[发明专利]多只叶尖定时传感器叶片振动共振倍频数辨识方法和装置

权利要求书

1.一种多只叶尖定时传感器叶片振动共振倍频数辨识方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，S0号、S1号、S3号传感器与待测叶片的夹角分别为α₁、α₂、α₃，α₂〉α₁，S1号传感器与S0号传感器与待测叶片夹角满足满足式(11)，S2号传感器与S0号传感器与待测叶片夹角满足式(13)：

α2-α1<2π(N-1)---(11)]]>

α₂-α₁〉2e(13)

其中，e为相位差辨识误差，N为真实共振倍频数；

第二步，确定N的大致范围：根据拟合得到的待测叶片的振动初相位由式(12)式得到：

第三步，确定真实倍频数N；由式(12)得到：

由N₁可确定真实共振倍频数N的大致范围，再利用N₂确定振动倍频数N的准确值。

2.如权利要求1所述的多只叶尖定时传感器叶片振动共振倍频数辨识方法，其特征是，利用两只传感器分别对待测叶片进行叶尖定时测量，获取共振转速附近的叶片的振动位移与转速的关系曲线，带入振动倍频数Np＝1分别对两只传感器的测量结果进行曲线拟合，可得曲线拟合结果为：

利用两只传感器测量数据进行曲线拟合，所得的初相位不同，且叶片真实共振倍频数N与测得初相位有如式(9)的关系；

其中两只传感器与待测叶片的夹角α₁和α₂在测量前已知，φ1和φ2可由曲线拟合得到，真实共振倍频数N为一个有限的自然数，假设对任意可能倍频数N有，(N-1)(α₂-α₁)不大于2π，则振动倍频数可由式10计算得出；

要求对所有可能振动倍频数均有(N-1)(α₂-α₁)不大于2π，即式11对任意可能的N成立；

α2-α1<2π(N-1)---(11)]]>

在初相位辨识精度较差的情况下，设辨识得出的相位差为φ2-φ1+e，其中e为相位差辨识误差，带入式10可得式12；

根据式12可知，当e等于0，式10严格成立；为防止振动倍频数辨识错误，要求(α₂-α₁)/2大于最大可能出现的相位差辨识误差，即

α₂-α₁>2e(13)

所以两只传感器的安装角度应由式(11)与式(13)共同决定；在传感器与待测叶片夹角难以同时满足式(11)与式(13)的实际情况下，采用三只叶尖定时传感器进行测量；其中前两只传感器的安装角度保证式(11)成立，第三只传感器与第一只传感器安装角度满足式(13)，则可利用前两只传感器确定振动倍频数的大致范围，再利用第三只传感器确定振动倍频数的准确值。

3.一种多只叶尖定时传感器叶片振动共振倍频数辨识装置，其特征是，包括S0号、S1号、S3号传感器，三只传感器分别安装在固定于转子上叶片的端部，其中S0号、S1号、S3号传感器与待测叶片的夹角分别为α₁、α₂、α₃，S1号传感器与S0号传感器与待测叶片夹角满足式(11)，S2号传感器与S0号传感器与待测叶片夹角满足式(13)：

α2-α1<2π(N-1)---(11)]]>

α₂-α₁〉2e(13)

其中，e为相位差辨识误差，N为真实共振倍频数。