

此外，示例性控制系统254包括控制器258，其中控制器258可操作地连接至一个或多个传感器256中的每一个，以及补充气体组件248的补充气体阀252和预热器216(或更确切地说，预热器216的电源236)。确切地说，控制器258大体上包括网络接口260。网络接口260可与任何合适的有线或无线通信网络一起操作，以用于与例如燃料输送系统200/燃料氧减少单元202、发动机100和/或其它未示出的构件或系统的其它构件进行数据通信。如使用虚线所示，对于图2的示例性实施例，网络接口260利用无线通信网络262来与其它构件通信数据。更确切地说，通过控制器258的网络接口260和无线通信网络262，控制器258可操作地联接到一个或多个传感器256、可变通量气体阀252和预热器216(或更确切地说是电源236)中的每一个。当然，将认识到，尽管对于图2的示例性实施例，网络接口260利用无线通信网络262，但是在其它实施例中，网络接口260可改为利用有线通信网络，或有线和无线通信网络的组合。

仍参看图2，控制器258还包括一个或多个处理器264和存储器266。存储器266存储一个或多个处理器264可存取的数据268和指令270。一个或多个处理器264可包括任何适合的处理装置，如，微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置和/或其它适合的处理装置。一个或多个存储器装置266可包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪速驱动器和/或其它存储器装置。指令270在由一个或多个处理器264执行时，引起系统254执行功能。存储器266内的指令270可为在由一个或多个处理器264执行时使一个或多个处理器264执行诸如本文所述的一个或多个操作之类的操作的任何一组指令。在某些示例性实施例中，存储器266内的指令270可为以任何合适的编程语言编写的软件，或可硬件实现。附加地和/或备选地，指令可在一个或多个处理器264上的逻辑和/或虚拟的单独线程中执行。一个或多个存储器装置266还可存储可由一个或多个处理器264获取的其它数据270。

以此方式，将认识到，在至少某些示例性实施例中，控制器258可配置为从一个或多个传感器256接收数据，并且可响应于从一个或多个传感器256接收到的数据控制燃料氧减少单元202的操作。例如，示例性控制器258可配置为响应于从流速传感器256A接收的数据来操作补充气体阀252(例如，响应于接收到指示相对通过循环气体流径208的汽提气体210的较低的流速的数据而增加补充气流，或基于指示通过循环气体流径208的汽提气体210的相对较高流速的数据来减少补充气流)。附加地和/或备选地，示例性控制器258可配置为响应于接收到指示在预热器216的上游，预热器216的下游和催化器214的上游和/或催化器214的下游流至循环气体流径208的汽提气流210的温度的数据来操作预热器216(和/或补充气体组件248/气体阀252)。

在一些实施例中，控制系统254和/或控制器258可为控制诸如发动机100的发动机的一个或多个方面的自动数字控件(例如，飞行器上的全权数字发动机控件(FADEC))的一部分。例如，控制器258可为例如FADEC的电子发动机控制器(EEC)或电子控制单元(ECU)，并且除了本文描述的功能之外，还可控制燃料流、发动机几何形状以及其它参数，以在操作期间(如在飞行器的起飞、飞行和着陆期间)优化发动机100的性能。各种参数，如飞行状态、飞行器系统状态和飞行员命令，可使用数字信号从系统(例如航空电子系统)传送到控制器258。如本文所述，控制器258可包括用于执行各种操作和功能的各种构件，如一个或多个处理器264和一个或多个存储装置266。在其它实施例中，控制器258可执行本文描述的特定功能，并且一个或多个其它控制器可控制各种参数以优化发动机100的性能，而不是那些特定功能。

现在转向图4和图5，在示例性实施例中，燃料氧转换单元202包括用于确定燃料氧转换单元202的健康的特征。也就是说，燃料氧转换单元202包括一个或多个特征，用于确定单元202和/或其构件是否足够好地用于如本文所述的燃料氧转换。例如，燃料氧转换单元202的健康可取决于气体氧减少单元214是否充分降低了通过循环气体流径208的汽提气流210中的氧含量。更具体地，如果例如由于汽提气体210中的污染物和/或来自汽提气体210中的燃料蒸气的残留物而使气体氧减少单元214(其可为如本文参照燃料氧转换单元202的示例性实施例所述的催化器214)变得受污染，则气体氧减少单元214的性能可能降低，即，从汽提气体210中除去氧气的能力可能降低。尽管性能些许降低可能对于燃料氧转换单元202继续在操作极限内运行是可接受的，但是如果气体氧减少单元214的性能降到阈值以下，则可能需要修理或替换气体氧减少单元214。

特别地参看图4，示出了如本文所述的燃料输送系统200的示例性燃料氧转换单元202的一部分。更确切地说，图4描绘了用于燃料氧转换单元202(如图2和图3所示的单元202)中的示例性气体氧减少单元214(其可为本文所述的催化器214)。如图4所示，多个传感器256沿气体氧减少单元214的轴向长度L

多个传感器256可沿轴向长度L

应当认识到，多个传感器256可包括任何合适数量的传感器256。在示例性实施例中，多个传感器256包括沿气体氧减少单元214的轴向长度L

如前所述，多个传感器256中的每个传感器256可为温度传感器256B或压力传感器256C，或多个传感器256可包括温度传感器256B和压力传感器256C或任何其它合适的传感器，例如，如本文所述，用于监测燃料氧转换单元202的健康。传感器256可允许例如控制器258或FADEC确定沿气体氧减少单元214的轴向长度L

现在转到图5，作为沿气体氧减少单元214分布传感器256的替代或补充，可沿预热器216分布多个传感器256。图5示出了如本文所述的燃料输送系统200的示例性燃料氧转换单元202的一部分。更具体地，图5描绘了用于燃料氧转换单元202(如图2和图3所示的单元202)中的示例性预热器216。如图5所示，多个传感器256沿预热器216的轴向长度L

在图5的示例性实施例中，一个温度传感器256B设置在预热器216的入口280处，而另一个温度传感器256B设置在预热器216的出口282处。将认识到，预热器入口280允许汽提气体210进入预热器216，并且预热器出口282允许汽提气体210从预热器216离开。因此，图5所示的温度传感器256B可允许例如控制器258或FADEC确定汽提气体210从预热器入口280到预热器出口282的温度变化(ΔT)。汽提气体210的温度变化(ΔT)可指示预热器216是否正在充分加热汽提气体210，以准备当气体穿过预热器216下游的气体氧减少单元214时降低气体210的氧含量。因此，如下面更详细地描述的，由来自温度传感器256B的数据提供的温度变化(ΔT)可指示预热器216的健康，并且因此指示燃料氧转换单元202的健康。

将理解，在其它实施例中，沿预热器216分布的多个传感器256可如以上关于图4所描述的那样配置。例如，多个传感器256可为温度传感器256B、压力传感器256C或两者(或另一合适类型的传感器)。此外，多个传感器256可作为表皮和/或嵌入式传感器固定到预热器216。例如，至少一个传感器256可沿预热器216的表皮设置，使得传感器256粘附到预热器216的外表面或内表面，和/或至少一个传感器256可嵌入预热器216中，使得传感器256的至少一部分通过预热器216伸入汽提气流210中。此外，多个传感器256可包括两(2)个或更多个传感器256，如两(2)、三(3)、四(4)、五(5)或更多个传感器256。如图4和5所示，多个传感器256可例如沿预热器216的轴向长度L

然而，将认识到，上述示例性燃料氧减少单元202仅作为实例提供。在其它实施例中，燃料氧减少单元202可以任何其它合适的方式构造。

现在参看图6，提供了根据本主题的示例性方面的方法600的流程图，该方法用于监测交通工具或交通工具的发动机(如飞行器的燃气涡轮发动机)的燃料氧转换单元的健康。在至少某些示例性方面，方法600可用于操作以上参考图1至图5描述的示例性燃料输送系统200和燃料氧减少单元202中的一个或多个。

对于图6中描绘的示例性方面，方法600大体上包括在步骤(602)处沿构件分布多个传感器。例如，如以上参照图4所述，沿构件分布多个传感器可包括沿燃料氧转换单元202的气体氧减少单元214(如催化器214)的轴向长度L

此外，如参照图4和图5所述，分配多个传感器256可包括沿构件的表皮布置多个传感器256的每个传感器256，使得多个传感器256的每个传感器256沿构件的内表面或外表面设置。例如，在该构件是气体氧减少单元214的情况下，每个传感器256可沿单元214的表皮272设置，使得传感器256沿单元214的外表面272A或内表面272B设置。在其它实施例中，传感器256可沿气体氧减少单元214的外表面272A和内表面272B设置。多个传感器256可沿表皮272设置，例如，通过使用糊剂、胶带或用于粘附传感器256的其它方式粘附传感器256，传感器可为如上所述的介电传感器。

在其它实施例中，分布多个传感器256可包括将多个传感器256中的每个传感器256嵌入构件中，使得每个传感器256的至少一部分突入通过构件限定的汽提气体210流径中。举例来说，在该构件是预热器216的情况下，每个传感器256可嵌入在预热器216中，使得传感器256的端部274B突入穿过预热器216的汽提气流210中。将认识到，如参照图4和图5所述，多个传感器256可为表皮传感器和嵌入式传感器两者，即，两者都沿气体氧减少单元214和/或预热器216的表皮设置，并嵌入气体氧减少单元214和/或预热器216中。

如图6中进一步所示，方法600还可包括在(604)处提供来自沿构件分布的多个传感器256中的每个传感器256的感测值。例如，在一些实施例中，多个传感器256中的每个传感器256是温度传感器256B，并且从每个温度传感器256B提供的感测值是温度。在其它实施例中，多个传感器256中的每个传感器256是压力传感器256C，并且从每个压力传感器256C提供的感测值是压力。在其它实施例中，多个传感器256包括温度传感器256B和压力传感器256C，并且从多个传感器256中的每个传感器256提供的感测值是温度或压力。

如前所述，传感器256可分布为使得从沿构件(例如气体氧减少单元214或预热器216)轴向间隔开的多个位置提供感测值。例如，一个传感器256可设置在预热器216的入口280处，而另一个传感器256可设置在预热器216的出口282处，使得从预热器216的入口280和出口282提供感测值。作为另一实例，三个或更多个传感器256可沿气体氧减少单元214轴向分布，使得从气体氧减少单元214的多个轴向位置提供感测值。

继续图6，方法600大体上包括在(606)处使用沿构件的感测值的分布来确定构件的健康。例如，确定气体氧减少单元214和/或预热器216(以及由此的燃料氧转换单元202)的健康可包括分析感测值沿气体氧减少单元214和/或预热器216的轴向长度L

在示例性实施例中，用于气体氧减少单元214的已知或基线温度分布可包括从最靠近入口276的传感器256到最靠近出口278的传感器256减小的分布，即，温度随着汽提气流210向下游移动通过单元214而降低。换句话说，已知或基线温度分布可包括在汽提气体210遇到的第一温度传感器256B处测量的最高或最热温度以及在汽提气体210遇到的最后温度传感器256B处测量的最低或最冷温度，其中温度从第一到最后在每个相继的温度传感器256B处降低。即，在气体氧减少单元214内发生的从汽提气体210中除去氧的反应大体上是放热反应，可集中在单元214的上游部分，使得温度在从入口276到出口278的轴向分布上降低。因此，在示例性实施例中，如果实际或测量的轴向温度分布没有从最靠近入口276的传感器256B到最靠近出口278的传感器256B减小，则可推断出气体氧减少单元214至少在降低性能下运行。

作为一个实例，如图4所示，气体氧减少单元214可包括五(5)个温度传感器256B，其沿单元214的轴向长度L

通过将感测值的当前分布与基线或已知分布进行比较，可确定气体氧减少单元214和/或预热器216(以及由此燃料氧转换单元202)的健康。更确切地说，可例如使用感测值的基线或已知分布来建立最小操作阈值。最小操作阈值可为一组感测值，在该值以下，例如气体氧减少单元214或预热器216的构件未在足以在燃料氧转换单元中充分执行其功能的水平下操作。例如，在气体氧减少单元214的最小操作阈值以下，气体氧减少单元214没有从汽提气体210中去除足够的氧气以使得汽提气体210能够在如上所述的气体氧减少单元214下游的位置处从液体燃料232吸收氧气。作为另一实例，在预热器216的最小操作阈值以下，预热器216没有将汽提气体210加热到足够的温度以在如本文所述的预热器216下游的位置处从汽提气体210中除去氧气。

将认识到，对于预热器216，由多个传感器256提供的感测值可为最小操作阈值的直接指示。例如，可从由沿预热器216分布的多个温度传感器256B提供的温度测量值直接确定预热器216是否正在将汽提气体210加热到最小操作温度阈值。在其它实施例中，例如在通过电力输入为预热器216供电的情况下，可将预热器入口280和预热器出口282之间的温度变化(ΔT)与输入至预热器216的功率进行比较，以确定预热器216的效率。即，可建立就预热器效率而言的最小操作阈值，使得可通过评估实现从测量的感测温度值计算出的ΔT所需的功率输入来确定预热器216的健康。例如，如果预热器入口280和预热器出口282之间的计算出的ΔT低于为实现计算出的ΔT所需的功率输入的最小ΔT，则可将预热器216的健康确定为低于最小操作阈值，这可触发对如本文所述的预热器216的维护。

对于气体氧减少单元214，由多个传感器256提供的感测值可允许推断单元214是否以适当水平起作用。即，最小操作阈值不指示气体氧减少单元214实际上从汽提气体210中去除的氧(O2)的量。取而代之的是，温度或压力(或指示单元214的功能的其它值)是气体氧减少单元214如何运行的间接量度。更具体地，气体氧减少单元214大体上在放热反应中从汽提气体210中除去氧。因此，汽提气体210在其移动通过气体氧减少单元214时的温度和/或压力可指示放热反应是否如预期的那样进行，例如，在单元214的操作期间的给定时间的温度和/或压力可与已知或基准温度和/或压力值或如上所述的这种温度和/或压力值的分布相比较。

然而，在一些实施例中，由传感器256感测或测量的温度和/或压力值可用于确定气体氧减少单元214正在从穿过其中的汽提气体210中提取的氧气量。例如，获知通过气体氧减少单元214的汽提气体210的流量以及在气体氧减少单元214上的温度和/或压力分布，可确定从汽提气体210提取的氧气的量，例如，通过控制器258、FADEC或其构件。因此，可将确定的或计算的提取的氧气量与已知或预期的提取的氧气量进行比较，以确定气体氧减少单元214的健康。更具体地，作为将温度或压力分布与已知分布进行比较以确定气体氧减少单元214的健康的补充或替代，在给定时间确定或计算出已从汽提气体210中提取的氧气量可与在相同汽提气体流量下预期由气体氧减少单元214提取的氧气量进行比较。因此，由传感器256沿气体氧减少单元214感测到的温度和/或压力(或本文所述的其它合适的值)可允许推断是否从汽提气体210中提取了足够的氧气以用于燃料氧转换单元202的适当操作。附加地或备选地，温度和/或压力(或其它合适的值)可用于确定提取的氧气的量，其随后可与提取的氧气的已知值或基准值进行比较以确定是否正在从汽提气体210提取足够的氧气来用于燃料氧转换单元202的适当操作。因此，在示例性实施例中，最小操作阈值可为温度和/或压力值(或其它合适的值)的分布或可为氧气的量。

如图6中进一步示出的，方法600可包括：在(608)处确定构件的健康，例如气体氧减少单元214和/或预热器216(指示燃料氧转换单元202的健康)是否低于最小操作阈值。例如，如果气体氧减少单元214的健康低于最小操作阈值，则由沿单元214分布的温度传感器256B和/或256C感测到的温度和/或压力的分布低于温度和/或压力的阈值分布，或计算出的由单元214提取的氧气量低于阈值氧气量。作为另一个实例，如果预热器216的健康低于最小操作阈值，则由沿预热器216分布的温度传感器256B和/或256C感测的温度和/或压力的分布低于温度和/或压力的阈值分布。

如图6中的(610)处所示，如果构件的健康低于最小操作阈值，则方法600可包括生成用于维护燃料氧转换单元202的维护动作。在一些实施例中，维护动作可为气体氧减少单元214的替换或修理。在其它实施例中，维护动作可为预热器216的替换或修理。哪个构件(例如，气体氧减少单元214和/或预热器216)是要修理或替换的，可通过哪个构件上分布有传感器256来确定，以提供指示该构件健康的数据，并因此确定燃料氧转换单元202。在其它实施例中，维护动作可为整个燃料氧转换单元202的替换或修理。例如，燃料氧转换单元202可包装为单个可替换单元，使得不论传感器256是否提供关于气体氧减少单元214和/或预热器216的数据，当单元214和/或预热器216的健康低于最小操作阈值时，都可用燃料系统200中的新单元202替换整个燃料氧转换单元202。

仍参看图6，如果构件的健康在如(610)处所确定的最小操作阈值之上，则方法600可返回(604)并继续提供来自多个传感器256的每个传感器256的感测值。因此，方法600可包括：重复地提供来自多个传感器256中的每个传感器256的感测值；以及确定如上文所述的燃料氧转换单元202的健康(其可对应于气体氧减少单元214和/或预热器216的健康)，直到燃料氧转换单元202的健康低于最小操作阈值为止。即，燃料系统200可如本文所述继续操作，并且可在这样的操作期间连续监测燃料氧转换单元202的健康，直到单元202的健康低于最小操作阈值并且产生维护动作为止。

因此，本主题提供了用于监测燃料氧转换单元的健康的方法和设备，该燃料氧转换单元例如可为用于交通工具或交通工具的发动机(如飞行器的燃气涡轮发动机)的燃料系统的一部分。如本文所述，可获得测量值(例如，温度和/或压力)，该测量值可用于计算在燃料氧转换系统中反应的氧气量，并因此从燃料中除去氧。从燃料中除去的氧气量可指示系统或系统中的特定构件是否以适当的性能水平运行，即是否为系统的持续操作除去了足够的氧气而无需维护。这样的测量还可提供关于内部中毒的量和区域的数据，例如气体氧减少单元或催化器，其将提供关于需要何时/多少维护的细节。如本文所述，在示例性实施例中，可通过测量催化器轴向表皮温度分布和/或通过测量催化器内的总流量轴向温度分布来确定催化过程的健康。可将测得的或实际的轴向温度分布与已知的或控制的轴向温度分布进行比较，以评估催化过程的健康。此外，可基于比较温度分布为催化器分配维护动作。在其它实施例中，为了评估催化器或气体氧减少单元(并因此燃料氧系统)的健康，可使用温度测量值来确定从燃料中去除的氧气量，和/或可使用压力测量值来代替或补充温度测量值。在其它实施例中，可相对于燃料氧系统的预热器或其它构件进行温度和/或压力测量，并且至少部分地由那些温度和/或压力测量确定系统的健康。

本发明的其它方面由以下条款的主题提供：

1. 一种监测用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法，该方法包括提供从沿燃料氧转换单元的气体氧减少单元的轴向长度分布的多个传感器获得的感测值的分布，以及从该分布确定燃料氧转换单元的健康。

2. 任何前述条款的方法，其中多个传感器中的每个传感器是温度传感器，并且其中从每个温度传感器提供的感测值是温度。

3. 任何前述条款的方法，其中多个传感器中的每个传感器是压力传感器，并且其中从每个压力传感器提供的感测值是压力。

4. 任何前述条款的方法，其中多个传感器包括温度传感器和压力传感器，并且其中从多个传感器中的每个传感器提供的感测值是温度或压力。

5. 任何前述条款的方法，其中确定燃料氧转换单元的健康包括将感测值的分布与感测值的已知分布进行比较。

6. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康低于最小操作阈值，则产生用于维护燃料氧转换单元的维护动作。

7. 任何前述条款的方法，其中维护动作是替换气体氧减少单元。

8. 任何前述条款的方法，其中维护动作是修理气体氧减少单元。

9. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康高于最小操作阈值，则返回从多个传感器中的每个传感器提供感测值。

10. 任何前述条款的方法，进一步包括：从多个传感器中的每个传感器重复地提供感测值，并使用沿轴向长度的感测值分布来确定燃料氧转换单元的健康，直到燃料氧转换单元的健康低于最低操作阈值。

11. 任何前述条款的方法，进一步包括：在提供来自多个传感器中的每个传感器的感测值之前，沿气体氧减少单元的轴向长度分布多个传感器。

12. 任何前述条款的方法，其中沿气体氧减少单元的轴向长度分布多个传感器包括：将多个传感器中的每个传感器设置在气体氧减少单元的表皮上，使得多个传感器中的每个传感器沿气体氧减少单元的内表面或外表面设置。

13. 任何前述条款的方法，其中沿气体氧减少单元的轴向长度分布多个传感器包括：将多个传感器中的每个传感器嵌入气体氧减少单元中，使得每个传感器的至少一部分突入通过气体氧减少单元限定的流径。

14. 任何前述条款的方法，其中气体氧减少单元位于从燃料气体分离器到燃料氧转换单元的接触器限定的循环气体流径中，气体氧减少单元位于循环气体流径中，以用于减少通过循环气体流径的汽提气流的氧含量。

15. 任何前述条款的方法，其中气体氧减少单元是催化器。

16. 一种用于交通工具或交通工具发动机的燃料氧转换单元，包括接触器；燃料气体分离器，燃料氧转换单元限定从燃料气体分离器到接触器的循环气体流径；以及气体氧减少单元，其定位在循环气体流径中，用于减少通过循环气体流径的汽提气流的氧含量，其中多个传感器沿气体氧减少单元的轴向长度分布。

17. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器设置在气体氧减少单元的表皮上。

18. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器设置在气体氧减少单元的表皮上，使得多个传感器中的每个传感器沿气体氧减少单元的内表面或外表面设置。

19. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器嵌入气体氧减少单元中，使得每个传感器的至少一部分突入通过气体氧减少单元限定的流径中。

20. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器包括至少三个温度传感器。

21. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器包括至少三个压力传感器。

22. 任何前述条款的燃料氧转换单元，进一步包括：预热器，其定位成在气体氧减少单元上游与循环气体流径热连通；以及气体增压泵，其在气体氧减少单元下游和接触器上游。

23. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中气体氧减少单元是催化器。

24. 一种监测用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法，该方法包括提供来自多个温度传感器中的每个温度传感器的温度，多个温度传感器沿燃料氧转换单元的预热器沿轴向分布，该预热器设置在燃料氧转换单元的气体氧减少单元的上游；以及使用从预热器的入口到出口的温度变化来确定燃料氧转换单元的健康。

25. 任何前述条款的方法，其中确定所述燃料氧转换单元的健康包括：将温度变化与从预热器的入口到出口的已知温度变化进行比较。

26. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康低于最小操作阈值，则产生用于维护燃料氧转换单元的维护动作。

27. 任何前述条款的方法，其中维护动作是替换预热器。

28. 任何前述条款的方法，其中维护动作是修理预热器。

29. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康高于最小操作阈值，返回从多个温度传感器中的每个温度传感器提供温度。

30. 任何前述条款的方法，进一步包括：从多个温度传感器中的每个温度传感器重复地提供温度，并利用从预热器的入口到出口的温度变化来确定燃料氧转换单元的健康，直到燃料氧转换单元的健康低于最低操作阈值。

31. 任何前述条款的方法，进一步包括：在从多个温度传感器中的每个温度传感器提供温度之前，沿预热器轴向地分布多个温度传感器。

32. 任何前述条款的方法，其中沿预热器轴向分布多个温度传感器包括：将多个温度传感器中的每个温度传感器设置在预热器的表皮上，使得多个温度传感器中的每个温度传感器沿预热器的内表面或外表面设置。

33. 任何前述条款的方法，其中沿预热器轴向分布多个温度传感器包括：将多个温度传感器中的每个温度传感器嵌入预热器中，使得每个温度传感器的至少一部分突入通过预热器限定的流径中。

34. 任何前述条款的方法，其中预热器定位在从燃料气体分离器到所述燃料氧转换单元的接触器限定的循环气体流径中，预热器定位于循环气体流径中以提高在气体氧减少单元上游通过循环气体流径的汽提气流的温度。

35. 一种监测用于交通工具或交通工具的发动机的燃料氧转换单元的健康的方法，该方法包括提供来自沿燃料氧转换单元的预热器的轴向长度分布的多个传感器的每个传感器的感测值，并使用沿轴向长度的感测值分布确定燃料氧转换单元的健康。

36. 任何前述条款的方法，其中多个传感器中的每个传感器是温度传感器，并且其中从每个温度传感器提供的感测值是温度。

37. 任何前述条款的方法，其中多个传感器中的每个传感器是压力传感器，并且其中从每个压力传感器提供的感测值是压力。

38. 任何前述条款的方法，其中多个传感器包括温度传感器和压力传感器，并且其中从多个传感器中的每个传感器提供的感测值是温度或压力。

39. 任何前述条款的方法，其中确定燃料氧转换单元的健康包括将感测值的分布与感测值的已知分布进行比较。

40. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康低于最小操作阈值，则产生用于维护燃料氧转换单元的维护动作。

41. 任何前述条款的方法，其中维护动作是替换预热器。

42. 任何前述条款的方法，其中维护动作是修理预热器。

43. 任何前述条款的方法，进一步包括：如果燃料氧转换单元的健康高于最小操作阈值，则返回从多个传感器中的每个传感器提供感测值。

44. 任何前述条款的方法，进一步包括：从多个传感器中的每个传感器重复地提供感测值，并使用沿轴向长度的感测值分布来确定燃料氧转换单元的健康，直到燃料氧转换单元的健康低于最低操作阈值。

45. 任何前述条款的方法，进一步包括：在提供来自多个传感器中的每个传感器的感测值之前，沿预热器的轴向长度分布多个传感器。

46. 任何前述条款的方法，其中沿预热器的轴向长度分布多个传感器包括：将多个传感器中的每个传感器设置在预热器的表皮上，使得多个传感器中的每个传感器沿预热器的内表面或外表面设置。

47. 任何前述条款的方法，其中沿预热器的轴向长度分布多个传感器包括：将多个传感器中的每个传感器嵌入预热器中，使得每个传感器的至少一部分突入通过预热器限定的流径中。

48. 任何前述条款的方法，其中预热器定位在从燃料气体分离器到所述燃料氧转换单元的接触器限定的循环气体流径中，预热器定位于循环气体流径中以提高在气体氧减少单元上游通过循环气体流径的汽提气流的温度。

49. 一种用于交通工具或交通工具发动机的燃料氧转换单元，包括接触器；燃料气体分离器，燃料氧转换单元限定从燃料气体分离器到接触器的循环气体流径；以及气体氧减少单元，其定位在循环气体流径中，用于减少通过循环气体流径的汽提气流的氧含量，其中多个传感器沿气体氧减少单元的轴向长度分布。

50. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器设置在气体氧减少单元的表皮上。

51. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器设置在气体氧减少单元的表皮上，使得多个传感器中的每个传感器沿气体氧减少单元的内表面或外表面设置。

52. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器嵌入气体氧减少单元中，使得每个传感器的至少一部分突入通过气体氧减少单元限定的流径中。

53. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器包括至少三个温度传感器。

54. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中多个传感器包括至少三个压力传感器。

55. 任何前述条款的燃料氧转换单元，进一步包括：预热器，其定位成在气体氧减少单元上游与循环气体流径热连通；以及气体增压泵，其在气体氧减少单元下游和接触器上游。

56. 任何前述条款的燃料氧转换单元，其中气体氧减少单元是催化器。

本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。