[其他]葉片振動特性遙測發射裝置

無效

• 申請號: 88201027
• 申請日: 1988-01-25
• 公開（公告）號: CN88201027U
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 黃國秀;田樹英
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 徐文權

本實用新型屬非電量進行電測的技術領域，可用來對汽輪機葉片的振動特性進行無線電遙測。

汽輪機葉片發生斷裂事故都是由于振動特性不良造成的，因此在旋轉狀態下，實際測量葉片的振動特性（振動頻率、振動應力等），對于汽輪機葉片設計和確保汽輪機安全運轉具有極為重要的作用。而這些振動特性在旋轉狀態下是無法由電阻應變計上引出導線直接測量的。

1979年，Bannister（Bannister，R.L.：Moderndiagnostic????techniques.Power，No.1，P.46－51）敘述了汽輪機葉片振動特性無線電遙測發射裝置的工作原理和安裝使用方法，并且提出了對這種裝置的技術要求，要求能夠承受高濕、高溫、高離心負荷以及變化無常的動應力。目前國內尚無這種產品。航天部630所購買的這種進口裝置，價格昂貴（每個2000美元），只允許在80℃以下的環境溫度使用，并且在拿取時，得防止由于靜電對這種裝置的損傷。

本實用新型的目的是針對以上問題，提供一種汽輪機葉片振動特性遙測發射裝置的改良構造。為了使整個裝置對形體積盡量縮小，運用厚膜混合集成技術，把電阻、電容和晶體管等混合集成在一塊小的陶瓷基片上。為了能承受高濕、高溫、高離心負荷、防止外來干擾、提高工作穩定性和可靠性，全部用改性環氧樹脂封裝在以銅作為基材的長方形外殼內。

本實用新型的基本工作原理是：把電阻應變計粘貼在汽輪機葉片的規定位置上，把本實用新型裝置連同9伏電池固裝于汽輪機平衡孔內。當汽輪機旋轉時，汽輪機葉片的振動，使粘貼上的電阻應變計的電阻值發生相應變化，于是在本實用新型裝置的輸入回路上，產生相應的電壓變化，經放大后，對一個射頻振蕩器的振蕩頻率進行調制，這樣就有一個調頻波發射出去。未調制前射頻振蕩器的振蕩頻率在76至108兆赫之間。由于放在汽輪機外的調頻接收機、示波器和磁帶錄波器等的配合，就可對汽輪機旋轉時葉片的振動特性進行實際的遙測。

以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1是本實用新型封裝后的具體外形圖。

圖2是本實用新型的內部結構圖。

圖3是本實用新型的原理電路圖。

參照圖1，本實用新型的外形尺寸為：15×15×38mm，向外引線〔29〕僅三根，只用以外接9伏電池和電阻應變計。外殼〔28〕為銅質，環氧樹脂〔30〕封灌至開口處。

圖2是本實用新型的內部結構圖。運用厚膜混合集成技術，把各元件混合集成在一塊14×31的陶瓷基片〔26〕上。陶瓷基片〔26〕采用95％的Al₂O₃瓷。它的機械強度高、導熱性好、絕緣電阻高、可以保證本實用新型裝置的電、熱和機械性能的要求。

陶瓷基片〔26〕上印刷的導電帶〔27〕采用鈀、銀漿料。該漿料和陶瓷基片〔26〕附著優良，和厚膜電阻〔6〕、〔10〕、〔12〕、〔16〕、〔20〕、〔9〕、〔11〕、〔14〕、〔17〕、〔19〕、〔13〕的接觸也優良，并且長期接觸不會影響電阻值變化。而一般銀漿作導電帶〔27〕時，要發生銀離子遷移，造成電阻值不穩定。

采用釕酸鹽系漿料制作厚膜電阻〔6〕、〔10〕、〔12〕、〔16〕、〔20〕、〔9〕、〔11〕、〔14〕、〔17〕、〔19〕、〔13〕。因為用這種漿料制得的電阻的負荷性能、溫度系數、長期穩定性等都優于其它電阻漿料。

圖2中有兩只鉭電容〔7〕和〔15〕、六只片式電容〔8〕、〔18〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕、〔25〕和四只晶體管〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕。

圖2中振蕩發射電感線圈〔24〕采用厚膜工藝，將導電銀漿呈螺旋形印刷在直徑為8mm的實芯高鋁瓷柱上，經燒結而成。克服了金屬導線的熱脹冷縮現象，使電感量不隨溫度變化，同時由于采用實芯的瓷柱，避免了因環氧樹脂〔30〕灌封，振蕩發射電感線圈〔24〕內部充滿環氧樹脂〔30〕后，產生的Q值劇降和射頻調頻波發射場強變弱的弊病。

圖3是本實用新型的原理電路圖。圖中電阻應變計〔5〕粘貼在旋轉中汽輪機葉片上，受到振動產生的電阻值變化，使輸入回路中電阻〔6〕和電阻應變計〔5〕的聯結點上產生相應的每微應變1.15微伏左右的低頻電壓。經由晶體管〔1〕和〔2〕組成的工作點穩定的雙管直接耦合放大器放大約100倍后，經由晶體管〔3〕組成的射極輸出器輸出，對由晶體管〔4〕組成的射頻振蕩器進行頻率調制，這樣就有場強約5每米毫伏的調頻波從振蕩發射電感線圈〔24〕發射出去。