善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發(fā)生產一體的高科技公司。公司提供旋轉機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產品和服務。

基于葉尖定時的旋轉葉片振動檢測及參數(shù)辨識技術

大型旋轉機械主要包括航空發(fā)動機、煙氣輪機、汽輪機、鼓風機等，是航空、艦船、電力、石化、冶金等工業(yè)系統(tǒng)廣為應用的關鍵設備。葉片作為大型旋轉機械的部件，是設備安全運行和提高其效率的重要保障。葉片振動是導致葉片工作失效的主要原因之一。由于葉尖定時測振屬于嚴重的欠采樣方法，振動參數(shù)辨識相對困難。本文在課題組多年研究基礎上，主要致力于葉尖定時振動參數(shù)辨識算法的研究。建立了葉尖定時測振模型，葉尖振幅測量設備，通過理論和仿zhen分析振動信號特點，提出了新的葉片振動參數(shù)辨識方法，并通過大量現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)驗證，取得滿意的結果。主要內容如下:

1、對旋轉葉片進行受力分析，建立了整個葉尖定時測振系統(tǒng)模型，綿陽葉尖振幅，包括葉片組模型、激振力模型以及葉尖定時傳感模型等，葉尖振幅測量，是葉尖定時算法理論研究和仿zhen分析的基礎。通過仿zhen對比了恒速和變速下的同步振動和異步振動信號特點。

 2、討論了不同條件下葉尖定時振動信號分析處理的難點。對典型的葉尖定時算法進行了理論推導，包括速矢端跡法、雙參數(shù)法、自回歸方法等，分析對比了各算法優(yōu)缺點，為探索欠采樣下的新算法指明方向。

 3、提出了基于任意角分布的多傳感器葉片振動參數(shù)辨識新方法。主要針對變速下同步振動、恒速下同步振動以及恒速下異步振動三種情況分別提出了三種不同的振動參數(shù)辨識方法，并獲得國家發(fā)明兩項。對各方法進行了詳細的理論推導及仿zhen分析，其中運用了二乘、曲線擬合、全相位FFT以及振動倍頻遍歷等算法，能夠準確辨識出不同條件下葉片振動幅值、頻率、倍頻等參數(shù)。解決了因欠采樣引起的振動參數(shù)辨識不全、不確定性問題。

 4、討論了傳感器布局對不同葉尖定時振動參數(shù)辨識算法的影響。建立傳感器采樣點分布范圍DR這一函數(shù)對傳感器布局優(yōu)劣進行評價;利用明顯度(ΔS%)對振動倍頻遍歷結果進行判定。結合實際條件，擬出了基于任意角分布的多傳感器布局擇優(yōu)選取方法。

 5、在多種旋轉機械設備上完成了葉片振動檢測實驗，通過大量實驗數(shù)據(jù)，對各種葉尖定時振動參數(shù)辨識算法進行了實驗驗證。實驗分析結果表明了算法的可行性和有效性。

葉尖間隙自始至終都是關乎渦輪機械效率、可靠性及結構完整性的重要指標

葉尖間隙自始至終都是關乎渦輪機械效率、可靠性及結構完整性的重要指標。借助葉間計時方法開展葉尖間隙測量及葉尖間隙主動控制能夠提高渦輪機械的效率、增強機組的可靠性。而葉尖間隙對氣動阻尼及旋轉失速的影響也不容小覷。因葉尖間隙測量及主動控制模塊缺失、葉片阻尼無法識別等致使故障發(fā)生時無法及時預警或作動，已成為制約渦輪機械安全、運行的瓶頸之一。電渦流式、電容式、光纖式及微波式傳感器是使用較為廣泛的葉尖間隙測量傳感器。與其他幾種傳感器相比，電渦流傳感器可持續(xù)測量，且不易受油污、水蒸氣及濕度等工作環(huán)境的影響，是較為理想的葉尖間隙測量傳感器。

葉尖有射流時射流孔后氣膜冷卻效率較高，而葉尖前緣、壓力面?zhèn)纫约扒熬壐浇奈γ鎮(zhèn)葰饽だ湫л^低，這些區(qū)域都是葉尖冷卻射流無法達到的區(qū)域。

葉尖間隙分離渦影響范圍較小，而泄漏渦的影響范圍能達到75%葉高以上的葉尖區(qū)域。受間隙泄漏流動影響，葉頂前緣由于邊界層較薄，換熱系數(shù)會較高，葉頂中部的泄漏流量較大，換熱系數(shù)也較高，而葉頂壓力面?zhèn)纫约拔γ鎮(zhèn)扔捎诜蛛x渦和泄漏渦核對壁面的擾動，換熱系數(shù)也會較高。

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