СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУД КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК G01H11/00 

Изобретение относится к измерению механических колебаний по величине сигнала отражения и может быть использовано для бесконтактного измерения и непрерывного 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 установке датчика на базовом расстоянии, 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 (патент РФ №2324907, G01Н 11/00, G01М 13/00, Бюл. № 14, 2008 г.).

Известно устройство для определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, содержащее последовательно соединенные радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, блок выделения частот Доплера, блок получения автокорреляционных функций и блок пороговых устройств (патент РФ № 2324907, G01Н 11/00, G01М 13/00, Бюл. № 14, 2008 г.).

Недостатком известных способа и устройства является сложность технической реализации.

Технической задачей изобретения является устранение недостатков прототипов, упрощение технической реализации способа 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, заключающемся в установке датчика на базовом расстоянии, в качестве датчика используют радиолокационное устройство, установленное на базовом расстоянии от турбомашины, выделении частоты Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, дополнительно радиолокационное устройство устанавливают в центре плоскости траектории вращения лопаток, перпендикулярно к плоскости, определяют амплитуды частот Доплера сигнала от колеблющейся каждой движущейся лопатки, сравнивают определенные амплитуды частот Доплера с порогом, по результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой лопатки.

Заявляемый способ реализуется в устройстве, содержащем последовательно соединенные радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, амплитудный детектор и пороговое устройство.

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, амплитудный детектор 3 и пороговое устройство 4.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Радиолокационное устройство 2, установленное на базовом расстоянии в центре плоскости траектории вращения лопаток 1, перпендикулярно к плоскости, осуществляет излучение и прием радиолокационного сигнала. При отсутствии колебаний лопаток частоты Доплера сигнала, отраженного от вращающихся лопаток турбомашины, будут равны нулю, так как отсутствуют изменения расстояний до каждой лопатки. При наличии колебаний лопаток на выходе радиолокационного устройства 2 возникает сигнал, частота которого пропорциональна частоте колебаний лопатки, а амплитуда - амплитуде колебаний лопатки. Данный сигнал поступает на вход амплитудного детектора 3, с выхода которого сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний лопатки, поступает на вход порогового устройства 4. В пороговом устройстве 4 происходит его сравнение с пороговым значением, при превышении которого формируется сигнал о превышении амплитуды колебаний лопатки заданного значения.

Изобретение относится к измерению механических колебаний по величине сигнала отражения 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. Результат достигается за счет установки радиолокационного устройства на базовом расстоянии от турбомашины, в центре траектории вращения лопаток, перпендикулярно к ней, в выделении частоты Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, сравнении выделенных амплитуд частот Доплера с порогом, по результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой лопатки. В устройство введены последовательно соединенные радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, амплитудный детектор и пороговое устройство. 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 от турбомашины, в качестве которого используют радиолокационное устройство, выделении частоты Допплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, отличающийся тем, что радиолокационное устройство устанавливают перпендикулярно плоскости вращения лопаток, в центре плоскости, с возможностью излучения и приема отраженного от них радиолокационного сигнала, выделяют амплитуды частот Допплера сигнала от каждой движущейся и колеблющейся лопатки, сравнивают выделенные амплитуды частот Допплера с порогом и по результатам сравнения судят об амплитуде колебаний каждой лопатки.

2. Устройство для определения амплитуд колебаний лопаток турбомашин, содержащее датчик, радиолокационное устройство, выполняющее роль датчика, отличающееся тем, что содержит последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговое устройство, причем вход амплитудного детектора соединен с выходом радиолокационного устройства.