[發(fā)明專利]基于改進(jìn)葉尖定時(shí)原理的帶冠葉片測振方法及標(biāo)定系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910628047.5
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110307894A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段發(fā)階;葉德超;周琦;李楊宗;程仲海;蔣佳佳;牛廣越;單鵬;張佳敏;邢琛;何赒
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 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: 程毓英

1.一種用于帶冠葉片測振的標(biāo)定系統(tǒng)，包括電器部分和機(jī)械部分，所述的電器部分包括電渦流傳感器、信號調(diào)理模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊，所述電渦流傳感器所檢測的信號依次經(jīng)過信號調(diào)理模塊、信號采集模塊被送入數(shù)據(jù)分析模塊，所述的機(jī)械部分包括帶冠葉片安裝臺、三維位移臺，帶冠葉片安裝臺固定于三維位移臺上，通過三維位移臺的移動，實(shí)現(xiàn)帶冠葉片安裝臺在x軸、y軸、z軸三個(gè)方向的移動，根據(jù)汽輪機(jī)葉片的真實(shí)咬合位置，將帶冠葉片固定于帶冠葉片安裝臺上，電渦流傳感器固定于帶冠葉片上方。其特征在于，

所述的標(biāo)定系統(tǒng)還包括固定于所述三維位移臺上的標(biāo)定標(biāo)志位，所述的標(biāo)定標(biāo)志位為金屬導(dǎo)體，固定于帶冠葉片的前方，其寬度大于帶冠葉片寬度，高度根據(jù)帶冠葉片的高度而定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，三維位移臺在x軸方向或y軸方向能夠?qū)崿F(xiàn)帶冠葉片安裝臺在x軸方向的勻速運(yùn)動。

3.采用權(quán)利要求1所述標(biāo)定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基于改進(jìn)葉尖定時(shí)原理的帶冠葉片測振方法，包括下列步驟：

(1)將與帶冠葉片尺寸相關(guān)的比例因子λ作為被檢測量，保持其他因子不變，用于汽輪機(jī)帶冠葉片的振動測量；

(2)將電渦流傳感器安裝在正對帶冠葉片特征的一側(cè)，調(diào)整使其探頭端面與帶冠葉片端面平行；

(3)帶冠葉片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電渦流傳感器感應(yīng)到帶冠葉片的面積和形狀實(shí)時(shí)發(fā)生變化，電渦流傳感器每經(jīng)過1個(gè)帶冠葉片會輸出1個(gè)脈沖信號；

(4)通過經(jīng)典葉尖定時(shí)算法得到帶冠葉片的等效周向振動S_c；

(5)通過前期標(biāo)定得到與帶冠葉片尺寸相關(guān)的比例因子λ，方法如下：

第1步：將帶冠葉片葉冠的左上端點(diǎn)定義為物理原點(diǎn)(0,0,0)；

第2步：通過控制三維位移臺以x軸方向勻速運(yùn)動，并通過信號調(diào)理模塊、信號采集模塊和數(shù)據(jù)分析模塊監(jiān)測輸出電壓波形曲線；

第3步：通過y軸方向的調(diào)節(jié)改變電渦流傳感器探頭與帶冠葉片的相對位置，重復(fù)步驟2，得到不同相對位置的輸出電壓波形曲線；

第4步：將由標(biāo)定標(biāo)志位引起的輸出電壓作為各輸出電壓波形曲線的起點(diǎn)，將輸出電壓波形曲線和電渦流傳感器探頭與帶冠葉片的相對位置進(jìn)行一一對應(yīng)；

第5步：通過得到的電渦流傳感器振動位移標(biāo)定輸出電壓波形圖，得到相同輸出電壓即電渦流傳感器感應(yīng)到相同面積時(shí)信號到達(dá)的不同時(shí)間，通過多項(xiàng)式擬合可得到一比例因子λ；

(6)根據(jù)公式S_v＝λ×S_c＝λ×v×ΔT計(jì)算出軸向振動位移S_v，式中：S_v是軸向振動位移，S_c是等效周向振動位移，v是帶冠葉片葉冠旋轉(zhuǎn)時(shí)的線速度，ΔT是不同相對位置信號到達(dá)時(shí)間的時(shí)間差。