Устройство для определения параметров вибраций лопаток турбомашин

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Опубликовано 05.12.75, БюллДата опубликования описания сударстеениый комитет вета Министров СССР нь45, ао делам изобре а открытий(71) Заявител нинградскии ор енина электротехническии инстУльянова (Ленина) 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТР ВИБРАЦИЙ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН,Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измер енин вибр ационных прОцессов,в тур бомашинах и коипрессорах.Известные устройства для определения параметров вибраций лопаток турбомашин, содержащие импульсные датчики моментов прохождения лопаток, устанозленные на корпусе тур бом а шины, датчик,положения, ротор а турбомашипы и устройстево преобразования сигналоз с датчиков на индикатор.Однако в таких устройствах невозможно одновременно измерять несколько виорационных параметров, в том числе в переходных режимах. Кроме того, они имеют ограниченный ч астотный ди а п а зон,Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем число импульсных датчиков на единицу больше числа измеряемых параметров, угловое расстояние между ними,меньше 180, а устройство преобразования сипналов выполнено в виде измерителя временных интервалов сигналов с импульсных датчиков и блока решения системы тригонометрических уравнений с числом неизвестных,;равных числу измеряемых параметров.Это позволяет одновременно измерять несколько вибрационных,параметров, в том числе и в переходных, режимах и,расширить частотный диапазон,На чертеже представлена блок-схема устройства.Импульоные датчики 1 моментов прохождения лопаток установлены на корпусе турбомашины и соединены с измерителем интервалов 2. Ротор 3 вместе с измерителем 4 частоты вращения ротора представляет собойдатчик положения ротора с временным выходом. Выходьт измерителя временных интерзалов и датчика положения ротора, соединеныс вычислительпьем блоком 5, который запрограммирозан для решения, системы тригономегрических уравнвний. Индикатор параметроз вибрации б подсоединен к,выходу вычислительного блока,Число датчиков 1 на единицу больше числа измеряемых параметров, а угловое,расстояние между ними меньше 180, В качестведатчиков монументов прохождения лопаток иположения ротора могут быть использованыимпульсные датчики положения любого типа,например индуктивные. Измерители 2 и 4могут быть вьеполнены, например, на основестандартного частотомера. В качестве вычислительного блока 5 может быть использована, например, ЦВМ Миньсквыходное регистрирующее устройство которой служит индикатором параметров вибрации.Связь, расстояния между, двумя, датчиками, скоростью (частотОЙ) Вращения Вала и параметрами вибрации лопаток может быть оаэисана с помощью выражения, составленноц на основе уравпения движения конца лопатки 5Е;=йЫ,+А Я 1 п (сог 1+сро) - 1 п сро 3где Л, -расстояние между,двумя импульсными,датчиками, измеренное по 1 О окружности рабочего колеса;радиус окружности, описываемый концом лопажи;круговая частота, вращения ротора; промежуток времени, за,который конец исследуемой лопатки проходит расстояние между двумя датчиками;амплитуда,колеба,ний лопатки;круговая частота колебаний лопатки отнооительно среднего положения;фазовый угол, характеризующий отклонение лопатки от среднего положения в момент:прохождения мимо первого датчика.В это уравнение кроме двух заранее известных величин (Е;, Р) входят три неизвестных, характеризующих колебания лопатки зо (А, со, сро), и две величины (Й и 1;), которые могут быть непооредстванно измерены любым известным методом. Так как,для определения всех трех неизвестных величин необходимо иметь систему из трех независимых урави. ний, то для их,получения следует устанавливать четыре датчика, Одвинутых один относи. тельно другого,по направлению,вращения ро. тора на некогорые заранее измеренные расстояния. Работа устройства состоит в совмесвном решении системы ърех независимых уравнаний указанного вахида с помощью .специализированной или универсальной вычислительной,машины, что обеспечит определение,оановных параметров,вибрации лопаток (А, а и сро) с необходимой степенью точности при любой частоте вращения ротора как в установившихоя, так и в переходных режимах работы турбомашины, Измерение в переходных режимах возможно благодаря тому, что оцределение необходимых для решения системы,ураанений данных (1,), производится за время, меньшее времени одного оборота ротора. В,пределах этого времени частоту вращения ротора можно считать постоянной,Предмет изобретенияУстройство для определения параметров вибраций лопаток турбомашин, содержащее им. пульспые датчики моментов прохождения лопаток, устаиовленные на корпусе турбомашины, датчпс положения ротора турбомашины иуст. ройство преобразования сигналов,с датчиков па индикатор, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью одновременного измерения нескольких вибрационных,параметров, в том числе в переходных режимах, и расширения частотного дианазона, в него введен,дополнительный датчик, а общее число импульсных матчиков на единицу,больше числа измеряемых параметров; угловое раостояние между импульсными датчиками меньше 180 при этом устройство преобразования Оипналов выполнано в виде,измерителя временных интервалов и блока решения системы тригонометрических уравнаний с числом неизвестных, равным числу измеряемых параметров,