Способ определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины путем выделения с помощью импульсных датчиков информационных временных интервалов, характеризующих деформации лопаток и оборотного временного интервала, генерации с нулевых начальных условий линейно изменяющихся напряжений с фиксированной крутизной в течение выделенных временных интервалов, фиксации величин линейно изменяющихся напряжений по окончании соответствующих временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения сложности регистрации и анализа результатов измерения, линейно изменяющиеся напряжения, генерируемые в течение каждого информационного интервала, формируют сигнал положительной или отрицательной крутизны в зависимости от очередности прихода импульсов от двух импульсных датчиков, участвующих в формировании соответствующих информационных временных интервалов, в каждом информационном временном интервале зафиксированные значения линейно изменяющихся напряжений делят на величину напряжения, пропорциональную длительности предыдущего оборотного временного интервала, по окончании каждого информационного временного интервала результат деления в виде напряжения фиксируют на неизменном значении до момента получения результата деления в последующем информационном временном интервале, в обратном временном интервале выделяют амплитуду и фазу роторных гармоник напряжения, полученного фиксацией в каждом информационном интервале значений напряжений результатов деления, по величине зафиксированных значений напряжений результатов деления в каждом информационном временном интервале судят о деформации соответствующих лопаток, а по амплитуде и фазе роторных гармоник судят о распределении усредненных величин деформации по лопаточному венцу и величине аэродинамической неуравновешенности рабочего колеса турбомашины.

2. Устройство для определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины, содержащее установленные на невращающихся частях турбомашины три импульсных датчика, первый и второй импульсные датчики расположены напротив соответственно выходной и входной кромок периферийного сечения лопаток, а третий импульсный датчик - напротив метки, выполненной в виде стального штифта и установленной на валу турбомашины, первый, второй и третий формирователи импульсов и первый и второй преобразователи временного интервала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем снижения сложности регистрации и анализа результатов измерения, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок фиксирования максимума сигнала, блок преобразования, первый запоминающий блок и регистратор деформаций, амплитудно-фазовый анализатор гармоник периодических напряжений, регистраторы соответственно амплитуды и фазы гармонического колебания, блок управления, второй запоминающий блок, первый логический инвертор, последовательно соединенные первый аналоговый инвертор и четвертый формирователь импульсов, последовательно соединенные второй аналоговый инвертор и пятый формирователь импульсов, последовательно соединенные третий аналоговый инвертор, шестой формирователь импульсов и второй логический инвертор, первый импульсный датчик подключен к входам первого аналогового инвертора и первого формирователя импульсов, второй импульсный датчик подключен к входам второго аналогового инвертора и второго формирователя импульсов, третий импульсный датчик подключен к входам третьего аналогового инвертора и третьего формирователя импульсов, выход первого запоминающегося блока подключен к первому входу амплитудно-фазового анализатора гармоник периодических напряжений, второй вход которого подключен к выходу второго логического инвертора и входу второго преобразователя временного интервала, выход которого подключен к первому входу второго запоминающего блока, подключенного своим выходом к второму входу блока преобразования, выходы первого, четвертого, второго и пятого формирователей подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам блока управления, первый и второй выходы амплитудно-фазового анализатора гармоник периодических напряжений подключены к первым входам регистраторов амплитуды и фазы гармонического колебания соответственно, выход третьего формирователя временного интервала подключен к входу первого логического инвертора, выход которого подключен к вторым входам регистратора деформаций, второго запоминающего блока, регистраторов амплитуды и фазы гармонического колебания и пятому входу блока управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам первого преобразователя временного интервала, выход которого подключен к входу блока фиксирования максимума сигнала, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, пятый выход которого подключен к второму входу первого запоминающего блока.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что первый преобразователь временного интервала содержит последовательно соединенные источник положительного опорного напряжения, первый ключ и второй ключ, последовательно соединенные источник отрицательного опорного напряжения, третий ключ и четвертый ключ, третий и четвертый логические инверторы и интегратор, выход которого подключен к входу блока фиксирования максимума сигнала, первый вход к выходам второго и четвертого ключей и второй вход - к первому выходу блока управления, вторые входы второго и четвертого ключей подключены к выходам третьего и четвертого логических инверторов, вход первого из которых подключен к второму входу первого ключа и третьему выходу блока управления, а вход второго - к второму входу третьего ключа и второму выходу блока управления.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок управления содержит первый и второй триггеры, первый, второй третий и четвертый элементы И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы И, генератор логической единицы и элемент ИЛИ, выход генератора логической единицы подключен к первым входам первого и второго триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей импульсов и первому и второму входам первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу блока фиксирования максимума сигнала, а второй вход - к первому входу первого преобразователя временного интервала, выходу первого элемента И и первому входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу первого запоминающего блока, а второй вход - к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам четвертого и пятого формирователей импульсов, первый выход первого триггера подключен к первым входам второго элемента И-НЕ и четвертого элемента И, второй вход последнего подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ и первому выходу второго триггера, вторые выходы второго и первого триггеров подключены к вторым входам соответственно второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к третьему и второму входам первого преобразователя временного интервала и первому и второму входам первого элемента И, выход четвертого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьим входам первого и второго триггеров, а второй вход - к выходу первого логического инвертора.