[發(fā)明專利]基于APD陣列的葉片振動(dòng)參數(shù)測(cè)量方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810097070.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108645506A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段發(fā)階;程仲海;牛廣越;蔣佳佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國(guó)威

1.一種基于APD陣列的葉片振動(dòng)參數(shù)測(cè)量裝置，其特征是，包括：發(fā)射子系統(tǒng)，接收子系統(tǒng)，控制與信號(hào)處理子系統(tǒng)；

進(jìn)一步，發(fā)射子系統(tǒng)包括光源和光學(xué)系統(tǒng)，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)投射到旋轉(zhuǎn)葉片上；

進(jìn)一步，接收子系統(tǒng)包括多路光學(xué)系統(tǒng)和APD陣列，每個(gè)APD陣列又包含多個(gè)APD陣列單元，每個(gè)單元作為獨(dú)立通道接收到光子時(shí)可產(chǎn)生電壓信號(hào)，當(dāng)葉片掃過(guò)傳感器時(shí)，葉片通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像到APD陣列上，隨著某葉片周向位置的改變，葉片成像到不同的APD陣列單元上，進(jìn)而產(chǎn)生多路多通道的定時(shí)脈沖記錄葉片處于不同位置的具體時(shí)刻，設(shè)葉片數(shù)為n，葉片的旋轉(zhuǎn)半徑為R,當(dāng)?shù)趇個(gè)葉片經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，位置相對(duì)于轉(zhuǎn)速同步點(diǎn)的夾角為α_i，沒(méi)有振動(dòng)時(shí)夾角為α₀，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為Ω；當(dāng)轉(zhuǎn)速同步信號(hào)到達(dá)后，葉片i經(jīng)過(guò)葉尖定時(shí)傳感器的時(shí)間為t_i,那么α_i＝Ω×t_i，進(jìn)而求得振動(dòng)位移：

y_i＝R(α_i-α₀)

進(jìn)一步，控制與信號(hào)處理子系統(tǒng)包括傳感器驅(qū)動(dòng)與信號(hào)處理電路和上位機(jī)，傳感器驅(qū)動(dòng)與信號(hào)處理電路將APD陣列產(chǎn)生的電壓脈沖序列進(jìn)行初步的放大和閾值處理，時(shí)刻鑒別，產(chǎn)生可供CPU處理的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)上位機(jī)上內(nèi)置的速矢端跡法、雙參數(shù)法、均布法實(shí)現(xiàn)葉片振動(dòng)參數(shù)的辨識(shí)。

2.一種基于APD陣列的葉片振動(dòng)參數(shù)測(cè)量方法，其特征是，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)投射到旋轉(zhuǎn)葉片上，葉片通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像到APD陣列上，隨著某葉片周向位置的改變，葉片成像到不同的APD陣列單元上，進(jìn)而產(chǎn)生多路多通道的定時(shí)脈沖記錄葉片處于不同位置的具體時(shí)刻，結(jié)合轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計(jì)算獲得葉片不同時(shí)刻的振動(dòng)位移，利用速矢端跡法、雙參數(shù)法、均布法實(shí)現(xiàn)葉片振動(dòng)參數(shù)的辨識(shí)。