Емкостный преобразователь радиальных зазоров турбомашины

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН4 с 01 в 7/о ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН ТОРСНОМУСВИДТЛСТЕМ о знаку. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) ЕМКОСТНЬП 1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬРАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ ТУРБОМАШИНЫ ЯО 1193451 содержащий цилиндрический корпус сразмещенной в нем парой электродов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения точности путемобеспечения нечувствительности кизменению углов выноса лопаток турбо. -машины, рабочие поверхности электродов выполнены в формепараллелограммов и установлены наклонно к плоскости торца корпуса под углами, рав-ными по величине и противоположными1193451 5 10 15 20 25 30 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерения радиальных зазоров в турбомашинах во времяих работы.Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечениянечувствительности к изменению угловвыноса лопаток турбомашины,На Фиг.1 изображен предлагаемыйпреобразователь; на фиг.2 - торцоваяповерхность преобразователя.Устройство содержит корпус 1 иразмещенные в нем электроды 2 и 3.Корпус установлен на статоре 4 турбомашины. Вращающиеся лопатки 5 турбомашины являются центральным электродом емкостного преобразователя иэлектрически связаны с общей точкой,К электродам 2 и 3 подключен измерительный блок 6. Он включает в себяподстроечные конденсаторы 7 и 8,трансформатор 9, первичная обмоткакоторого выполнена с отводом от середины, подключенный к его вторичнойобмотке блок 10 обработки сигналаи источник 11 питания, который подключен к отводу первичной обмоткитрансформатора 9,Элек" оды 2 и 3 преобразователявыполнены в виде призмы и установлены параллельно один другому вдольнаправления перемещения лопаток 5(фиг.2), Рабочими поверхностямиэлектродов 2 и 3 являются наклонныеграни, обращенные к лопаткам турбины,Они имеют в плане форму прямоугольников или параллелограммов. Электроды 2 и 3 установлены наклонными гранями в противоположные стороны, такчто их рабочие поверхности наклоненыотносительно плоскости торца корпуса 1 преобразователя на углы, равныено величине и противоположные познаку.Емкостный преобразователь работает следующим образом.При вращении ротора турбомашинылопатки, проходя мимо электродов2 и 3 дифференциального емкостногопреобразователя, вызывают изменениеемкостей между ними. При движениилопатки 5 в направлении, указанномстрелкой на фиг.1, емкость междуэлектродом 2 и торцом лопатки 5увеличивается, а между электродом3 и торцом лопатки 5 уменьшается.В результате на обмотках трансформа-. тора 9 формируется амплитудно-модулированное напряжение, поступающее на вход блока 10 обработки сигнала, Глубина модуляции этого напряжения пропорциональна величине радиального зазора между рабочими поверхностями электродов 2 и 3 и торцами лопаток 5.В блоке 10 обработки сигнала осуществляется детектирование амплитудно-модулированного напяжения и формирование сигнала постоянного тока, пропорционального глубине модуляции, и, следовательно, величине контролируемого зазора. Помимо глубины модуляции на величину Формируемого сигнала постоянного тока оказывает влияние Форма огибающей амплитудно-модулированного сигнала. Симметричность Формы огибающей достигается путем балансировки рабочих емкостей дифференциального емкостного преобразователя с помощью подстроечных конденсаторов 7 и 8. Форма сигнала определяется также величиной углов наклона рабочих поверхностей электродов к торцовой поверхности корпуса 1 и положением относительно него торца лопатки 5,В процессе работы турбомашинына лопатки действует ряд сил, вызывающих их вибрацию, изгибание и закручивание относительно начального состояния покоя. Изменения углов выноса лопаток приводит к смещению их положения относительно электродов преобразователя,Однако, это не приводит к изменению формы и глубины модуляции, Например, увеличение емкости в одном .плече преобразователя между электро 45 дом 2 и торцом лопатки 5, вследствиеизменения угла выноса лопатки, сопровождается увеличением емкости на такую же величину в другом плече- между электродом 3 и торцом лопатки 5.50 П, наоборот, уменьшение емкости впервом плече компенсируется таким же уменьшением емкости во втором плече дифференциального емкостного преобразователя. Так как площади перекрытия электродов 2 и 3 торцом лопатки не меняются при изменении углов вынося лопаток, форма выходного сигналя и ам1193451 4тельность преобразователя к изменениюуглов выноса лопаток н повышаетсяего точность,3плитуда огибающей модулированногосигнала также остаются неизменными.За счет этого достигается нечувствиСоставитель И.КислицинТехред Ж.Кастелевич .Корректор Е.СирохмВ Редак М.Блана 7304/41 Тираж 650 : ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Зака Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4