Устройство для измерения динамической неравномерности параметров лопаточного венца турбомашин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ои 97988 О(61) Дополнительное к авт, свид-ву- (22) Заявлено 120181 (21) 3234143/25-28 с присоединением заявки Нов(И) М. Кй. з 6 01 Н 1/08 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙНЕРАВНОМЕРНОСТИ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАТОЧНОГОВЕНЦА ТУРБОМ 32 ИН 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 парамет. рон 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 является 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. Представ.ление информации н аиде взаимногогеометрического положения светящихсяточек на экрайе электронно-лучевогоиндикатора затрудняет Обработку информации н темпе исследуемого процесса и не позволяет оперативно выделять равнодействующие параметры,,:например амплитуду роторной гармоники неравномерности шага лопаток, обработка информации требует громоздкого оборудования в виде нидеозаписывающей аппаратуры с устройствомввода видеоинформации н ЭВМ.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для измерения динамическойнеравномерности параметров лопаточного венца турбомашин, содержащееимпульсный датчик, связанный с нимформирователь и упранляемый генератор. Устройстно содержит также дополнительные импульсные датчики, 2 расположенные вблизи периферийныхи корневых частей лопатоК турбомашины, связанные с ними формирователи,преобразователь сигнала скорости вращения турбомашины в код, последовательно соединенные между собой блокрого и второй вход блока хранениявыборки подключены к выходу формирователя, выход управляемого генератора связан со входом пикового детектора,.а второй вход последнего 40соединен со вторым входом формирователя,На фиг 1 приведена функциональная схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы его работы. 45Устройство содержит последовательно соединенные импульсный датчик 1,Формирователь 2, управляемый генератор 3, генерирующий пилообразноенапряжение, пиковый детектор 4, блок5 хранений - выборки, аналоговую схему б сравнения и анализатор 7 спектра, а также интегратор 8 и источник9 опорного напряжения, выход которого подключен ко второму входу аналоговой схемы 6 сравнения, к выходу ее подключен интегратор 8, выходпоследнего связан с вторым входом управляемого генератора 3, другой входкоторого соединен со вторым входомблока 5 хранения - выборки, а второй бОвыход формирователя 2 подключен ковторому входу пикового детектора 4.Импульсный датчик 1 установлен против торца лопаточного венца 10 турбомашины 11 в ее корпусе 12. 65 управления, вход которого подключен к преобразонателю сигнала скорости нращения турбомашины в код, схему управления генератором "Преобразователь временных интервалов в код" и запоминающий блок 2.Недостатком известного устройства является сложность установки большого количества датчиков и специальныхвыступов в зоне действия корневыхдатчиков, большое время получения ин 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 Устройство работает следующим образомСигналы взаимодействия днижущихся торцов лопаточного венца.10 турбоМашины 11 с импульсного датчика 1 (Фиг.2 О) 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.2,0,). 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 ц ) поступает на второй вхоД блока 5 хранения - выборки, разрешая запоминание напряжения,фиг.2 ц) поступающего с выхода пикового де у тектора 4 на его первый вход фиг.20). 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, соответстнующее 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 н напряжение. Для стабилизации коэФфициента преобразования шага лопаток н 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.20 поступает на анализатор 7 спектра и пропорционально разности напряжения этого сигнала и опорного Ч источника 9 опорного напряжения, поступает через интегратор 8 на второй управляющий вход генератора 3, изменяя крутизну его выходных линейно- нарастающих импульсов таким образом, чтобы среднее значение напряжения, 979880поступающего на вход анализатора 7 спектра, было равно нулю. Коэффициент преобразования задается выбором соответствующей величины опорного напряжения и полностью им определяется. с помощью анализатора 7 спектра выделяют сигналы вибраций венца 10 лопаток.Использование изобретения позволит 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 изобретенияустройство 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 ятем, что, с целью упрощения процессаконтроля и расюирения технологических возможностей устройства, оноснабжено последовательно соединенны 3 ми пиковым детектором, блоком хранения - выборки, аналоговой схемойсравнения и анализатором спектра,атакже интегратором и источником опорного напряжения, выход которогоподключен10 к второму входу аналоговой схемы сравнения, к выходу ее подключен входинтегратора, выход последнего связанс входом управляемого генератора,второй вход которого и второй входблока хранения - выборки подключенык выходу формирователя, выход управляемого генератора связан со входомпикового детектора, а второй входпоследнего соединен со вторым выходомформирователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 483584, кл. 6 01 Н 14/08, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 391410, кл. 6 01 К 1/08, 1978979880Составитель П.Барановдактор П.Коссей Техред Т.Фанта КорректорН.Кор 345/28 Тираж 507 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раое аказ оми отк ска илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 41Г 11П Подписита СССРтийнаб. д. 4/5.