Устройство для контроля зазора Советский патент 1986 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-зовано для контроля температурных изменений зазоров, например, в турбомашинах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля температурного увеличения зазора.

На чертеже показана схема устрой;ства для контроля зазора между взаимно перемещающимися объектами.

Устройство содержит электроконтактный датчик, выполненный в виде биметаллической пластины 1, содержащей слой 2, например, из .меди и слой 3, например, из цинка.

Объектом измерения является величина h зазора 4 между оболочкой 5 и перемещающейся относительно нее лопаткой 6 турбомашины. В оболочке 5 установлен изолятор 7, например керамический, на котором закреплена своим основанием биметаллическая пластина 1, ориентированная в направлении вращения лопатки 6 (показано стрелкой). Слой MeTajraa биметаллической 1, обладающий меньшим коэффициентом температурного расширения, обращен к контролируемой лопатке 6. В основании биметаллической пластины 1 закреплен термопреобразователь 8, например термопара. К биметаллической пластине 1, образующей злектроконтактный датчик зазора, подключен входом формировав тель 9 электрического сигнала, а к его выходу подключен своим первым входом измерительно-вычислительный блок 10. К другому входу измерительно-вычислительного блока 10 подключен термопреобразователь 8.

Устройство для контроля зазора работает следукнциу образом.

При запуске контролируемой Турбомашины повышается температура оболочки 5 и лопаток 6. Так как скорость прогрева массивного ротора с лопатками 6, радиальные зазоры между оболочкой 5 и лопатками 6 турбомашины вначале возрастают. Нагревается также и электроконтактный датчик (биметаллическая пластина 1), что приводит к ее изгибу в сторону мате.риала 2 с меньшим коэффициентом температурного расширения, т.е. в сторону лопаток 6. В результате происХ..ЛДКТ электрическое замыкание биметаллической пластины 1 на лопатку 6, вследстви-е чего на вькоде формирователя 9 появляется электрический сигнал, поступающий в измерительновычислительный блок 10. Сигнал на выходе термопреобразователя 8 в этот момент времени пропорционален температуре газового потока, воздействующего на лопатки 6 и оболочку

5, а величина изгиба биметаллической пластины 1 равна величине зазора 4 между оболочкой S и лопаткой 6. По известным параметрам би,металлической пластины 1 и ее температуре в момент замыкания пластины на лопатку 6 в измерительно-вычислителэном блоке 10 вычисляется величина Ь контролируемого зазора по следующей формуле

Р

,

где Е - длина биметаллической пластины;

5 - толщина биметаллической пластины;

Q - величина выходного сигнала термопреобразователя 8 в момент появления напряжения 0на выходе формирователя 9;

oi - коэффидаент пропорциональности..

Контроль температурного увеличения зазора Ь с помощью известного устройства невозможен, так как его истираемый электроконтактньй датчик зазора не обладает возможностью удлинения (перемещения) в радиальном направлении.

Благодаря тому, что изгибающаяся

под воздействием температуры биметаллическая пластина отслеживает

увеличивающийся во времени под воздействием температуры контролируемый зазор, достигается расширение функциональных возможностей устройства для контроля величины 3a3opia между перемещающимися объектами или перемещающимися частями одного объекта.

Формула .изобретения

Устройство д,ля контроля зазора между взаимно перемещающимися объек55 теми, содержащее электроконтактный датчик зазора и измерительно-вычисли тельньй блок, отличающе е с я тем, что, с целью расширения

3.12622714

функциональных возможностей путем тактный датчик вьтолнён в виде бимеконтроля температурного увеличенияталлической пластины, а измерительзазора, оно снабжено размещеннымно-вычислительный блок выполнен с

в теле элeктpoкoнтa cтнoгo датчикадополнительным входом, подключенным

термопреобразоватепем, злектрокон- s к термопреобразователю.

Изобретение относится к измери, тельной технике и может быть испЬльзовано для контроля изменений радиальных зазоров между взаимно перемещающимися объектами, например между оболочкой и лопатками турбомашины. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем контроля температурного увеличе- . ния зазора. Устройство содержит электроконтактный датчик зазора, выпо лненный в виде биметаллической пластины, термопреобразователь, ус- . тановленный в теле пластины, и измерительно-вычислительный блок, к одному входу которого подключен элактроконтактный датчик, а к другому входу - термопреобразователь.. Электроконтактный датчик устанавливают внутри оболочки турбомашины. При ее запуске зазор между оболочкой и лопатками турбомашины увеличивается. Под воздействием температуры биметаллическая пластина изгибается в сторону лопаток. В момен электрического замыкания биметаллической пластины электроконтактного датчика с лопаткой измерительно-вычислительный блок с регистрирует появление сигнала на (Л выходе датчика и температуру, измеряемую термопреобразователем. По значениям параметров биметаллической пластины и зарегистрированной температуры в ней вычисляется величина зазора в момент соприкосновения биметаллической пластины с лопаткой турмомашины. 1 ил. ю N:)