[发明专利]一种基于微波扫频的叶尖间隙测量方法

摘要

本发明涉及一种基于微波扫频的叶尖间隙测量方法：压控振荡器VCO输出射频波段线性扫频的两路同频同相的参考信号和发射信号，参考信号与基准信号源输出的基准信号通过混频器混频，混频信号经过低通滤波器滤除高频的和频信号，将差频信号经选频网络选频，选频网络输出信号触发基准时刻鉴别器鉴别基准时刻；另外，发射信号放大后的发射信号经环形器后通过同轴线缆由谐振腔传感器向转子轴方向投射微波，同时环形器接收由叶片端面反射的信号，叶片端面反射的信号经过环形器后被放大，之后在检波网络滤除射频载波信号，触发谐振时刻鉴别器鉴别谐振时刻；计时器将时间差数据输出给CPU。本发明可以实现高温下叶尖间隙高精度测量。

主权项

1.一种基于微波扫频的叶尖间隙测量方法，所采用的测量系统包括：固定在动叶片附近的谐振腔传感器，同轴线缆，CPU和叶尖间隙电路，其特征在于，所述的叶尖间隙电路包括环形器，压控振荡器VCO，射频功率放大器，基准信号源，混频器，低通滤波器，选频网络，基准时刻鉴别器，射频低噪声放大器，检波网络，谐振时刻鉴别器和计时器，所述的测量方法为：压控振荡器VCO在CPU输出的调制电压信号的控制下输出射频波段线性扫频的两路同频同相的参考信号和发射信号，其中，参考信号与基准信号源输出的基准信号通过混频器混频，混频信号经过低通滤波器滤除高频的和频信号，将差频信号经选频网络选频，当差频与选频网络的谐振频率一致时，选频网络输出信号触发基准时刻鉴别器产生窄脉冲信号，以指示基准时刻；另外，发射信号通过射频功率放大器进行功率放大，放大后的发射信号经环形器后通过同轴线缆由谐振腔传感器向转子轴方向投射微波，同时环形器接收由叶片端面反射的信号，叶片端面反射的信号经过环形器后，在射频低噪声放大器进行放大，之后在检波网络滤除射频载波信号，输出信号触发谐振时刻鉴别器产生窄脉冲信号，以指示谐振时刻；计时器受基准时刻鉴别器输出的窄脉冲信号触发，记录基准时刻；受谐振时刻鉴别器输出的窄脉冲信号触发，记录谐振时刻，并实时将时间差数据输出给CPU；CPU通过查询叶尖间隙标定曲线数据表，转化为叶尖间隙数据。