[發(fā)明專利]一種貫流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪和外壁振動的同步測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011094423.6
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112378506B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱國俊;李康;馮建軍;羅興锜
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01H11/08;F03B11/00;F04D15/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種貫流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪和外壁振動的同步測試方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟1，基于不同的待測試對象，對轉(zhuǎn)輪室進(jìn)行加工；

所述步驟1中：

如果待測試的對象為試驗室中的貫流式水力機(jī)械模型，則將轉(zhuǎn)輪室整體采用高透明有機(jī)玻璃材料進(jìn)行加工；

當(dāng)待測試的對象為工程應(yīng)用中的貫流式水力機(jī)械時，則需在轉(zhuǎn)輪室上與轉(zhuǎn)輪泄水錐任一橫截面對齊的軸向位置加工兩個周向成90°夾角的圓形窗口，且窗口采用高透明有機(jī)玻璃蓋封閉；所述窗口的半徑R大于50mm；

步驟2，根據(jù)步驟1選取的測試對象，布置激光測振儀、光電編碼器和壓電式振動速度傳感器；

所述步驟2的具體過程為：

步驟2.1，當(dāng)測試對象為試驗室中的貫流式水力機(jī)械模型，在步驟1中已將貫流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪室采用高透明有機(jī)玻璃材料加工，因而激光測振儀的可視激光可以有效穿透轉(zhuǎn)輪室聚焦在轉(zhuǎn)輪泄水錐上，此時，將兩臺激光測振儀布置在同一軸向位置并按周向夾角90度布置，這樣可使兩束激光的方向成90度照在轉(zhuǎn)輪泄水錐上，從而可獲得轉(zhuǎn)輪周向相位成90度的兩個方向上的振動信號；

當(dāng)測試對象為工程應(yīng)用中的貫流式水力機(jī)械，在步驟1中已將貫流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪室加工出了兩個周向成90°夾角的圓形窗口，兩個圓形窗口由于采用高透明有機(jī)玻璃蓋封閉，因此激光可以有效穿透并聚焦在轉(zhuǎn)輪泄水錐上，此時，在與圓形窗口軸向位置相同的平面上布置兩臺周向夾角為90度的激光測振儀，兩臺激光測振儀的激光束周向位置分別與兩個圓形窗口的周向位置相同，從而確保兩束激光分別從兩個圓形窗口射入，獲得轉(zhuǎn)輪周向相位成90度的兩個方向上的振動信號；

所述步驟2.1中，當(dāng)測試對象為試驗室中的貫流式水力機(jī)械模型時，兩臺激光測振儀與轉(zhuǎn)輪泄水錐之間的徑向距離必須位于0.2米~30米的范圍內(nèi)；

當(dāng)測試對象為工程應(yīng)用中的貫流式水力機(jī)械時，兩臺激光測振儀與轉(zhuǎn)輪泄水錐之間的徑向距離不得超過30米；

步驟2.2，將旋轉(zhuǎn)光電編碼器安裝在貫流式水力機(jī)械的伸出軸上，并引出信號輸出線接入多通道同步數(shù)字信號采集器；將兩臺激光測振儀的信號輸出線接入多通道同步數(shù)字信號采集器；

步驟2.3，按照具體的測試位置需求，將多個壓電式振動速度傳感器安裝在進(jìn)水管、轉(zhuǎn)輪室和尾水管的外壁面，將布置好的壓電式振動速度傳感器的信號輸出線接入多通道同步數(shù)字信號采集器，多通道同步數(shù)字信號采集器的輸出線將同步采集的數(shù)據(jù)輸送至電腦；

所述步驟2.3中，壓電式振動速度傳感器的數(shù)量應(yīng)少于多通道同步數(shù)字信號采集器連接了旋轉(zhuǎn)光電編碼器和兩臺激光測振儀以后剩余的通道數(shù)量；

步驟3，采用電腦同步采集旋轉(zhuǎn)光電編碼器、兩臺激光測振儀以及所有壓電式振動速度傳感器的輸出信號，對測得的信號可進(jìn)行互功率譜分析和互相關(guān)分析從而確定信號間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

在測試過程中，如果多通道同步數(shù)字信號采集器仍然有多余的通道，還可以接入監(jiān)測流道內(nèi)部壓力脈動的壓電式壓力脈動傳感器，實現(xiàn)貫流式水力機(jī)械流道內(nèi)壓力脈動、轉(zhuǎn)輪振動和外壁面振動的同步測量。