[發明專利]基于超速保護信號的汽輪機小軸彎振扭振并行測量方法

有效

• 申請號: 202010103615.2
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111256971B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 趙文廣;楊建剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01D5/245;G01P3/481
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于超速保護信號的汽輪機小軸彎振扭振并行測量方法，其特征在于，基于汽輪機機頭小軸處已有的多個測速齒輪探頭，對超速保護信號動態解調，實時并行獲取機頭小軸處彎振與扭振信號；

包括如下步驟：

(1)獲取汽輪機機頭小軸處已有測速齒輪裝置的各項靜態技術參數；

(2)采用高頻脈沖時序計數法測試三組超速保護信號，從中得到瞬時角速度信號；

(3)對所測三組超速保護瞬時角速度信號進行解調處理，得機頭小軸處水平彎振信號、垂直彎振信號和扭振角速度信號；

(4)通過扭振角速度信號得到扭振角位移信號；

其中，所述步驟(1)中，靜態技術參數包括：測速齒輪齒數或其他等分機構間隔數，軸段半徑，以及多個已有傳感器的安裝角度；

所述步驟(2)中，測試前調整傳感器與轉軸之間的距離和角度，以保證傳感器能夠正確感應到脈沖信號；

設脈沖法測量信號時齒盤數為m，每轉動1周將會輸出m個脈沖，采用高頻計數器，計量2個脈沖之間的時間間隔△t_i，從中可得瞬時角速度信號為：

其中，m為齒數，N為總的采樣點數，當總的測量周期數為n時，總采樣點數為：N＝m×n；

所述步驟(3)中，由于所測瞬時角速度信號中包含了旋轉角速度信號、彎曲振動信號以及扭轉振動信號，且所述旋轉角速度信號、所述彎曲振動信號以及所述扭轉振動信號是一組耦合信號；設機頭小軸處水平方向與垂直方向振動速度信號分別為ω_h，ω_v，三個超速保護信號傳感器的安裝角度分別為α、β、χ，則在每個傳感器處彎振速度信號切向分量ω_αb、ω_βb、ω_χb分別為：

ω_αb＝sinαω_h+cosαω_v

ω_βb＝sinβω_h+cosβω_v

ω_χb＝sinχω_h+cosχω_v

由步驟(2)所測三組瞬時角速度信號ω_α、ω_β、ω_χ表示為：

ω_α＝ω_rot+ω_αb+ω_tor

ω_β＝ω_rot+ω_βb+ω_tor

ω_χ＝ω_rot+ω_χb+ω_tor

聯立上式，計算機頭小軸處水平彎振信號、垂直彎振信號和扭振角速度信號分別為：

其中，ω_h為機頭小軸處水平彎振信號，ω_v為機頭小軸處垂直彎振信號，ω_tor為機頭小軸處扭振角速度信號；

所述步驟(4)中，對扭振角速度ω_tor積分，得扭振角位移信號為：

其中，為扭振角位移信號。