Патенты автора Боровик Сергей Юрьевич (RU)
Изобретение относится к устройствам измерения осевого смещения и радиальных зазоров лопаточных и зубчатых колес в газотурбинных двигателях и других силовых установках. Технический результат – обеспечение возможности измерения радиальных зазоров и осевых смещений лопаточных и зубчатых колес силовых установок в условиях конструктивных ограничений на размещение пары датчиков в центральной плоскости вращения контролируемого колеса. Вихретоковый датчик содержит согласующий трансформатор, выполненный на ферритовом сердечнике, вторичная обмотка которого представляет собой объемный виток, образованный элементами конструкции датчика. Стержневая часть токовода расположена по оси датчика. Цилиндрическая часть смещена относительно оси датчика на расстояние G, равное 0,5 ожидаемого осевого перемещения контролируемого объекта. Чувствительный элемент ориентирован в плоскости центральной оси датчика и оси цилиндрической части токовода, при этом геометрический центр рабочей части чувствительного элемента смещен относительно центральной оси датчика на расстояние G. 4 ил.
Использование: для определения скорости потока масла при обнаружении частиц металла в средствах диагностики узлов трения газотурбинного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что обнаруживают частицы металла с помощью двух удаленных друг от друга одновитковых вихретоковых чувствительных элементов (ЧЭ), расположенных в двух поперечных сечениях масляного потока; скорость потока масла определяют путем фиксации моментов времени, соответствующих экстремальному и заранее заданному пороговому значениям напряжения на выходе измерительной цепи при прохождении частицей металла контура первого ЧЭ на основании заранее снятых градуировочных характеристик в виде нормированных зависимостей сигнала на выходе измерительной цепи от размера и положения частицы на оси, ортогональной плоскости первого ЧЭ и проходящей через ее центр. Технический результат: обеспечение возможности снижения информационной избыточности и сокращение времени при определении скорости потока масла. 2 ил.
Использование: для обнаружения и регистрации металлических частиц износа в потоке масла. Сущность изобретения заключается в том, что способ обнаружения и оценки размеров единичных частиц металла в системе смазки пар трения силовых установок заключается в прокачке масла системы смазки двигателя через проходной канал датчика обнаружения частиц металла; преобразовании информации о прохождении частицы металла по каналу датчика в электрический сигнал с помощью дифференциальной электрической цепи, в которую включены два одновитковых чувствительных элемента ЧЭ1 и ЧЭ2, смещенных относительно друг друга на заданное расстояние h; регистрации частиц металла в потоке масла; идентификации магнитных или немагнитных частиц металла по совокупности двух последовательных разнополярных импульсов U1 и U2 в сигнале измерительной цепи, соответствующих времени прохождения частицей металла первого и второго чувствительных элементов; вычислении скорости элементарного потока масла V, в котором движется обнаруженная частица металла, по известному расстоянию и времени прохождения частицы металла между чувствительными элементами; при этом введены следующие дополнительные операции: определение средней скорости потока масла в канале датчика обнаружения частиц металла по информации с дополнительного датчика расхода; вычисление радиуса rв, на котором частица металла пересекла сечение масляного канала, охватываемого кольцевым контуром чувствительного элемента, по средней скорости V0, заданному радиусу R трубопровода и известному закону гидродинамики, определяющему распределение скоростей элементарных потоков по сечению трубопровода при ламинарном течении масла; вычисление размера d частицы металла по величине экстремального значения импульсного сигнала измерительной цепи U1ext, по вычисленному радиусу rв и ранее полученным экспериментальным градуировочным характеристикам U1ext-rх(d, r). Технический результат: обеспечение возможности определения численного значения размера частиц металла. 2 ил.
Изобретение относится к способам оперативного бортового контроля технического состояния работающего газотурбинного двигателя (ГТД) на наличие магнитных и немагнитных частиц металла в потоке масла системы смазки. Сущность изобретения заключается в том, что способ обнаружения частиц металла в масле системы смазки узлов трения и определения скорости потока масла на работающем газотурбинном двигателе дополнительно содержит этапы, на которых осуществляют снятие градуировочных характеристик - зависимости напряжения измерительной цепи от радиального смещения частицы металла в плоскости витка чувствительного элемента от центра до внутреннего радиуса маслопровода для частиц металла различного размера (диаметра) в выделенном диапазоне контроля; нахождение аппроксимирующей функции для градуировочных характеристик в виде аналитического выражения; разбиение заданного диапазона размеров контролируемых частиц на заданное число групп; выделение групп, примыкающих к заданному диапазону размеров контролируемых частиц; вычисление вероятности принадлежности обнаруженной частицы металла к выделенным группам размеров. Технический результат – повышение информативности контроля технического состояния ГТД. 3 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения радиальных зазоров (РЗ) между торцами рабочих лопаток турбомашины и чувствительным элементом (ЧЭ) одновиткового вихретокового датчика, установленного на статорной оболочке турбомашины, а также измерения температуры рабочей среды в проточной части. Для измерения РЗ на статорной оболочке устанавливают один датчик, который включают в измерительный преобразователь с цифровым кодом на выходе, причем период появления кодов существенно меньше периода появления лопаток. Для получения результатов измерения в процессе вращения рабочего колеса из непрерывной последовательности кодов фиксируют для каждой лопатки контролируемого рабочего колеса турбомашины экстремальное значение кода, соответствующее прохождению центра зоны чувствительности датчика торцом лопаток Ck и центром межлопаточного промежутка C∞, следующего за лопаткой Лk. Значение температуры Θ в проточной части турбомашины определяют по величине кода C∞ и зависимости , получаемой экспериментально для заданной разновидности лопаток и конкретных характеристик датчика. РЗ вычисляют по разности первого и второго кодов ΔС и по значению вычисленной температуры Θ на основе получаемой ранее экспериментальным путем зависимости . Технический результат - обеспечение комплексного измерения радиального зазора и температуры среды в газовоздушном тракте газотурбинного двигателя (ГТД) с помощью одного корпуса датчика и снижение погрешности измерения от изменений температуры. 4 ил.
Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя (ГТД) при прокачке масла системы смазки двигателя через проходной канал датчика; идентификация магнитного или немагнитного вида металла; формирование информационного сигнала о наличии частиц металла (ЧМ); определение скорости потока масла системы смазки. Способ применяется на работающем ГТД в процессе его эксплуатации и может быть использован в других технических средствах, имеющих систему смазки подшипниковых узлов. Сущность: для обнаружения ЧМ в потоке масла работающего газотурбинного двигателя контроль осуществляют в двух поперечных сечениях потока двумя удаленными друг от друга одновитковыми вихретоковыми чувствительными элементами, благодаря чему повышается информативность сигнала измерительной цепи и обеспечивается возможность исключения влияния помех при обнаружении ЧМ; определяют скорость потока масла, фиксируя время прохождения ЧМ через контролируемые сечения потока масла, а по результатам измерения судят об изменении технического состояния двигателя непосредственно во время его эксплуатации, что позволяет своевременно обнаружить зарождение дефектов трущихся поверхностей и принять меры по недопущению аварийной ситуации. 3 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в процессе его вращения и статорной оболочкой турбомашины дополнительно содержит этапы способа, на которых обеспечивают управляемую статистическую обработку цифровых кодов для вычисления величин экстремальных кодов с заданной точностью. В основу способа положены вероятностные оценки распределения случайной погрешности дискретности, полученные применительно к непрерывной огибающей сигнала вихретокового датчика при прохождении лопатки ротора. Результирующий алгоритм обработки сводится к усреднению случайных экстремальных кодов одноименных лопаток за несколько полных оборотов ротора. Технический результат – повышение точности измерения радиальных зазоров. 5 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении радиальных зазоров в турбомашинах. Технический результат: устранение аппаратурной избыточности за счет удаления датчика синхронизации и замены его функций операциями обработки измерительной информации. Сущность: с торцами лопаток работающей турбомашины вводят во взаимодействие вихретоковый преобразователь. Возбуждают вихретоковый преобразователь непрерывной последовательностью импульсов, не синхронизированной с вращением колеса. Регистрируют измерительную выборку сигналов вихретокового преобразователя в виде цифровых кодов в объеме не менее чем за два полных оборота рабочего колеса. Вычисляют радиальные зазоры лопаток по кодам, попавшим в измерительную выборку, и фиксируют в массиве зазоров, сохраняя порядок расположения лопаток в измерительной выборке. Вычисляют массив функционалов, определяемых в виде Евклидова расстояния между элементами массива зазоров и эталонного массива, последовательно перемещая начало эталонного массива по элементам массива зазоров до величины индексов, равной числу лопаток колеса. Фиксируют начало нумерации лопаток в массиве зазоров, соответствующее их расположению в эталонном массиве, по позиции минимального значения в массиве функционалов. 3 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиального зазора (РЗ) между торцами лопаток рабочего колеса (РК) и статорной оболочкой газотурбинного двигателя (ГТД). Предложен способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в процессе его вращения и статорной оболочкой газотурбинного двигателя. Техническим результатом является повышение точности измерения при снижении воздействия температуры, а также сокращение числа датчиков и установочных отверстий в каждой точке контроля. Для измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статором газотурбинного двигателя первый и второй одновитковые вихретоковые датчики, включенные в дифференциальную измерительную цепь, размещают раздельно в двух точках контроля над лопаточным венцом рабочего колеса на статорной оболочке газотурбинного двигателя со сдвигом в угловом направлении, благодаря чему датчики выполняют рабочие и компенсационные функции поочередно. Далее фиксируют экстремальные значения выходного напряжения измерительной цепи при прохождении центров чувствительных элементов первого и второго датчиков торцом контролируемой лопатки; радиальный зазор между статором и торцом контролируемой лопатки вычисляют в точках контроля по зафиксированным экстремальным значениям напряжения измерительной цепи и заранее снятым градировочным характеристикам. 2 ил.
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ИЗНОСА В ПОТОКЕ МАСЛА РАБОТАЮЩЕГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ // 2646520
Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего ГТД. Для обнаружения металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя общий поток масла разделяют на N независимых потоков, суммарная площадь поперечного сечения которых равна площади поперечного сечения общего входного потока; контроль каждого независимого потока осуществляют индивидуальным одновитковым вихретоковым чувствительным элементом кластерного датчика, благодаря чему повышается чувствительность вихретоковых чувствительных элементов и возможность обнаружения единичных металлических частиц, находящихся в одном поперечном сечении потока масла; фиксируют момент времени и возможное число от одной до N одновременно прошедших частиц металла через контролируемое сечение потока масла, а по результатам измерения судят об изменении технического состояния двигателя непосредственно во время его эксплуатации, что позволяет своевременно обнаружить зарождение дефектов трущихся поверхностей и принять меры по недопущению аварийной ситуации. 1 ил.
Использование: для уменьшения температурной погрешности при измерении перемещений электропроводящих объектов в условиях воздействия высоких температур. Сущность: в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент с объемным витком согласующего трансформатора, располагают первую термопару. Горячий спай термопары находится внутри токовода у его торца, обращенного к чувствительному элементу. Вторую термопару располагают так, что ее горячий спай оказывается в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора. Температура, учитываемая для термокоррекции при вычислении координатных составляющих, определяется как
Θ
Ч
Э
=
Θ
Т
П
1
+
(
Θ
Т
П
2
−
Θ
Т
П
1
)
⋅
l
1
l
2
,
где ΘТП1 - температура в области расположения горячего спая первой термопары, размещенной во внутреннем проводнике коаксиального токовода; ΘТП2 - температура в области расположения горячего спая второй термопары, размещенной в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора; l1, l2 - расстояния от чувствительного элемента до горячего спая первой и второй термопары соответственно. Технический результат: уменьшение погрешности измерения координатных составляющих. 2 ил.
СПОСОБ УСКОРЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ ЛОПАТОК РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ // 2454626
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток ротора относительно статора турбомашины
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток ротора относительно статора турбомашины
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток колеса ротора относительно статора турбомашины
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки деформации статора газотурбинного двигателя
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки силы тяги винта и диагностики опасного значения радиального зазора между торцом лопасти и капотом винтовентиляторной силовой установки (ВВСУ)
СПОСОБ ОЦЕНКИ ДЕФОРМАЦИИ СТАТОРНОЙ ОБОЛОЧКИ ВИНТОВЕНТИЛЯТОРА АВИАЦИОННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ // 2344368
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки деформации статорной оболочки (ДСО) винтовентиляторной силовой установки (ВВСУ) авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) в местах установки кластерных одновитковых вихретоковых датчиков (КОВТД) и смещений геометрического центра оболочки относительно центра вращения винта
Изобретение относится к измерительной технике
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения радиальных зазоров между торцами лопастей винта и внутренней поверхностью статорной оболочки закапотированной винтовентиляторной установки
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики помпажа - продольных автоколебаний, несанкционированно возникающих в компрессорах газотурбинных установок, а также для оценки параметров помпажных колебаний
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МНОГОМЕРНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И ОБНАРУЖЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ТОРЦОВ ЛОПАТОК РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ // 2272990
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля смещений торцов лопаток ротора турбомашины в радиальном, осевом направлениях и в направлении вращения ротора турбомашины, а также для обнаружения низкочастотных колебаний лопаток с целью диагностики помпажных явлений в газовоздушном тракте ступени турбомашины в процессе испытаний и эксплуатации силовой установки
