薄片電容式間隙測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片葉尖徑向間隙的大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)具有非常重要的影響。葉尖間隙較大時(shí)會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,葉尖間隙較小時(shí)會(huì)造成安全隱患。因此,控制發(fā)動(dòng)機(jī)的葉尖間隙使其保持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi),對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全具有非常重要的意義。
　　目前,國(guó)際上葉尖間隙檢測(cè)方法有放電探針?lè)?、電渦流法、電容法、光纖法、激光法、超聲波法、X-射線法、微波法等。其中電容法以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)頭設(shè)計(jì)靈活、靈敏度好、分辨力高、非接觸測(cè)量等特點(diǎn)被廣泛

2、應(yīng)用。課題針對(duì)間隙測(cè)量問(wèn)題采用調(diào)幅式電容法的原理對(duì)間隙測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。
　　課題研究的重點(diǎn)主要是以下幾個(gè)方面:
　　1.針對(duì)課題中發(fā)動(dòng)機(jī)葉片葉尖間隙較小,現(xiàn)有電容傳感器測(cè)頭很難放進(jìn)間隙內(nèi)的問(wèn)題,提出了使用印制電路板的工藝制作新型測(cè)頭,對(duì)測(cè)頭研制過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了討論,并對(duì)研制的測(cè)頭做了靜電場(chǎng)仿真和實(shí)驗(yàn)分析。
　　2.設(shè)計(jì)調(diào)幅式電容法的調(diào)制電路,實(shí)現(xiàn)傳感器位移信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)變。針對(duì)運(yùn)算放大式調(diào)幅電路中

3、雜散電容和纜線分布電容的影響,采用了驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。
　　3.設(shè)計(jì)穩(wěn)定的解調(diào)電路。調(diào)制信號(hào)經(jīng)整流、帶阻濾波、低通濾波后輸出低頻信號(hào),完成信號(hào)的解調(diào)。
　　4.設(shè)計(jì)傳感器AD采集模塊,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并對(duì)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試和性能分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在0~300μm的有效測(cè)量范圍內(nèi),傳感器系統(tǒng)整機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)于5mm/30min,分辨力可達(dá)到1mm,重復(fù)性實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差優(yōu)于1mm。但系統(tǒng)具有較大的非線性誤差,需要在后續(xù)處理中