善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于 2015年 7 月份成立,公司注册资本 500 万,是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。
叶尖间隙是影响发动机性能的重要参数,旋转叶片叶尖间隙在线实时检测系统对航空发动机的有效、安全运行至关重要,也是近几年国内外研究的热点。基于对国内外现状的分析,叶尖间隙测量系统,本文对光纤法和电容法进行了详细研究和论证。光纤法用于测量环境较好,温度较低的压气机;电容法用于测量温度较高的涡轮机高压级。
本文建立了基于光线跟踪理论的光纤传感器的三维数学模型,结合实际工艺,叶尖间隙,设计出具有补偿功能的四叉型光纤束传感器;探索出一套适于测量环境的调频电容式叶尖间隙测量的整体方案,采用混频下变频来提高测量系统灵敏度的方法。 本文的研究内容主要有以下几个方面: (1)建立了基于光线跟踪理论的三维数学模型,用于分析光纤传感器的受光特性以指导传感器设计。 (2)设计了适于高转速测量的四叉型光纤束式叶尖间隙传感器,该传感器对光源波动、叶尖表面反射特性,光纤传光损耗,叶尖表面微倾斜引起的与传感器端面夹角等影响因素有补偿功能。经过静态实验,叶尖间隙测量系统哪家好,证明了其工作的可靠性。 (3)根据涡轮机高压级的测量环境,设计了长电缆单屏蔽的耐高温电容传感器,以及配套的调频用高稳定度的LC振荡电路。 (4)电容传感器长电缆引入的大空载电容,影响测量灵敏度和精度,设计了混频下变频电路,用于增大调频信号的相对频偏,以提高测量系统的灵敏度。 (5)设计了基于锁相环的鉴频系统,完成了对FM信号的解调。而经过静态实验,验证了电容传感器及接口电路工作的可靠性。
叶尖间隙自始至终都是关乎涡轮机械效率、可靠性及结构完整性的重要指标
叶尖间隙自始至终都是关乎涡轮机械效率、可靠性及结构完整性的重要指标。借助叶间计时方法开展叶尖间隙测量及叶尖间隙主动控制能够提高涡轮机械的效率、增强机组的可靠性。而叶尖间隙对气动阻尼及旋转失速的影响也不容小觑。因叶尖间隙测量及主动控制模块缺失、叶片阻尼无法识别等致使故障发生时无法及时预警或作动,已成为制约涡轮机械安全、运行的瓶颈之一。电涡流式、电容式、光纤式及微波式传感器是使用较为广泛的叶尖间隙测量传感器。与其他几种传感器相比,电涡流传感器可持续测量,且不易受油污、水蒸气及湿度等工作环境的影响,是较为理想的叶尖间隙测量传感器。

密封环与导叶衬套分别装在泵壳及导叶上,天津叶尖间隙测量系统,如图3所示。
密封环同叶轮的径向(直径)间隙,一般为密封环内径的1.5‰~3‰;磨损后的允许大间隙不得超过密封环内径的4‰~8‰(密封直径小,取大比值;直径大,取小比值)。
密封环同泵壳的配合,如有紧固螺钉可采用间隙配合,其值为0.03mm~0.05mm;若无紧固螺钉,其配合应有一定紧力,紧力值为0~0.03mm。导叶与导叶衬套为过盈配合(过盈量约为0.015mm~0.02mm),还需用止动螺钉紧固。

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