Сигнализатор колебаний лопаток турбомашин Советский патент 1987 года по МПК G01H1/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для бесконтактных измерений лопаток турбомашин.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений за счет возможности контроля резонансных колебаний лопаток при ее кратности частоте вращения ротора.

На чертеже представлена блок-схема сигнализатора.

Сигнализатор колебаний лопаток турбомашин содержит последовательно соединенные датчик 1 оборотов, устанавливаемый на объекте, формирователь 2 импульсов и таймер 3, последона-. тельно соединенные датчик 4 числа, лопаток, второй формирователь 5 импульсов и блок 6 памяти, последовательно соединенные блок 7 вычитания, блок 8 сравнения и индикатор 9 импульсов, последовательно включенные счетчик 10 числа лопаток и второй индикатор 11 импульсов, второй вход которого подключен к выходу блока 6 вычитания, задатчик 12 времени, соединенный одним входом с третьим входом второго индикатора 11 импульсов, вторым выходом - с вторым входом блока 8 срав- 1ения, первый вход счетчика 10 числа импульсов подключен к вьпсоду первого, формирователя 2 импульсов, второй - выходу второго формирователя 5 импульсов, последовательно соединенный буферный регистр 13, первым входом соединенный с выходом второго формирователя 5 импульсов, вторым - с выходом таймера 3, и сумматором 14, соединенный выходом с вторым входом блока 6 памяти и с входом блока 7 вы читания, второй вход которого подключен к выходу регистра II, а выход, .Г блока 6 памяти соединен с вторым входом cyNiMaTopa,

В соответствии с кодированным значением AJ j на одной из горизонталь- 45 ньгх шин (второй вход) второго индикатора 11 появляется импульс записи.

Одновременно с этим с выхода счетчика 10 числа лопаток импульс записи подается на вертикальную шину (первый

Сигнализатор работает следующим образом,

Лопатки рабочего колеса при вращении турбомашины возбзгждают в датчике 1 оборотов и датчике 4 числа ло-50 вход) второго индикатора 11, номер паток импульсы, которые поступают на которой соответствует номеру исследупервый 2 и второй 5 формирователи импульсов. Импульсы с выхода формирователя 2 запускают таймер 3 и устанавливают счетчик ТО числа лопаток в исходное состояние„Импульсы с формирователя 5 поступают на управлякшщй вход буферного регистра 13 и осуществляют в нем запись текущих значений

кодов Xj таймера 3 (считывание на лету), пропорциональных мгновенным отклонениям i-x лопаток на j-M обороте ротора. С выхода буферного регистра 13 значения X,.j поступают на первый вход сумматора 14, алгоритм работы которого позволяет определить значения скользящего среднего колебаний М; для каждой j-й лопатки на J-м обороте:

0

5

0

м.. М

где М;,

К

(1)

значение скользящего среднего для i-й лопатки на предыдущем j-1-м обороте-,

К - коэффициент, определяют интервал, на котором определяется среднее значение процесса. Значения скользящего среднего M,-j,,5 определенные на предыдущем обороте, с выхода сумматора 14 поступают через второй вход на хранение в блок 6 памяти.

Коэффициент К предварительно заносится в блок 6 вычитания и считывается оттуда сумматором 14. С выхода сумматора 14 значения скользящего среднего подаются на второй вход блока 7 вычитания, на первый вход которого с выхода буферного регистра 13 поступают значения измеряемой

35

величины X

i,J

Абсолютное значение разности А- j - М j , характеризующее мгновенное отклонение i-й лопатки на j-M обороте ротора, с выхода блока 7 д вычитания поступает на второй вход второго индикатора 11 и блок 8 сравнения.

В соответствии с кодированным значением AJ j на одной из горизонталь- 45 ньгх шин (второй вход) второго индикатора 11 появляется импульс записи.

Одновременно с этим с выхода счетчика 10 числа лопаток импульс записи подается на вертикальную шину (первый

50 вход) второго индикатора 11, номер которой соответствует номеру исследуемой лопатки. На пересечении указанных шин происходит газовый разряд и загорается яркая точка.

Таким образом, за один оборот колеса на экране индикатора 11 высвечивается ряд точек, характеризующих мгновенные отклонения рабочих лопаток. Благодаря послесвечению на экране индицируется гистох рамма вибронапряжений лопаточного венца.

Предельно допустимый уровень вибраций лопаток задается задатчиком 12 времени. Линия допустимого уровня высвечивается на втором индикаторе 11, а превышение этого уровня регистрируется блоком 8 сравнения, по выходному сигналу которого, срабатывает индикатор 9.

Формула изобретения

J5

Сигнализатор колебаний лопаток турбомашин, содержащий последовательно соединенные датчик оборотов, устанавливаемый на объекте, формирователь импульсов и таймер, последовательно соединенные датчик числа лопаток, вто- рой формирователь импульсов и блок памяти, последовательно соединенные блок вычитания, блок сравнения и инO

5

дикатор импульсов, последовате: ьно включенные счетчик числа лопаток и второй индикатор импульсов, второй вход которого подключен к выходу блока вычитания, задатчик времени соединенный одним входом с третьим входом второго индикатора, вторым выходом - с вторым входом блока сравнения, первый вход счетчика подключен к выходу первого формирователя импульсов, второй - к выходу второго формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжен последовательно соединенными буферным регистром, первым входом соединенным с выходом второго формирователя, вторьм - с выходом таймера, и сумматором, соединенным выходом с вторым входом блока памяти и с входом блока вычитания, второй . вход которого подключен к выходу регистра, а выход блока памяти соединен с вторым входом сумматора.

Переферийный 9атчин i-

-/

OSopomHbiu damifUH

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактных измерений лопаток турбомашины. Цель изобретения - расширение диапазона измерений за счет возможности контроля резонансных колебаний лопаток при их кратности частоте вращения ротора. Импульсы с форкшрователя поступают на вход буферного регистра и осуществляют в нем запись текувщх значений кодов таймера пропорциональных мгновенным отклонениям лопаток, С выхода буферного регистра эти сигналы поступают на сумматор, алгоритм работы которого позволяет определить значения скользящего среднего значения колебаний, 1 ил. К) ;о ел to со ел

Редактор А.Шандор

Составитель В,Лопухин Техред В.Кадар

Заказ 609/47Тираж 500Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко