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。
旋转叶片叶尖间隙测量的关键技术研究
旋转叶片叶尖间隙的实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题,传统的测量方法主要有放电探针测量法、电涡流测量法、微波测
间隙测量设备
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。
旋转叶片叶尖间隙测量的关键技术研究
旋转叶片叶尖间隙的实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题,传统的测量方法主要有放电探针测量法、电涡流测量法、微波测量法、超声波测量法、电容测量法、X射线测量法、光学三角测量法等,这些方法存在不同程度的缺陷。通过对国内外研究现状的分析比较，本文提出了基于电容法的叶尖间隙测量系统设计方案，并对部分硬件和软件进行了试验和测试，初步实现了对系统方案的验证。为了使叶尖间隙测量技术达到实用水平,国内、外一直致力于研究一种非接触式旋转叶片叶尖间隙测量新技术——光纤传感测量技术。正是依托教育新世纪人才支持计划资助项目——“基于光纤传感的叶尖间隙测试技术研究”,在已有的各种间隙测量方法的研究基础上,针对项目的具体技术要求,围绕旋转叶片的叶尖间隙测试技术进行分析研究主要工作包括以下几个方面:
1、在原有两组接收光纤的传感器基础上,采用了三组光纤束的光纤传感器接收叶尖表面的反射光信息,实现了对叶片叶尖间隙的准确测量;该传感器不仅可以消除光源波动、叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,而且可以减小叶尖表面与传感器端面间夹角变化对测量结果的影响。改变射流喷气角度时,90度射流孔气动效率很高、泄漏流量和总压损失系数小,但随着射流角度增加,叶尖气膜冷效降低,即射流的冷效效果变差。
2、建立了单光纤传光、三组光纤束接收反射光的叶尖间隙传感器的数学模型,并运用该模型对传感器进行了优化设计,确定了光纤传感器的端面排列结构、初始距离、线性范围等性能参数。
3、设计了静态叶尖间隙信号的放大与处理电路,实现了对静态间隙信号的有效测量,并根据实测数据采用多组比值的曲面拟合,在一定测量范围内消除了叶片叶尖倾角变化对间隙测量的影响。
4、通过分析传感器的一组、两组、三组接收光纤的信号特征,采用三组光纤束的光强比值信号对传感器精度进行了比对,并结合实验数据对传感器性能进行了分析,在传感器的线性测量范围内,测量精度达到25um。
微型涡轮发动机以其重量轻、功率大、能量密度高的优势被广泛应用在军/民用领域,近年来得到了关注和发展。交流数控可调激励的高压端连接放电探针，阴极通过电流测量转换模块连接转子叶片的中心，电流测量转换模块经由数据处理模块连接交流数控可调激励的控制端，用以控制交流数控可调激励的输出电压大小和有无。微型涡轮发动机尺寸显著减小带来的工作雷诺数低及较大的叶尖间隙比阻碍了其性能的进一步提高,而国内外对微型涡轮发动机这方面的研究较少或未见公开报道
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,本文对光纤法和电容法进行了详细研究和论证。5mm工作距离内将光束直径缩小至100μm以下,使系统具备了小于15μm测量能力。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。
叶尖有射流时射流孔后气膜冷却效率较高,而叶尖前缘、压力面侧以及前缘附近的吸力面侧气膜冷效较低,这些区域都是叶尖冷却射流无法达到的区域。
叶尖间隙分离涡影响范围较小,而泄漏涡的影响范围能达到75%叶高以上的叶尖区域。2)电路系统设计、制板和调试,如APD高压偏置电源电路、低噪声微波级联放大电路、本振电路、混频电路。受间隙泄漏流动影响,叶顶前缘由于边界层较薄,换热系数会较高,叶顶中部的泄漏流量较大,换热系数也较高,而叶顶压力面侧以及吸力面侧由于分离涡和泄漏涡核对壁面的扰动,换热系数也会较高。
鉴相脉冲传感器定位件产生的脉冲随时间变化的鉴相信号脉冲图
计算机根据从前置器传来的信号，自动显示叶轮机械开始被监测后叶轮机械各叶片的脉冲信号随时间变化的叶片信号脉冲图，鉴相脉冲传感器定位件产生的脉冲随时间变化的鉴相信号脉冲图以及被测叶轮机械上的各叶片转动一圈，叶片脉冲传感器产生的信号脉冲为一组叶片信号脉冲，转动n圈，组成n组叶片信号脉冲，n组叶片信号脉冲与细分鉴相信号脉冲构成的叶片故障诊断图；对于刚性叶片，由于刚性叶片没有振动，当叶片没有故障时，该叶片所有的信号脉冲与其对应的细分鉴相信号脉冲在同一条直线上，此时的Xij接近于零。利用立体视觉原理、自动聚焦技术和边缘检测算法，设计了一套发动机装配过程中叶尖间隙静态测量装置。
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