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善測(天津)科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū),于 2015年 7 月份成立,公司注冊資本 500 萬,是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量的關(guān)鍵技術(shù)研究
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙的實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航空、航運業(yè)亟待解決的難題,傳統(tǒng)的測量方法主要有放電探針測量法、電渦流測量法、微波測量法、超聲波測量法、電容測量法、X射線測量法、光學三角測量法等,這些方法存在不同程度的缺陷。為了使葉尖間隙測量技術(shù)達到實用水平,葉尖振幅測量系統(tǒng),國內(nèi)、外一直致力于研究一種非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量新技術(shù)——光纖傳感測量技術(shù)。正是依托國家教育新世紀人才支持計劃資助項目——“基于光纖傳感的葉尖間隙測試技術(shù)研究”,在已有的各種間隙測量方法的研究基礎(chǔ)上,針對項目的具體技術(shù)要求,圍繞旋轉(zhuǎn)葉片的葉尖間隙測試技術(shù)進行分析研究主要工作包括以下幾個方面:
1、在原有兩組接收光纖的傳感器基礎(chǔ)上,采用了三組光纖束的光纖傳感器接收葉尖表面的反射光信息,實現(xiàn)了對葉片葉尖間隙的準確測量;該傳感器不僅可以消除光源波動、葉尖表面反射率變化對測量結(jié)果的影響,而且可以減小葉尖表面與傳感器端面間夾角變化對測量結(jié)果的影響。
2、建立了單光纖傳光、三組光纖束接收反射光的葉尖間隙傳感器的數(shù)學模型,并運用該模型對傳感器進行了優(yōu)化設計,確定了光纖傳感器的端面排列結(jié)構(gòu)、初始距離、線性范圍等性能參數(shù)。
3、設計了靜態(tài)葉尖間隙信號的放大與處理電路,實現(xiàn)了對靜態(tài)間隙信號的有效測量,葉尖振幅測量系統(tǒng)廠家,并根據(jù)實測數(shù)據(jù)采用多組比值的曲面擬合,在一定測量范圍內(nèi)消除了葉片葉尖傾角變化對間隙測量的影響。
4、通過分析傳感器的一組、兩組、三組接收光纖的信號特征,采用三組光纖束的光強比值信號對傳感器精度進行了比對,葉尖振幅測量,并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對傳感器性能進行了分析,在傳感器的線性測量范圍內(nèi),測量精度達到25um。
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖與機匣間的間隙是影響航空發(fā)動機、汽輪機、煙氣輪機、鼓風機等重大裝備安全工作性能、能量轉(zhuǎn)換效率的重要參數(shù)。葉尖間隙的動態(tài)、在線測量是大型旋轉(zhuǎn)機械實現(xiàn)健康監(jiān)測、故障診斷、主動間隙控制的關(guān)鍵技術(shù)和制約瓶頸之一。本文通過對苛刻工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下葉尖間隙測量的特殊應用技術(shù)需求進行分析,提出了一種基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量新方法。
從某種程度上講,試驗數(shù)據(jù)就是發(fā)動機試驗的輸出,是試驗驗證和設計改進的依據(jù)。例如,航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片徑向間隙控制是改善發(fā)動機氣動性能、提高發(fā)動機效率的非常重要的環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計:葉尖間隙每增加葉片長度的1%,效率約降低1.5%;而效率每降低1%,耗油率約增加2%。葉尖間隙測量范圍約為0.3~3.0mm,所以毫米級的偏差極可能導致性能分析謬以千里。同時,葉尖振幅,準確可信的試驗數(shù)據(jù)也是構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,推進航空發(fā)動機虛擬的堅實保障。
善測(天津)科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū),于 2015年 7 月份成立,公司注冊資本 500 萬,是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。
影像測量技術(shù)在葉尖間隙測量中的應用
針對航空渦輪發(fā)動機葉尖間隙測量難度大、度不高的問題,提出利用影像測量技術(shù)對裝配過程中的葉尖間隙進行測量,采用自定義標定、改進的邊緣檢測和Hough變換、圖像超分辨率復原技術(shù),通過運動控制機構(gòu)、工業(yè)CCD攝像機、計算機視覺庫,設計了的圖像測量體系,實現(xiàn)了葉尖間隙的非接觸測量。實驗結(jié)果表明,測量精度達到了15μm,與其他葉尖間隙測量以及影像測量系統(tǒng)相比,該方法不僅度有所提高,而且移植性好、成本低。
企業(yè): 善測(天津)科技有限公司
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