[发明专利]一种基于光谱共焦技术的叶尖间隙测量系统

摘要

本发明公开了一种基于光谱共焦技术的叶尖间隙测量系统，用于测量航空发动机或燃气涡轮机的转子，转子上设有叶片，叶尖间隙测量系统包括间隙传感器和控制器，间隙传感器和控制器依次设置于转子的一侧，间隙传感器由色散透镜和光纤传输线组成，光纤传输线由位于中心的主光纤和围绕在主光纤周围的辅助光纤组成，光纤传输线靠近色散透镜的一端为第一端口，另一端分为第二端口和第三端口，第一端口连接所述主光纤和辅助光纤，第二端口连接辅助光纤，第三端口连接主光纤；控制器包括光电转换模块、光纤耦合器、主控单元、光开关、N个光谱仪、宽带光源；该系统通过光开关切换依次触发不同的光谱仪进行采样，实现单个高速旋转叶片叶尖间隙的多点测量。

主权项

1.一种基于光谱共焦技术的叶尖间隙测量系统，用于测量航空发动机或燃气涡轮机的转子(1)，转子(1)上设有叶片(2)，其特征在于，所述叶尖间隙测量系统包括光谱共焦叶尖间隙传感器和控制器，光谱共焦叶尖间隙传感器和控制器依次设置于所述转子(1)的一侧，所述光谱共焦叶尖间隙传感器由色散透镜(3)和光纤传输线(4)组成，所述光纤传输线(4)由位于中心的主光纤和围绕在主光纤周围的辅助光纤组成，光纤传输线(4)靠近色散透镜(3)的一端为第一端口(a)，另一端分为第二端口(b)和第三端口(c)，所述第一端口(a)连接所述主光纤和辅助光纤，所述第二端口(b)连接所述辅助光纤，所述第三端口(c)连接所述主光纤；所述控制器包括光电转换模块(5)、光纤耦合器(6)、主控单元(7)、光开关(8)、N个光谱仪(9)、宽带光源(10)；N为大于等于1的整数；所述光纤耦合器(6)包括第四端口(d)、第五端口(e)和第六端口(f)；第二端口(b)通过光纤转接头(11)与光电转换模块(5)相连，所述光电转换模块(5)与主控单元(7)相连；主控单元(7)、光开关(8)分别与光谱仪(9)相连；第三端口(c)通过光纤转接头(11)与光电耦合器(6)的第四端口(d)相连；第五端口(e)与光开关(8)相连，宽带光源(10)发出的光从光纤耦合器(6)的第六端口(f)入射，经过第四端口(d)进入第三端口(c)连接的主光纤，继而从光纤传输线4的第一端口(a)射出。