[發明專利]葉尖間隙測量傳感器動態校準系統及校準方法

有效

• 申請號: 201810741630.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108931223B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 吳婭輝;孫浩琳;張大治;謝興娟
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 付建軍

1.一種葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，包括：校準盤動力裝置、靜態間隙設定裝置和動態間隙補償裝置，

所述校準盤動力裝置包括變頻器、高轉速電機和校準盤，所述校準盤安裝在所述高轉速電機的輸出軸上，所述高轉速電機為所述校準盤的旋轉提供動力，所述變頻器控制所述高轉速電機的工作轉速；

所述靜態間隙設定裝置包括傳感器安裝機構和第一移動位移機構，所述傳感器安裝機構用于安裝所述葉尖間隙測量傳感器，所述第一移動位移機構用于在間隙測量方向上移動所述傳感器安裝機構，從而改變所述葉尖間隙測量傳感器與所述校準盤的對應葉片之間的距離；

所述動態間隙補償裝置包括第一光學探頭，所述第一光學探頭安裝在與所述葉尖間隙測量傳感器相同的一側，用于測量旋轉狀態下所述葉尖間隙測量傳感器與所述校準盤的對應葉片之間的距離的變化量。

2.根據權利要求1所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述靜態間隙設定裝置還包括傳感器預緊座，所述葉尖間隙測量傳感器通過所述傳感器預緊座安裝在所述傳感器安裝機構上。

3.根據權利要求1所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述靜態間隙設定裝置還包括用于控制所述第一移動位移機構移動的第一步進控制電機。

4.根據權利要求1所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征是，所述第一移動位移機構還用于在與所述間隙測量方向垂直的兩個方向上移動所述傳感器安裝機構，從而使所述葉尖間隙測量傳感器與所述校準盤的對應葉片正對。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述動態間隙補償裝置還包括用于調整所述第一光學探頭的位置的第二移動位移機構以及用于控制所述第二移動位移機構移動的第二步進控制電機。

6.根據權利要求1-4中任意一項所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，還包括運動參數監控裝置，所述運動參數監控裝置包括第二光學探頭，所述第二光學探頭安裝在與所述葉尖間隙測量傳感器相對的一側，用于監測所述校準盤在旋轉狀態下的動態參數的變化。

7.根據權利要求6所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述運動參數監控裝置還包括用于調整所述第二光學探頭的位置的第三移動位移機構以及用于控制所述第三移動位移機構移動的第三步進控制電機。

8.根據權利要求1-4中任意一項所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述校準盤動力裝置還包括軸套和軸端壓蓋，所述校準盤通過所述軸套和所述軸端壓蓋緊固在所述高轉速電機的輸出軸上。

9.根據權利要求8所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統，其特征在于，所述校準盤動力裝置還包括防護罩，通過兩個三角固定支架固定，用于在所述校準盤高轉速旋轉時起安全防護作用。

10.一種校準方法，是權利要求1-9中任意一項所述的葉尖間隙測量傳感器動態校準系統的校準方法，其特征在于，包括：

調節所述第一移動位移機構，使所述葉尖間隙測量傳感器與所述校準盤的對應葉片之間產生初始間隙d₁；

通過所述高轉速電機使所述校準盤以速度V旋轉，通過所述第一光學探頭測量所述葉尖間隙測量傳感器與所述校準盤的對應葉片之間的距離的變化量Δz；

按照下式計算幅值靈敏度S(V)作為校準結果，其中d(V)為所述葉尖間隙測量傳感器的測量值，d₀(V)為標準葉尖間隙值：

在每一個轉速V下，通過調節所述第一移動位移機構改變初始間隙d₁來獲得相應的幅值靈敏度結果；

通過所述變頻器設置相應頻率，改變所述高轉速電機的轉速，獲得不同轉速V下的幅值靈敏度校準曲線。