旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的FBG檢測方法與實驗研究.pdf

1、近年來，隨著生產(chǎn)安全問題越來越受到人們的關(guān)注，離心式旋轉(zhuǎn)葉輪機(jī)械工作時，由于流體作用在葉輪上的壓力分布不對稱產(chǎn)生逐漸增大或瞬時增大的軸向力，長期工作下去這個軸向力容易引起機(jī)器的嚴(yán)重?fù)p壞而影響機(jī)械的正常工作，嚴(yán)重時還會危及操作人員的生命安全，從而旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的檢測也成為應(yīng)用研究中的重要課題。
　　 光纖光柵傳感器是一種無源傳感器，具有本質(zhì)防爆、抗腐蝕、抗電磁干擾、對電絕緣、無電傳輸;體積小、可靠性高，壽命長;能進(jìn)行長期安全監(jiān)測，

2、一根光纖中可寫入多個光柵，易于實現(xiàn)分布式自動化在線監(jiān)測;響應(yīng)時間快、精度高、靈敏度高、分辨率高等許多優(yōu)點。
　　 本課題結(jié)合FBG的優(yōu)點，采用FBG檢測系統(tǒng)來測量旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力，突破了傳統(tǒng)的電測方法來測量軸向力的局限，解決了傳統(tǒng)傳感器測量時易受電磁干擾影響、易腐蝕、壽命不長等問題，針對以上研究目的，本論文所做的工作主要有以下幾方面:
　　 (1)首先簡要介紹了本課題的研究目的及意義、旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力檢測的研究現(xiàn)狀、及FBG

3、傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況;
　　 (2)接著選定電扇扇葉作為本課題的研究對象，并根據(jù)電扇的結(jié)構(gòu)建立了旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的FBG檢測系統(tǒng)，然后針對搭建的檢測系統(tǒng)設(shè)計了兩套FBG測量方案，并對方案進(jìn)行了理論研究及可行性分析;
　　 (3)根據(jù)測量方案設(shè)計相應(yīng)的實驗來進(jìn)行測量方案可行性的驗證，并介紹了用于本課題動態(tài)測量的信號處理方法，根據(jù)信號處理結(jié)果可以證明應(yīng)用FBG傳感器測量軸向力的方案是可行的，并且因其抗電磁干擾的優(yōu)點，使其比