天津葉頂間隙測量信息推薦 善測天津科技

善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業區，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發生產一體的高科技公司。公司提供旋轉機械狀態監測和健康管理。等產品和服務。

基于電容法的渦輪葉尖間隙測量技術研究

燃氣輪機渦輪葉尖間隙是評價發動機性能的重要參數之一，對旋轉葉片葉尖間隙實時監測可以保證發動機的有效安全運行，因此葉尖間隙測量技術也成為國內外近年來研究的熱點。詳細研究了間隙高度、葉柵進口參數及機匣相對轉動對間隙泄漏流動換熱的影響規律。通過對國內外研究現狀的分析比較，本文提出了基于電容法的葉尖間隙測量系統設計方案，并對部分硬件和軟件進行了試驗和測試，初步實現了對系統方案的驗證。

（1）設計基于載頻跟蹤原理的信號處理電路方案，通過理論分析驗證抑制雜散電容引起的載頻漂移的可行性。

（2）設計并制作了電容電壓轉換電路中的前置放大器、低通濾波器和對數放大器等電路。

（3）設計了基于PCI接口的葉尖間隙信號高速數據采集方案，通過數據采集卡將系統硬件與虛擬儀器LabVIEW結合，實現對葉尖間隙信號的采集與顯示。

 發動機葉尖間隙檢測通常采用的方法有光纖法、電渦流法、微波法、調頻電容法等等,而本項目是基于調幅電容法對發動機葉尖間隙動態檢測的嘗試,通過較高頻率的模擬電路及高速數據采集系統來提取模擬出的葉尖間隙電容上電壓幅度的變化(模擬發動機轉速12000轉/分)。 在研究過程中,通過設置在精準時間內對葉尖間隙電容進行精準充放電,然后通過搭建的信號提取及調理電路將間隙電容上電壓的變化量輸出,后端通過CPLD編寫的邏輯來控制模數轉換器、高速存儲器和上位機接口協調工作。交流數控可調激勵的高壓端連接放電探針，陰極通過電流測量轉換模塊連接轉子葉片的中心，電流測量轉換模塊經由數據處理模塊連接交流數控可調激勵的控制端，用以控制交流數控可調激勵的輸出電壓大小和有無。 經過大量實驗和調試工作,實現了對電容上電壓幅度變化量的提取,論證了調幅電容法在發動機葉尖間隙檢測中可行。然而,為了方便前期的調試工作,系統模擬部分的控制邏輯是由多個數字芯片搭建而成,當工作在高頻信號時,信號波形有一定失真,這直接導致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。在后期的改進中,該部分控制電路與數模轉換器、RAM的控制邏輯一樣應被設計在CPLD中,由此能大幅提高系統的檢測精度。

葉尖間隙測量系統(BCMS)采用電容傳感器，用于高速旋轉葉片葉尖間隙參數的在線檢測，也可用于其他高速位移或間隙在線測量。（3）設計了基于PCI接口的葉尖間隙信號高速數據采集方案，通過數據采集卡將系統硬件與虛擬儀器LabVIEW結合，實現對葉尖間隙信號的采集與顯示。系統基于電容調幅解調原理，傳感器安裝于靜止機匣上，感受葉片掃過時的電容變化并轉換為電壓輸出，經采集模塊及軟件處理后還原實時間隙信息。

在測量系統的執行機構上，在橫向上采用左右螺旋直線直線運動單元，縱向上采用雙直線運動單元，如此，可依據實際情況和需要，選用單個或雙個CCD攝像機進行測量。

葉尖間隙過大會降低發動機的工作效率,甚至引起發動機喘振,造成發動機損傷;間隙減小雖然能減少工作介質泄露,提高工作效率,但是過小的葉尖間隙會導致葉尖與機閘相互磨損碰撞,進而影響發動機的安全性和可靠性,嚴重時會導致發動機損壞,造成大量的經濟損失,甚至威脅到人身安全。基于AD7746的電容法間隙測量應用系統研究為精準測量航空發動機部件間隙,針對電容法間隙測量進行了應用研究,重點設計了基于可編程電容—數字轉換器AD7746的電容法間隙測量應用系統。

為了方便前期的調試工作,系統模擬部分的控制邏輯是由多個數字芯片搭建而成,當工作在高頻信號時,信號波形有一定失真,這直接導致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。三棱錐布局的測頭改進設計提供了在線參數校正功能,且便于現場安裝和檢測。在后期的改進中,該部分控制電路與數模轉換器、RAM的控制邏輯一樣應被設計在CPLD中,由此能大幅提高系統的檢測精度。