Устройство для измерения радиального зазора турбомашины Советский патент 1979 года по МПК G01B7/06 G01B7/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО ЗАЗОРА ТУРБОМАШИН Поставленная цель достигается тем, что два крайние электрода емкостного преобразователя выиолнены в форме прямоугольных треугольников, обращенных один к дру-. гому тигтотёнузами. Они размещены один бозле другого так, чтобы в плане образовалась фигура в виде прямоугольника или квадрата. Один из ка --- тт 1Га ЖяогбТргуго:тЬ|Ого-э№кгрода-ориентирован ио образующей цилиндрической поверхности статора турбомашины, а в качест ве Центрального электрода использованы лопатки ее турбины. Благодаря треугольной форме электродов и их симметричному расположению обеспечивается более крутая зависимость изменения емкости преобразователя от перемещения его центрального электрода, а следовательно, более высокая чувствительность и точность устройства. На фиг. 1 изображено предлагаейбе устройство и мостовая измерительная схема; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Устройство содержит дифференциальный емкостный преобразователь I, крайние электроды 2 которого устанавливаются на статоре 3 турбомашины. Торцовые поверхностивра щаюцхихся лоиаток 4 турбомашины выполняют роль центрального электрода емкостного преобразователя и через дисковую часть ротора и подшипники имеют электри. ческую связь с точкой заземления мостовой измерительной схемы 5. Два плеча этой схемы образованы емкостями дифференциального преобразователя, параллельно которым подключены подстроечныё конденсаторы С и С. В два других плеча, включены индуктивности L( и La трансформатора Т-, со вторичной обмотки которого снимается выходной сигнал мостовой измерительной схемы, подаваемый на вход блока 6 обработ. ки сигналов. К входной диагонали мостовой схемы подключен высокочастотный источник 7 питания. Устройство работает следующим образом. При вращении ротора турбомашины лонатки турбины поочередно проходят мимо электродов 2 дифференциального емкостного преобразователя, в результате чего емкостное сопротивление в одном плече мостовой измерительной схемы 5 увеличивается, а в другом - уменьшается. В результате, на выходе мостовой схемы формируется амп Лйтудно-модулированное /напряжение, поступающее через трансформатор на вход блока 6 обработки сигналов. Этот блок содержит, например амплитудный детектор, который выделяет огибающую модулированного сигнала несущей частоты. Частота модуляции выходного сигнала пропорциональна скорости вращения tjp ротора и числу лопаток турбины и значительно ниже частоты п итания мостовой схемы. Форма выходного сигнала определяется зависимостью изменения рабочей площади крайних электродов при перемещении мимо них центрального электрода и не изменяется при постоянной величине радиального зазора S между лопатками турбины и поверхностью статора турбомашины. Амплитуда огибающей модулированного- сигнала определяется величиной зазора S. В зависимости от конкретного выполнения блока обработки сигнала возможно либо измерение мгновенных значе-, НИИ радиального зазора (для этого необходима запись развертки амплитудно-модулированного сигнала на выходе устройства), либо определение среднего значения зазора длявсех лопаток (путем усреднения результатов измерения за один или несколько оборотов ротора турбины). Формула изобретения 1.Устройство для измерения радиального зазора турбомашин, содержащее дифференциальный емкостный преобразователь мостовую измерительную схему, в два плеча которой включены крайние электроды емкостного преобразователя, размещаемые на статоре турбомашины, с центральным заземленным электродом, размещаемом на роторе турбомашины, высоко-;астотный источник питания, подключенный к входной диагонали мостовой схемы, и блок обработки сигнала, подключенный к выходной диагонали мостовой схемы, отличающееся тем, что с целью гювьииеггия точности измерения два крайние электргиа емкостного преобразователя выполнены в форме прямоугольных треугольников, обращенных один к другому гипотенузами. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем,что крайние электроды расположены так, чтобы один из их катетов был ориентирован по обр азуюп1ей цилиндрической поверхности статора. : ., 3.Устройство по п. отличающееся тем, что в качестве центрального электрода ис . пользованы лопатки турбины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Середенин В. И. Контроль перемещений при BbicoKHX температурах «Энергия, 1967, с. 53-57.2.Авторское свидетельство СССР № 397743, кл. G 01 В 7/08, 1971