非接触式叶片振测系统的叶尖定时传感器的研究

介绍了一种新型的叶尖定时传感器 ,传感器采用Y型耦合光纤与自聚焦透镜相结合 ,实现聚光照明及叶尖散射光的高效收集 ,大大提高了检测灵敏度。光源采用 4 5mW的半导体激光器 ,光电接收元件采用雪崩式光电二极管。传感器具有体积小、结构简单、成本低、安装和调节方便、测量精度高等优点。实验表明 ,该传感器对信号有良好的接收能力 ,满足涡轮机叶片高速、实时检测的要求 ,能为后续处理电路提供稳定而可靠的信号     

旋转叶片振动参数检测方法

论述了一种高精度旋转叶片振动参数叶尖定时检测方法.设计一套叶尖定时传感系统;利用叶尖经过非接触测头的时间进行测量,与传统接触测量方法相比,具有实时性强、精度高、适用于高转速等优点.通过多个叶尖定时传感器实现对叶片振动的实时、全面监测;利用叶根同步传感器减小了由于转速不稳定造成误差的影响.论述了系统原理和叶尖定时信号的处理方法,并做出了讨论.     

叶端定时传感器脉冲信号高速采集系统

在非接触式高速旋转叶片振动实时监测系统中，要求25μm的振动位移测量分辨率，为采集电路的设计增加了很大的难度。由于信号处理系统采用固定频率脉冲填充法计数，实现定时时间的测量。因此采集系统的设计中要解决两个关键问题，一是计数频率达100MHz的24bit高速计数器的设计，二是要专门设计一种两次脉冲锁存的方法，对每个计数器的输出数据在30ns时间间隔内锁存两次，完全解决了由于计数频率太高造成的数据锁存失误问题。锁存的数据由EPP接口采集到计算机中进行处理。实验证实了该系统性能良好，达到预定精度要求。     

一种新型叶尖定时信号高精度处理技术

提出一种新型叶尖定时信号高精度处理方法。采用固定频率脉冲填充方法，并基于CPLD、FIFO、EPP的融合技术，实现10ns的叶尖定时分辩力。利用CPLD设计了24位高速同步计数锁存电路，引入光通信用放大芯片设计了高灵敏度、宽频带光电接收预处理电路，并设计了高速EPP接口电路及软件。在实验室条件下对处理系统进行了功能验证，实验证明该系统可以实现0．4μw的弱光检测。     

光纤准白光干涉信号数字化处理方法

提出一种光纤准白光干涉信号数字化处理方法。该方法采用干涉条纹脉冲实现干涉包络信 号同步采集,克服了导轨移动速度不均匀造成的影响;通过高斯函数曲线拟合方法高精度确定干涉信号零光程差点;大大提高了准白光干涉信号定位精度。为消除包络信号采样边界点不确定性带来的误差,采用外插法进行补偿。实验表明,采用该方法对光纤准白光干涉信号零光程差位置的定位精度优于0.5个干涉条纹。     

叶尖定时旋转叶片实时振动测量技术

设计了一套基于叶尖定时传感的旋转叶片振动测量系统。系统主要由光电传感系统、数据采集与预处理系统、叶片振动数据处理系统三部分组成。叶尖定时传感器采用单根光纤发射、多光纤接收的 Y 型结构,并用高性能专用集成芯片完成弱光信号的放大检测,使传感器信噪比大于500,信号带宽大于 50MHz。利用 CPLD 和 DSP 技术,实现了叶尖定时信号的高速实时采集与处理;建立了同步共振条件下叶片振动的数据处理模型,实现了叶片振动的实时监测。整套测量系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,在转速高达 9210rpm的情况下测得的同步共振最大幅值为 0.4231mm,接近于同等条件下国外的测量结果,从而验证了整套测量系统的可靠性。