[发明专利]一种旋转叶片振动测量方法与系统

摘要

本发明公开了一种旋转叶片振动测量方法与系统，主要包括叶片振动测量方案和基于谱分析的振动参数识别方法，通过单个激光传感器和2‑4个光纤传感器分别同步并行采集转速和振动位移，完成振动测量方案；利用最小方差谱分析法对非均匀叶片振动数据进行分析，再通过不同转速位置处的振动峰谱图对比确定叶片振动阶次和频率；最后通过具体叶片转子试验台验证振动测量系统，方案简单易行，方法正确可靠。

主权项

1.一种旋转叶片振动测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将激光转速传感器安装于旋转机械叶片转子转轴的一侧，用于采集叶盘的转速；将若干光纤传感器固定在机匣的径向位置，用于采集叶片到来的时间；2)采用同步并行采集卡接收转速与叶片到来时间的信号；3)将采集到的信号传输到控制器中，控制器实现在线数据采集、叶片角度标定、振动数据位移计算、数据存储和基本分析功能；步骤3)具体为：3.1)通过占空比方法得到每圈叶片的振动位移；a.采用划分区间的方法，在两个转速脉冲之间划分若干区间，并保证每个区间中只有一个叶尖定时脉冲信号；然后利用波形最大值最小值函数对该区间进行最大值点的求取，同时将该最大值点所对应的X轴的坐标时间取出，再求得相对于转速信号的时间tnbs；b.光纤传感器在第n圈输出的叶片的信号相对转速同步信号转过的角度为αnbs＝2πtnbs/Tn，Tn表示第n圈周期；该叶片的振动角度Δαb＝αnbs‑αnbs0，αnbs0为叶片没有振动时该光纤传感器输出的该叶片的信号相对转速同步信号转过的角度；假设转子的旋转半径为R，该叶片的振动位移yb＝Δαb·R，转子旋转n圈后，得到该叶片的振动位移序列{yb}，且该位移序列对应时间序列{tb}；3.2)在转子低速状态下采集叶片的相对于转速同步信号的初始角度值亦即叶片不产生振动时相对于转速同步信号的初始角度值；4)基于最小方差滤波及自相关矩阵的迭代完成对振动峰位移数据的谱分析，对比不同转速处各振动峰的谱分析结果，确定振动阶次和频率。