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

葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù),旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的有效、安全運(yùn)行至關(guān)重要,也是近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?；趯?duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的分析,本文對(duì)光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。光纖法用于測(cè)量環(huán)境較好,溫度較低的壓氣機(jī);電容法用于測(cè)量溫度較高的渦輪機(jī)高壓級(jí)?？瞻l(fā)動(dòng)機(jī)葉尖動(dòng)態(tài)間隙檢測(cè)研究與實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖動(dòng)態(tài)間隙檢測(cè)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制和維護(hù)的重要組成部分。

本文建立了基于光線跟蹤理論的光纖傳感器的三維數(shù)學(xué)模型,結(jié)合實(shí)際工藝,設(shè)計(jì)出具有補(bǔ)償功能的四叉型光纖束傳感器;探索出一套適于測(cè)量環(huán)境的調(diào)頻電容式葉尖間隙測(cè)量的整體方案,采用混頻下變頻來(lái)提高測(cè)量系統(tǒng)靈敏度的方法。 本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面: (1)建立了基于光線跟蹤理論的三維數(shù)學(xué)模型,用于分析光纖傳感器的受光特性以指導(dǎo)傳感器設(shè)計(jì)。 (2)設(shè)計(jì)了適于高轉(zhuǎn)速測(cè)量的四叉型光纖束式葉尖間隙傳感器,該傳感器對(duì)光源波動(dòng)、葉尖表面反射特性,光纖傳光損耗,葉尖表面微傾斜引起的與傳感器端面夾角等影響因素有補(bǔ)償功能。經(jīng)過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),證明了其工作的可靠性。 (3)根據(jù)渦輪機(jī)高壓級(jí)的測(cè)量環(huán)境,設(shè)計(jì)了長(zhǎng)電纜單屏蔽的耐高溫電容傳感器,以及配套的調(diào)頻用高穩(wěn)定度的LC振蕩電路。 (4)電容傳感器長(zhǎng)電纜引入的大空載電容,影響測(cè)量靈敏度和精度,設(shè)計(jì)了混頻下變頻電路,用于增大調(diào)頻信號(hào)的相對(duì)頻偏,以提高測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。建立了一套完整的適用于毫米尺度流場(chǎng)領(lǐng)域的壓敏涂料測(cè)壓系統(tǒng),應(yīng)用該測(cè)壓系統(tǒng)研究了毫米尺度微渦輪葉柵低雷諾數(shù)及葉尖間隙對(duì)吸力面壓力的影響。 (5)設(shè)計(jì)了基于鎖相環(huán)的鑒頻系統(tǒng),完成了對(duì)FM信號(hào)的解調(diào)。而經(jīng)過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了電容傳感器及接口電路工作的可靠性。

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

旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)研究

旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航空、航運(yùn)業(yè)亟待解決的難題,傳統(tǒng)的測(cè)量方法主要有放電探針測(cè)量法、電渦流測(cè)量法、微波測(cè)量法、超聲波測(cè)量法、電容測(cè)量法、X射線測(cè)量法、光學(xué)三角測(cè)量法等,這些方法存在不同程度的缺陷。為了使葉尖間隙測(cè)量技術(shù)達(dá)到實(shí)用水平,國(guó)內(nèi)、外一直致力于研究一種非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測(cè)量新技術(shù)——光纖傳感測(cè)量技術(shù)。主要內(nèi)容如下:1、對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片進(jìn)行受力分析,建立了整個(gè)葉尖定時(shí)測(cè)振系統(tǒng)模型,包括葉片組模型、激振力模型以及葉尖定時(shí)傳感模型等,是葉尖定時(shí)算法理論研究和仿zhen分析的基礎(chǔ)。正是依托國(guó)家教育新世紀(jì)人才支持計(jì)劃資助項(xiàng)目——“基于光纖傳感的葉尖間隙測(cè)試技術(shù)研究”,在已有的各種間隙測(cè)量方法的研究基礎(chǔ)上,針對(duì)項(xiàng)目的具體技術(shù)要求,圍繞旋轉(zhuǎn)葉片的葉尖間隙測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析研究主要工作包括以下幾個(gè)方面:

1、在原有兩組接收光纖的傳感器基礎(chǔ)上,采用了三組光纖束的光纖傳感器接收葉尖表面的反射光信息,實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片葉尖間隙的準(zhǔn)確測(cè)量;該傳感器不僅可以消除光源波動(dòng)、葉尖表面反射率變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,而且可以減小葉尖表面與傳感器端面間夾角變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。BCMS采用了主動(dòng)驅(qū)動(dòng)屏蔽技術(shù)、微弱信號(hào)低噪放大技術(shù)、低噪低電容傳輸電纜技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度高速電容信號(hào)處理，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際相同水平。

 2、建立了單光纖傳光、三組光纖束接收反射光的葉尖間隙傳感器的數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用該模型對(duì)傳感器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了光纖傳感器的端面排列結(jié)構(gòu)、初始距離、線性范圍等性能參數(shù)。

 3、設(shè)計(jì)了靜態(tài)葉尖間隙信號(hào)的放大與處理電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)靜態(tài)間隙信號(hào)的有效測(cè)量,并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用多組比值的曲面擬合,在一定測(cè)量范圍內(nèi)消除了葉片葉尖傾角變化對(duì)間隙測(cè)量的影響。

 4、通過(guò)分析傳感器的一組、兩組、三組接收光纖的信號(hào)特征,采用三組光纖束的光強(qiáng)比值信號(hào)對(duì)傳感器精度進(jìn)行了比對(duì),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)傳感器性能進(jìn)行了分析,在傳感器的線性測(cè)量范圍內(nèi),測(cè)量精度達(dá)到25um。

葉尖間隙測(cè)量系統(tǒng)(BCMS)采用電容傳感器，用于高速旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙參數(shù)的在線檢測(cè)，也可用于其他高速位移或間隙在線測(cè)量。系統(tǒng)基于電容調(diào)幅解調(diào)原理，傳感器安裝于靜止機(jī)匣上，感受葉片掃過(guò)時(shí)的電容變化并轉(zhuǎn)換為電壓輸出，經(jīng)采集模塊及軟件處理后還原實(shí)時(shí)間隙信息。研究了一套實(shí)用可行的基于葉尖定時(shí)傳感的異步振動(dòng)和同步共振分析算法，包括異步和同步信號(hào)的分離，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中成功探測(cè)到了葉片的同步共振信號(hào)，驗(yàn)證了其可靠性，為后續(xù)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)打下了基礎(chǔ)。

在測(cè)量系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，在橫向上采用左右螺旋直線直線運(yùn)動(dòng)單元，縱向上采用雙直線運(yùn)動(dòng)單元，如此，可依據(jù)實(shí)際情況和需要，選用單個(gè)或雙個(gè)CCD攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)量。

調(diào)心滾子軸承徑向游隙的算術(shù)平均值

在連續(xù)三個(gè)滾子上不能通過(guò)的塞尺片的厚度為徑向游隙測(cè)值。取和徑向游隙測(cè)值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值。使用塞尺測(cè)量法所測(cè)得的游隙值允許包括塞尺厚度允差在內(nèi)的誤差。 調(diào)心滾子軸承徑向游隙采用塞尺測(cè)量法測(cè)量時(shí)，在每列的徑向游隙值合格后，取兩列的游隙值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值。 由于軸承孔在墻板上的位置已定，因此總間隙的數(shù)值是確定的，所謂間隙調(diào)整，主要是對(duì)節(jié)點(diǎn)上的錐面間隙和非錐面間隙進(jìn)行分配。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸的扭轉(zhuǎn)變形及齒輪磨損等原因，錐面間隙趨向于縮小，而非錐面間隙趨向于增大。為保證鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，裝配時(shí)可將錐面間隙調(diào)大一點(diǎn)，非錐面間隙調(diào)小一點(diǎn)。本文在課題組多年研究基礎(chǔ)上,主要致力于葉尖定時(shí)振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)算法的研究。采用軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪磨損較快，一般將錐面間隙取為總間隙的2/3左右，非錐面間隙取為總間隙的1/3左右。當(dāng)齒輪為硬齒面時(shí)，齒輪磨損很慢，錐面間隙和非錐面間隙可大致相等。