СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУД КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G01H11/00 G01M13/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения и непрерывною контроля амплитуды колебаний турбинных и компрессорных лопаток в эксплуатационных условиях.

Известен способ определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, основанный на бесконтактном съеме информации о колебаниях вращающихся лопаток, заключающийся в том, что устанавливают два периферийных датчика на корпусе турбомашины на базовом расстоянии по траектории вращения кромок лопаток, регистрируют моменты прохождения периферийного сечения лопатки мимо датчиков, расположенных на базовом расстоянии в окружном направлении, измеряют временные интервалы прохождения каждой i-й лопатки от 1-го до 2-го датчика (между датчиками), измеряют средние, в течение соответствующих измеренных интервалов времени линейные скорости движения периферийного сечения каждой i-й лопатки, вычисляют разношаговости каждой 1-й лопатки путем умножения измеренных временных интервалов на средние, в течение соответствующих измеренных интервалов времени линейные скорости движения периферийного сечения каждой i-й лопатки и вычитания из каждого полученного произведения базового расстояния между датчиками накапливают статистическую совокупность разношаговости каждой i-й лопатки, из статистической совокупности разношаговостей каждой i-й лопатки определяют максимальное абсолютное значение разношаговости каждой i-й лопатки и по полученному для каждой i-й лопатки максимальному абсолютному значению разношаговости судят по амплитуде колебаний каждой i-й лопатки, увеличивают полученное для каждой i-й лопатки максимальному абсолютное значение разношаговости на значение заданной погрешности определения амплитуд компаний лопаток турбомашины и по увеличенному максимальному абсолютному значению разношаговости судят об амплитуде колебаний каждой i-й лопатки (Патент РФ №2244272, G01Н 11/06, Бюл. №1, 2005 г.) /1/.

Известно устройство определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, содержащее два периферийных датчика на корпусе турбомашины на базовом расстоянии по траектории вращения кромок лопаток и ЦВМ. (Патент РФ №2244272, G01Н 11/06, Бюл. №1, 2005 г.) /1/.

Недостатком известных способа и устройства является сложность технической реализации, заключающаяся в необходимости установки на корпусе турбомашины датчиков и необходимости образования связи датчиков с системой обработки.

Технической задачей изобретения является упрощение технической реализации способа и устройства определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин.

Сущность заявляемого изобретения по способу заключается в том, что в способе определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, основанном на бесконтактном съеме информации о колебаниях вращающихся лопаток. Дополнительно устанавливают радиолокационное устройство на базовом расстоянии от турбомашины под острым углом к перпендикуляру к траектории вращения кромок лопаток, выделяют частоты Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, выделяют частоты Доплера сигнала от каждой движущейся лопатки, получают автокорреляционные функции полученных сигналов для каждой i-й лопатки, сравнивают значения автокорреляционных функций с порогом, но результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой i-й лопатки.

Заявляемый способ реализуется в устройстве, содержащем датчик, в котором последовательно соединены радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, блок выделения частот Доплера, блок получения автокорреляционных функций и блок пороговых устройств.

На чертеже приведена функциональная схема устройства определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин.

Устройство для определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин содержит последовательно соединенные радиолокационное устройство 2, выполняющее роль датчика, блок выделения частот Доплера 3, блок получения автокорреляционных функций 4 и блок пороговых устройств 5.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Радиолокационное устройство 2 установленное под острым углом к перпендикуляру к траектории вращения кромок лопаток 1, осуществляет излучение и прием радиолокационного сигнала. Частоты Доплера сигнала, отраженного от вращающихся лопаток турбомашины, выделяются в блоке выделения частот Доплера 3 и поступают на входы блока получения автокорреляционных функций 4. На выходах данного блока формируются автокорреляционные функции сигналов, отряженных от каждой 1-й лопатки. Амплитуда автокорреляционных функций зависит от амплитуды колебаний каждой i-й лопатки. В блоке пороговых устройств 5 происходит сравнение значений амплитуд автокорреляционных функций с порогом. При превышении порога формируется сигнал о превышении амплитуды колебаний i-й лопатки заданного значения.

Источники информации

1. Патент РФ №2244272, G01Н 11/06, Бюл. №1, 2005 г. (прототип).

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения и непрерывного контроля амплитуды колебаний турбинных и компрессорных лопаток в эксплуатационных условиях. Техническим результатом изобретения является упрощение реализации способа и устройства. Определение амплитуд колебаний лопаток турбомашин достигается за счет установки радиолокационного устройства на базовом расстоянии от турбомашины под острым углом к перпендикуляру к траектории вращения кромок лопаток, выделении частоты Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, выделении частоты Доплера сигнала от каждой движущейся лопатки, получении автокорреляционных функций полученных сигналов для каждой i-й лопатки, сравнении значений автокорреляционных функций с порогом. По результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой i-й лопатки. Устройство для осуществления способа содержит последовательно соединенные радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, блок выделения частот Доплера, блок получения автокорреляционных функций и блок пороговых устройств. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, основанный на бесконтактном съеме информации о колебаниях вращающихся лопаток, заключающийся в установке датчика на базовом расстоянии, отличающийся тем, что в качестве датчика используют радиолокационное устройство, установленное на базовом расстоянии от турбомашины под острым углом к перпендикуляру к плоскости вращения лопаток, выделяют частоту Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, выделяют частоты Доплера сигнала от каждой движущейся лопатки, получают автокорреляционные функции полученных сигналов для каждой i-й лопатки, сравнивают значения автокорреляционных функций с порогом, по результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой i-й лопатки.2. Устройство для определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, содержащее датчик, отличающееся тем, что содержит последовательно соединенные радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, блок выделения частот Доплера, блок получения автокорреляционных функций и блок пороговых устройств.