Устройство для измерения динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик огг97988О (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 120Х81 (21) 3234143/25-28 с присоединением заявки М— (23} ПриоритетОпубликоваио 071282 Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07.1282 (И) М. Nn. з

G 01 H 1/08

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЩУДК 534. б 3 (088.8) В.А.Медников, В.A.Îëåéíèêîí и Г,З.Заров (72) Авторы изобретения

1 г (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАТОЧНОГО

ВЕНЦА ТУРБОМЖЖН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано в аппаратуре для измерения параметров неоднородности лопаточного венца турбомашин при выявлении причин повышенной вибрации и аэродинамического дисбаланса, а также при контроле отклонения геометрических параметров периодических структур.

Известно устройство для контроля динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин, . содержащее бесконтактные импульсные датчики, связанные с ними формирователи, а также связанный с последними блок измерения временного интервала и электроннолучевой индикатор.

Датчики установлены как на внешней части корпуса турбомашины, так и внутри у корневой части лопаток(1 ).

Недостатком данных устройств яв ляется сложность установки большого количества датчиков не только на внешней части корпуса турбоагрегата, но и внутри у корневой части лопаток, кроме того, для работы корневых датчиков необходимо дополнительно устанавливать специальные выступы, центральный угол расположения которых должен быть жестко связан с теоретическим центральным углом пе-. риферической части лопаток. Представление информации н ниде взаимного геометрического положения светящихся точек на экрайе электронно-лучевого индикатора затрудняет Обработку информации н темпе исследуемого процесса и не позволяет оперативно выделять равнодействующие параметры, ,; апример амплитуду роторной гармоники неравномерности шага лопаток, обработка информации требует громоздкого оборудования в виде нидеозаписывающей аппаратуры с устройством ввода видеоинформации н ЭВМ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин, содержащее импульсный датчик, связанный с ним формирователь и упранляемый генератор. Устройстно содержит также дополнительные импульсные датчики, 2 расположенные вблизи периферийных и корневых частей лопатоК турбомашины, связанные с ними формирователи, преобразователь сигнала скорости вращения турбомашины в код, последовательно соединенные между собой блок

979880

30 рого и второй вход блока хранения выборки подключены к выходу формирователя, выход управляемого генератора связан со входом пикового детектора,.а второй вход последнего 4Q соединен со вторым входом формирователя.

На фиг..1 приведена функциональная схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы его работы. 45

Устройство содержит последовательно соединенные импульсный датчик 1, формирователь 2, управляемый генератор 3, генерирующий пилообразное напряжение, пиковый детектор 4, блок

5 хранений — выборки, аналоговую схему 6 сравнения и анализатор 7 спектра, а также интегратор 8 и источник

9 опорного напряжения, выход которого подключен ко второму входу аналоговой схемы 6 сравнения, к выходу ее подключен интегратор 8, выход последнего связан с вторым входом управляемого генератора 3, другой вход которого соединен со вторым входом блока 5 хранения — выборки, а второй 0 выход формирователя 2 подключен ко второму входу пикового детектора 4.

Импульсный датчик 1 установлен против торца лопаточного венца 10 турбо. машины 11 в ее корпусе 12. 65 управления, вход которого подключен к преобразонателю сигнала скорости нращения турбомашины в код, схему управления генератором "ПреобразЬватель временных интервалов в код" и запоминающий блок (2).

Недостатком известного устройства является сложность установки большого количества датчиков и специальных выступов в зоне действия корневых датчиков, большое время получения ин-30 формации и большая емкость запоминающего устройства, дополнительная сложность за счет связи с ЭВМ.

Цель изобретения — упрощение процесса контроля и расширение технологических возможностей устройства путем получения информации об изменении неравномерности шага лопаточного венца турбомашины в темпе испытаний.

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин, содержащее импульсный датчик, связанный с ним формирователь, и управляемый генератор, снабжено последовательно соединенными пиковым детектором, блоком хранения — выборки, аналоговой схемой сравнения и анализатором спектра, а также интегратором и источником опорного напряжения, выход которого. подключен к второму входу аналоговой схемы сравнения, к выходу ее подключен вход интегратора, выход последнего связан с входом управляемого генератора, второй вход кото- 35

Устройство работает следующим образом

Сигналы взаимодействия днижущихся торцов лопаточного венца.10 тур.бомашины 11 с импульсного датчика 1 (фиг.2, 0 ) поступают на вход формирователя 2, который вырабатывает на своих выходах импульсы, причем их начало по первому выходу соответствует середине входного сигнала (например, моменту пересечения входным сигналом нулевого уровня), а длительность его постоянна (фиг.2,U).

По второму выходу начало импульса соответствует времени появления входного сигнала, а окончание — середине входного сигнала (фиг.2,ф . Сигнал с первого выхода формирователя 2 поступает на первый вход управляемого генератора 3 пилообразного напряжения, сбрасывая его выходное напряжение (фиг.2,U ) поступает на второй вход блока 5 хранения — выборки, разрешая запоминание напряжения,(фиг.2,U) поступающего с выхода пикового де> тектора 4 на его первый вход (фиг.2,U<). Сигнал со второго выхода передним фронтом сбрасывает пиковый детектор 4, после чего его выход. ,ное напряжение будет возрастать вместе с выходным напряжением управляемого генератора 3 до момента по.явления импульса на первом выходе формирователя 2, сбрасывающего выходное напряжение управляемого генера-. тора 3, при этом выходное напряжение пикового детектора 4 сохраняет сное значение, соответствующее максимальному напряжению управляемого генератора 3 до прихода очередного импульса сброса на его втором входе.

При изменении частоты вращения лопаточного венца 10 временные интервалы между выходными импульсами импульсного датчика 1 также изменяются, что может привести к изменению амплитудных значений пилообразных напряжений на выходе управляемого генератора 3, а следовательно, и коэффициента преобраэонания шага лопаток лопаточного венца 10 турбомашины 11 в напряжение. Для стабилизации коэффициента преобразования шага лопаток в напряжение при изменении частоты вращения и других дестабилизирующих факторах сигнал с выхода блока 5 хранения — выборки через аналоговую схему б сравнения, выходное напряжение которой (фиг.2,U) поступает на анализатор 7 спектра и пропорционально разности напряжения этого сигнала и опорного V источника 9 опорного напряжения, поступает через интегратор 8 на второй управляющий вход генератора 3, изменяя крутизну его выходных линейнонарастающих импульсов таким образом, чтобы среднее значение напряжения, 979880 поступающего на вход анализатора 7 спектра, было равно нулю. Коэффици,ент преобразования задается выбором соответствующей величины опорного напряжения и полностью им определяется. C помощью анализатора 7 спектра выделяют сигналы вибраций венца

10 лопаток.

Использование изобретения позво-. лит сократить число датчиков, требования к их взаимной установке, а следовательно и объем и сложность доработки турбомашины, упрощает измерительное устройство, при этом отпадает необходимость в применении

ЭВИ, позволяет, получать и обрабатывать информацию в темпе испытаний турбомашины.

Формула изобретения устройство для измерения динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин, содержащее импульсный датчик, связанный с ним формирователь, и управляемый генератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса контроля и расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено поспедовательно соединенныЗ ми пиковым детектором, блоком хранения - выборки, аналоговой схемой сравнения и анализатором спектра,а также интегратором и источником опорного напряжения, выход которого подключен

10 к второму входу аналоговой схемы срав нения, к выходу ее подключен вход интегратора, выход последнего связан с входом управляемого генератора, второй вход которого и второй вход блока хранения - выборки подключены к выходу формирователя, выход управляемого генератора связан со входом пикового детектора, а второй вход последнего соединен со вторым выходом

О формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Э 483584, кл. G 01 Н 14/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 391410, кл. G 01 К 1/08, 1978 (прототип).

979880

Uf l

gl l

Составитель П.Баранов

Техред Т.Фанта Корректор Н.Король

Редактор П.Коссей

9345/28 Тираж 5и7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.< д. 4/5.

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 /г Г1

I 1!

iI I и П Г1 1

1 1

1 f!

lI

il

I)