[发明专利]一种涡轮凹腔叶片叶尖间隙测量方法有效
申请号: | 201410357627.2 | 申请日: | 2014-07-25 |
公开(公告)号: | CN104296714B | 公开(公告)日: | 2017-08-25 |
发明(设计)人: | 郭光辉;韩伟;李杰;熊兵;魏之平;李杨;刘先富;殷光明 | 申请(专利权)人: | 中国燃气涡轮研究院 |
主分类号: | G01B21/16 | 分类号: | G01B21/16 |
代理公司: | 中国航空专利中心11008 | 代理人: | 张毓灵 |
地址: | 621703 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | 本发明属于叶片间隙测量技术,具体涉及一种涡轮凹腔叶片的叶尖间隙测量方法。本发明是一种涡轮凹腔叶片的叶尖间隙测量方法,其先采集原始叶尖信号,通过滤波和平滑处理,然后根据凹腔叶片形状,设置高低门限电平,使得高电平在原始叶尖间隙信号的波峰与凹腔波谷之间,低电平在叶片间波谷信号与凹腔波谷信号之间,根据低电平区分不同叶片,根据高电平识别两个波峰,提取波峰电平,再根据间隙与电压的拟合关系确定叶背侧和叶盆侧叶尖间隙值。本发明基于整周期采样技术的叶尖间隙测量算法能够识别并提取涡轮凹腔叶片的叶背和叶盆叶尖信号,实时直观的监测叶背叶盆叶尖间隙变化,可以精确地判断叶尖是否与机匣发生碰磨。 | ||
搜索关键词: | 一种 涡轮 叶片 叶尖 间隙 测量方法 | ||
【主权项】:
一种涡轮凹腔叶片叶尖间隙测量方法,其特征在于,先采集原始叶尖间隙信号,该原始叶尖间隙信号由周期排列的叶片叶尖信号组成,其中,每个叶片叶尖信号还具有凹腔波谷,然后根据凹腔叶片形状,设置高低门限电平,使得高电平在原始叶尖间隙信号的两个波峰与凹腔波谷之间,低电平在叶片间波谷信号与凹腔波谷信号之间,根据低电平区分不同叶片,根据高电平识别叶片叶尖凹腔和两个波峰,提取叶尖波峰和叶片间波谷的差值电压,再根据间隙与电压的拟合关系确定叶尖间隙值,包括如下步骤:步骤1:采集原始叶尖间隙信号以整周期采样的方式采集涡轮凹腔叶片间隙信号,该信号为周期排列的叶片叶尖间隙信号组成,其中,每个叶片叶尖间隙信号中间具有凹陷,该凹陷为叶尖凹腔波谷信号;步骤2:高低电平设置首先对采集的原始叶尖间隙信号进行滤波和平滑处理,并进行数据对齐,使每一个叶片叶尖的数据都位于截取出的叶片数据的中部;然后统计信号幅值,分成代表叶尖波峰的高电压信号、代表叶尖凹腔的中电压信号,代表叶片间的低电压信号,再设置高电平和低电平,使得高电平在叶尖信号的波峰与凹腔波谷之间,低电平在叶片间波谷信号与凹腔波谷信号之间;步骤3:叶尖信号提取先根据低电平,分割叶尖信号,从而提取单个叶片叶尖信号;然后根据高电平信号,将单个叶片叶尖信号的两个波峰信号分割开,并提取两个波峰和一个波谷的信号,实现叶尖波峰信号和叶尖凹腔波谷信号的提取;步骤4:间隙计算叶尖波峰信号与叶片间的波谷信号差值与叶尖间隙成函数关系,提取叶尖波峰信号和叶片间波谷信号并计算得到电压差值后,代入高次多项式拟合公式(1)和(2)计算得到叶尖间隙值,D1=α0+α1V1‑1+α2V1‑2+α3V1‑3+α4V1‑4+α5V1‑5+α6V1‑6+α7V1‑7…………(1)D2=β0+β1V2‑1+β2V2‑2+β3V2‑3+β4V2‑4+β5V2‑5+β6V2‑6+β7V2‑7…………(2)其中,D1、D2分别为叶背和叶盆间隙测量值,V1、V2分别为叶背和叶盆电压值,α0~α7为叶背校准系数,β0~β7为叶盆校准系数。
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