[發明專利]基于多個葉端定時傳感器的葉片間固有頻率差值提取方法

有效

• 申請號: 202110708142.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113530616B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 楊志勃;曹佳輝;田紹華;楊來浩;李浩琪;王增坤;陳雪峰;李文博
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;F01D21/00;F01D25/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種基于多個葉端定時傳感器的葉片間固有頻率差值提取方法，所述方法包括以下步驟：

第一步驟(S1)中，利用至少一個葉端定時傳感器獲取均勻升速或均勻減速的旋轉葉片的實際達到時間，并根據旋轉葉片的轉速和葉片長度，理論到達時間和實際達到時間之差轉換為葉端的位移數據；

第二步驟(S2)中，基于兩個葉片的位移數據尋找所述位移數據中的共振峰，選擇1個共振峰對應的序號值M為參考點，選擇其相鄰范圍[M-N₁,M+N₂]作為數據截取區間，N₁和N₂為固定常數，

第三步驟(S3)中，基于兩個葉片的夾角θ_a,b對所述位移數據位移的數據截取區間修正，以重新截取位移數據；

第四步驟(S4)中，將所述截取的兩個葉片的位移數據去均值標準化處理后，對應位置的位移數據進行相乘得到兩個葉片所截取區間的位移乘積數據Y^a,b，基于位移乘積數據Y^a,b提取出兩個葉片的固有頻率差值|f_a-f_b|以葉片故障診斷。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，第一步驟(S1)中，至少一個葉端定時傳感器獲取均勻升速或均勻減速的旋轉葉片的實際達到時間t，并根據葉片的轉速f_r和葉片長度R將理論到達和實際達到時間差轉換為葉端位移，表達式如下：其中t_a，l表示第a號葉片在第l圈的實際到達時間，表示第a號葉片在第l圈的理論到達時間，y(t_a,l)表示第a號葉片在第l圈t_a，l時刻的位移，其中，其中，θ_i表示以轉速傳感器安裝位置為基準，第i個葉片的角度，α_k表示以轉速傳感器安裝位置為基準，第k個傳感器的角度，n_l為第j圈時的轉速。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，葉片的旋轉過程為預定加速度的升速或減速過程，在旋轉過程中使用周向均布的氣嘴噴氣模擬氣體激勵。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，尋找位移數據中的共振峰中，a和b兩個葉片分別尋找絕對位移的最大值所對應的索引序號M_a,M_b，選擇M_a,M_b中的一個作為參考點M，選擇其相鄰范圍[M-N₁,M+N₂]作為數據截取區間得到截取向量

5.根據權利要求4所述的方法，其中，通過M_a,M_b的大小關系獲得a和b兩個葉片固有頻率相對大小信息，其中，

其中M_a表示a號葉片共振峰的峰值對應的位置序號，M_b表示b號葉片共振峰的峰值對應的位置序號，葉片的位移是一個一維向量，每個元素的在向量中的位置就是其索引，f_a表示a號葉片的固有頻率，f_b表示號葉片的固有頻率，|f_a-f_b|是葉片a和葉片b固有頻率差值的絕對值。

6.根據權利要求4所述的方法，其中，第三步驟(S3)中，截取向量中序號為k的兩個位移數據點時間上相差當葉片a和葉片b的夾角θ_a,b＞π時，對截取向量的數據截取范圍整體右移1個單位。