CN201340255Y - 汽轮机叶片动态特性非接触测量装置 - Google Patents

汽轮机叶片动态特性非接触测量装置 Download PDF

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李录平
饶洪德
卢绪祥
晋风华
张世海
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Abstract

本实用新型公开了一种汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，它包括固定于叶片顶部上方的两个以上的叶尖传感器、安装于转子上的反光带、固定于转子上方的鉴相传感器以及前置器和计算机，所述鉴相传感器采集转子上反光带的信号后收到一个脉冲信号并通过前置器传送给计算机，叶尖传感器感应到每片叶片经过后收到一组脉冲信号并传送给计算机。本实用新型是一种结构简单紧凑、成本低廉、适用范围广、可靠性好、测量精度高的汽轮机叶片动态特性非接触测量装置。

Description

汽轮机叶片动态特性非接触测量装置
技术领域
本实用新型主要涉及到汽轮机叶片领域，特指一种汽轮机叶片动态特性非接触测量装置。
背景技术
随着汽轮机单机功率的增加，末几级叶片越来越长，叶片又工作在湿蒸汽环境，且经常处于变工况运行，工作条件十分恶劣，叶片发生事故的危险性增加，叶片状态在线监测技术方法的研究越来越迫切。传统的测量方法是基于应变片-集流环或应变片-发报机***进行监测的，这种方法的是在试验过程中只能同时监测很少几只叶片。然而当叶片振动发作时，汽轮机在同一叶轮上的不同叶片内的动应力数值相差很大，甚至可相差8～10倍，从而导致有很多叶片的故障无法进行监测，传统应变片测量如图1所示，在力的作用下，叶片1产生变形，应变片2通过电阻的变化来感应叶片的变形量，通过信号线3传到导电滑环4，从导电滑环出来的信号接入电脑进行分析。从图中可以看出，用应变片法只能测量到安装有应变片的叶片，而对没有安装应变片的叶片的振动无法进行测量。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、适用范围广、可靠性好、测量精度高的汽轮机叶片动态特性非接触测量装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，其特征在于：它包括固定于叶片顶部上方的两个以上的叶尖传感器、安装于转子上的反光带、固定于转子上方的鉴相传感器以及前置器和计算机，所述鉴相传感器采集转子上反光带的信号后收到一个脉冲信号并通过前置器传送给计算机，叶尖传感器感应到每片叶片经过后收到一组脉冲信号并传送给计算机。
所述叶尖传感器为光学传感器，所述光学传感器的光路垂直于叶片顶端的端面。
与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：本实用新型的汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，具有结构简单紧凑、成本低廉、适用范围广、可靠性好、测量精度高等优点。其中，叶尖传感器和鉴相传感器均与叶片不接触，只安装于叶片和转子的上方，这种非接触式设计不会影响流体的流动和叶片的振动，不会改变叶片的结构，因此能够在不影响汽轮机叶片结构和运行的情况下测得整圈叶片的动态特性，从而大大提高了测量装置的整体使用寿命，可做长期测量。本实用新型可以测量整圈汽轮机叶片，从而实现对汽轮机整圈叶片的监测，适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的原理示意图。
图例说明
1、叶片                    2、叶尖传感器
3、转子                    4、反光带
5、鉴相传感器              6、前置器
7、计算机                  8、接线端模块单元
9、数据采集卡
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型的汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，它包括固定于叶片1顶部上方的两个以上的叶尖传感器2(例如可采用型号为HG12-G12DNK的传感器)、安装于转子3上的反光带4、固定于转子3上方的鉴相传感器5以及前置器6、数据采集卡9(例如可采用型号为NI-PCI6221的采集卡)和计算机7。当转子3上反光带4经过鉴相传感器5(例如可采用型号为HG12-G12DNK的传感器)时，鉴相传感器5就产生一个脉冲信号并通过前置器6传送给计算机7；当转子3转过一圈时，由于每个叶片1都经过叶尖传感器2，叶尖传感器2就产生一组脉冲信号(叶片动态特性信号)，数据采集卡9采集到这组信号并传送给计算机7。本实施例中，叶尖传感器2为光学传感器，光学传感器的光路垂直于叶片1顶端的端面，以保证光线的垂直反射。由于叶尖传感器2和鉴相传感器5都是光电传感器，所以当叶片1或转子3经过传感器时，传感器会产生脉冲信号，然后利用数据采集卡9采集传感器产生的脉冲信号。实际工作时，当每个叶片1经过叶尖传感器2时都会产生一组脉冲信号，当转子3每转个一圈时，鉴相传感器5也都会产生一个脉冲信号，传感器产生的脉冲信号(叶片动态特性信号)接入前置器6，经过前置器6处理的信号通过信号线接到接线端模块单元8，然后通过数据连接线接到数据采集卡9进入计算机7进行处理，由计算机7中的处理软件对其进行分析处理，最终得到叶片的动态特性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1、一种汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，其特征在于：它包括固定于叶片(1)顶部上方的两个以上的叶尖传感器(2)、安装于转子(3)上的反光带(4)、固定于转子(3)上方的鉴相传感器(5)以及前置器(6)、计算机(7)和数据采集卡(9)，所述鉴相传感器(5)采集转子(3)上反光带(4)的信号后收到一个脉冲信号并通过前置器(6)传送给计算机(7)，叶尖传感器(2)感应到每片叶片(1)经过后收到一组脉冲信号即叶片动态信号并传送给计算机(7)。
2、根据权利要求1所述的汽轮机叶片动态特性非接触测量装置，其特征在于：所述叶尖传感器(2)为光学传感器，所述光学传感器的光路垂直于叶片(1)顶端的端面。
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