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 интервалов, характеризующих деформации лопаток, и оборотного временного интервала, генерации в течение выделенных временных интервалов с нулевых начальных условий линейно изменяющихся напряжений с фиксированной положительной или отрицательной крутизной в зависимости от очередности прихода импульсов от двух импульсных датчиков, участвующих в формировании соответствующих информационных временных интервалов, фиксации величин линейно изменяющихся напряжений по окончании соответствующих временных интервалов, деления в каждом информационном временном интервале зафиксированных значений линейно изменяющихся напряжений на величину напряжения, пропорциональную длительности определенного временного интервала, фиксации по окончании каждого информационного временного интервала результата деления в виде напряжения на неизменном значении до момента получения результата деления в последующем информационном интервале, выделения в оборотном временном интервале амплитуды и фазы роторных гармоник напряжения, полученного фиксацией в каждом информационном временном интервале значений напряжений результатов деления, определения по величине зафиксированных значений напряжений результатов деления в каждом информационном временном интервале деформаций соответствующих лопаток, а по амплитуде и фазе роторных гармоник - распределение усредненных величин деформаций по лопаточному венцу и величины аэродинамической неуравновешенности рабочего колеса турбомашины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения сложности регистрации и анализа результатов измерения, деление в каждом информационном временном интервале зафиксированных значений линейно изменяющихся напряжений производят на величину напряжения, пропорциональную длительности временного интервала, определяемого как длительность временного интервала прохождения заданного количества импульсов одного из двух импульсных датчиков.

2. Устройство для определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины, содержащее установленные на невращающихся частях машины первый и второй импульсные датчики, расположенные напротив соответственно выходной и входной кромок периферийного сечения лопаток и подключенные к первому и второму формирователям импульсов, выходы которых подключены к первому и второму входам блока управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам первого преобразователя временного интервала, а четвертый выход - к первому входу запоминающего блока, выход которого подключен к первым входам регистратора деформации и амплитудно-фазового анализатора гармоник периодического напряжения, регистраторы амплитуды и фазы гармонического колебания и второй преобразователь временного интервала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем снижения сложности регистрации и анализа результатов измерения, оно дополнительно содержит третий преобразователь временного интервала, задатчики общего количества лопаток в венце колеса и количества межлопаточных интервалов, блок определения части периода, шину привязки ротора по фазе, подключенную к третьему входу блока управления, и множительно-делительный блок, выход которого подключен к второму входу запоминающего блока, первый вход - к выходу первого преобразователя временного интервала, второй вход - к выходу второго преобразователя временного интервала, третий вход - к выходу задатчика общего количества лопаток в венце колеса, четвертый вход - к первому выходу блока определения части периода, первый вход которого подключен к выходу задатчика количества межлопаточных интервалов, а второй выход - к четвертому входу блока управления, первый и второй выходы амплитудно-фазового анализатора гармоник периодического напряжения подключены к первым входам соответственно регистраторов амплитуды и фазы гармонического колебания, выход третьего преобразователя временного интервала подключен к первому входу второго преобразователя временного интервала, второй и третий входы которого подключены соответственно к пятому и шестому выходам блока управления, седьмой выход которого подключен к входу третьего преобразователя временного интервала, восьмой, девятый и десятый выходы - соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока определения части периода, одиннадцатый выход - к вторым входам регистратора деформации, амплитудно-фазового анализатора гармоник периодического напряжения и регистраторов амплитуды и фазы гармонического колебания.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок управления содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, генератор логической единицы, делитель частоты и второй задатчик общего количества лопаток в венце колеса, первый, второй и третий триггеры, первые входы последних подключены к выходу генератора логической единицы, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выходу элемента ИЛИ, третьи входы - к выходам соответственно первого и второго формирователей импульсов и к первому и второму входам первого элемента И-НЕ, первый инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к первым входам первого элемента ИЛИ-НЕ, третьего элемента И и первого преобразователя временного интервала, второй прямой выход первого элемента И-НЕ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу запоминающего блока и третьему входу блока определения части периода, первый вход делителя частоты подключен к шине привязки ротора по фазе и первому входу элемента ИЛИ, второй вход - к выходу второго задатчика общего количества лопаток в венце колеса, третий вход - к выходу первого элемента И и второму входу блока определения части периода, а выход - к второму входу регистратора фазы гармонического колебания, первый выход первого триггера подключен к первым входам второго элемента И-НЕ и второго элемента И, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам второго триггера, первый выход которого также подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму выходу первого триггера, а выход - к второму входу первого преобразователя временного интервала и к первому входу четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И-НЕ и третьему входу первого преобразователя временного интервала, первый прямой выход - к четвертому входу блока определения части периода, а второй инверсный выход - к второму входу третьего триггера, третий вход которого подключен к второму выходу блока определения части периода и второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу второго преобразователя временного интервала и первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к входу третьего преобразователя временного интервала и выходу третьего триггера, а выход - к второму входу второго преобразователя временного интервала, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И.