Способ бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашины Советский патент 1991 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке турбомашин.

Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния на измеряемые параметры осевых смещений вала.

На чертеже показана структурная схема устройства для бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашин по предлагаемому способу.

Устройство содержит измерительно-вычислительный блок 1, оборотный, корневой и периферийный датчики 2, 3, 4, соединенные с измерительно-вычислительным блоком 1 и выполненные в виде источника 5 излуч ения и фотоприемника 6, оптически связанных между собой посредством волоконного световода 7, разветвленного с одного конца на две ветви, одна из которых направлена на источник 5 излучения, а другая - на фотоприемник 6, а неразветвленный конец световода 7 направлен на метки-возбудители 8,9 или на торцы 10 лопаток, корневые метки-возбудители 9 выполнены в виде черных рисок, которые наносят на полированную цилиндрическую поверхность вала 11 турбомашины и ориентируют под углом а к оси вращения, удовлетворяющим соотношению

tgg Ri

lg FЈ

где ft - угол между касательной к средней линии периферийного сечения лопатки в точке, расположенной напротив периферийного датчика 4, и осью вала 11;

Ri - радиус вала 11 в месте нанесения корневых меток-возбудителей 9;

О

4

Ю

сл ю

R2 - радиус огибающей торцов 10 лопаток.

Способ осуществляется следующим образом.

В неподвижном корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики 2, 3, 4, соединеннее с измерительно-вычислительным блоком 1. В качестве датчиков 2,3,4 используют датчики, выполненные в виде источника 5 из- лучения и фотоприемника 6, оптически связанных между собой посредством волоконного световода 7, разветвленного с одного конца на две ветви, одна из которых направлена на источник 5 излучения, а дру- гая - на фотоприемнмк б, а неразветвленный конец световода 7 направлен на метки-возбудители 8, 9 или на торцы 10 лопаток. Оборотную и корневые метки-возбудители 8, 9 наносят на вращающуюся часть турбомашины, а именно на полированную цилиндрическую поверхность вала 11, выполняют их в виде черных рисок м ориентируют под углом к оси вращения вала 11,

Ш. Rz

располагают же оборотную и корневые метки-возбудители 8,9 напротив соответствующих датчиков 2, 3. Периферийный датчик 4 располагают над торцами 10 лопаток. В процессе измерений в каждом из датчиков 2, 3, 4 свет от источника 5 излучения проходит по одной из ветвей световода 7, попадает на поверхность вала 11 или торец 10 лопатки, отражается обратно, проходит по второй ветви световода 7 и попадает на фотоприемник 6. При прохождении под датчиком 2, 3,, 4 метки-возбудителя 8, 9 или торца 10 лопатки на выходе фотоприемника б формируется импульс напряжения. Им- пульсы с датчиков 2, 3, 4 поступают в измерительно-вычислительный блок 1,в котором

tg a удовлетворяющим соотношению a

по сигналам с датчиков 2, 3, 4 вычисляются деформации лопаток турбомашины.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашины, заключающийся в том, что в неподвижном корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики, соединенные с измерительно-вычислительным блоком, наносят на вращающуюся часть турбомашины оборотную и корневые метки- возбудители, располагаемые напротив соответствующих датчиков, а периферийный датчик располагают над горцами лопаток, по сигналам с датчиков определяют деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве датчиков используют датчики, выполненные в виде источника излучения и фотоприемника, оптически связанных между собой посредством волоконного световода, разветвленного с одного конца на две ветви, одна из которых направлена на источник излучения, а другая - на фотоприемник, а неразветвленный конец световода направлен на метки-возбудители или на торцы лопаток, корневые метки-возбудители выполняют в виде черных рисок, которые наносят на полированную цилиндрическую поверхность вала турбомашины и ориентируют под углом а к оси вращения вала, удовлетворяющим соотношению

tgg Ri V)P Ra

где ft - угол между касательной к средней линии периферийного сечения лопатки в точке, расположенной напротив периферийного датчика,и осью вала

RI - радиус вала в месте нанесения корневых меток-возбудителей;

R2 - радиус огибающей торцов лопаток.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке турбомашин. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния на измеряемые параметры осевых смещений вала. В корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики, соединенные с измерительно-вычислительным блоком. В качестве датчиков используют датчики, выполненные в виде источника излучения и фотоприемика, оптически связанных между собой посредством двух ветвей разветвленного световода, неразветвленный конец которого направлен на метки- возбудители или торцы лопаток. Корневые метки-возбудители выполняют в виде черных рисок, которые располагают под углом к оси вращения вала. Метки-возбудители размещают напротив соответствующих датчиков. По сигналам с датчиков вычисляют деформации лопаток турбомашины. 1 ил. W