[發明專利]一種基于無轉速定位的非接觸式旋轉葉片振動測試方法

有效

• 申請號: 201210097118.1
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN103364069A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 胡偉;王磊;劉俊峰;袁雪;姜柳;紀長江;亓繼
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽發動機設計研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

1.一種基于無轉速定位的非接觸式旋轉葉片振動測試方法，其特征在于：所述的基于無轉速定位的非接觸式旋轉葉片振動測試方法的原理，是在轉子件上安裝磁鋼傳感器，以獲得定位參考脈沖信號，在被測級葉片機匣上方安裝兩支葉尖振幅傳感器，另有一個定位參考傳感器安裝于軸上給出葉片轉速與葉片不振動時通過葉尖振幅傳感器時間間隔；當葉片振動時，葉尖沿旋轉方向產生偏移，葉尖到達傳感器的時間發生改變；根據這變化量得到葉片振幅、相位、頻率等振動參數，轉子件上安裝的定位參考傳感器具有兩個作用，第一個作用產生每轉1個轉速周期信號，做為葉片沒有發生振動時的標準時間，第二個作用是對旋轉葉片進行識別，轉子件的參考傳感器與轉子葉片有明確定位關系，可假設參考傳感器相鄰的葉片為1#葉片，即每轉定位脈沖到達后的第1個葉片脈沖為1#葉片，葉片脈沖定位的非接觸式葉片振動測試裝置原理，在機匣上安裝3個葉片振幅傳感器，其中1#傳感器替代轉子定位參考傳感器，外2個為葉片振幅測量傳感器；當發動機旋轉時，葉片掠過葉片振幅傳感器產生源源不斷的脈沖序列，脈沖數目是轉子每轉1轉產生葉片數個脈沖信號，將葉片振幅傳感器獲取的脈沖序列按照葉片數分頻，得到每轉1個脈沖，只要葉片振幅傳感器測量葉片脈沖沒有丟失，按照葉片數分頻得到脈沖序列與葉片脈沖相對應的關系不會發生變化；該脈沖之后出現的第一個脈沖定義為1#葉片，因此通過每轉1個脈沖識別葉片，按照葉片數分頻，得到每轉1個脈沖將做為葉片振幅歸一化處理的標準；每轉1個脈沖周期為轉速周期，轉速周期除以葉片數得到葉片沒有振動的各葉片脈沖出現的時刻；當葉片發生振動時，葉片脈沖到達時間比標準脈沖提前或滯后，依據提前或滯后時間確定葉片振幅；

當產生每轉1個脈沖對應的發生葉片振動時，相應的轉速周期可能變化，該轉速周期計算的各葉片脈沖到達時刻不是標準脈沖，葉片沒有振動，將引起各葉片振幅測量誤差，為避免以上的影響，用1#傳感器替代轉子定位參考傳感器安裝于其它級的轉子葉片，因為其它級葉片振動通常與被測級不相關；

葉片脈沖定位的非接觸式葉片振動測試系統將在原系統進行硬、軟件改進，在機匣上安裝3支光纖傳感器，1#光纖傳感器為轉子定位參考傳感器，葉片通過光纖傳感器時，產生反射光通過光電變換器形成一序列脈沖，該脈沖接至計算機的NI6602計數器/定時器的Source端，定時器/計數器工作于計數狀態，計數器預置數根據葉片數由軟件設置，當脈沖個數達到葉片數時，計數器1個輸出脈沖；此脈沖為每轉1個定位脈沖；此脈沖輸出至信號預處理器同步脈沖端，在信號預處理器中將該脈沖與光纖脈沖合成，形成以每轉1個定位脈沖為起始的脈沖序列，按照原系統識別葉片的方法，可以在每轉內識別高速旋轉的葉片；非接觸式旋轉葉片振動測試，在發動機轉子部件中，不安裝磁鋼傳感器，無轉速定位信號，利用光纖傳感器作為定位信號實現轉子葉片振動測試。