基于PSD的葉輪形變測量系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、汽輪機(jī)被認(rèn)為是火電和核電廠的原動機(jī),是熱能、動能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵裝置。葉輪是汽輪機(jī)的重要組成部分,汽輪機(jī)在運行時,葉輪將發(fā)生較大的彈性形變,如果超出規(guī)定形變量,將與汽輪機(jī)內(nèi)部其他器件發(fā)生碰撞,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證葉輪的可靠運轉(zhuǎn),在出廠前需要對加壓后葉輪的形變量進(jìn)行測量分析,這就需要用到高精度的形變測量傳感器。激光形變測量傳感器,因具有測量重復(fù)性好、精度高、適用范圍廣等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于工業(yè)中各個領(lǐng)域,如航空、汽車、電子等。但這種高

2、精度形變測量傳感器都要依賴于進(jìn)口,價格相當(dāng)昂貴,在此背景下,根據(jù)項目需要,本文設(shè)計了一套基于PSD(Position Sensitive Detector)的形變測量系統(tǒng)。本文主要工作如下:
　　1、根據(jù)對比現(xiàn)有形變測量方法,結(jié)合形變測量系統(tǒng)功能需求及技術(shù)指標(biāo),提出了葉輪形變測量系統(tǒng)的整體方案,就形變測量傳感器、自由度移動機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)測量軟件給出了具體設(shè)計路線。
　　2、分析了激光三角法及 PSD工作特性,結(jié)合激光三角法形變測

3、量原理和scheimflug條件,給出了傳感器頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過對PSD的光點探測方法的分析,采用了一種模數(shù)結(jié)合的方法,設(shè)計了 PSD信號處理電路。其中包括TMS320F28335核心電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、放大電路、濾波電路、偏置電路、ADS1256采集電路及LD驅(qū)動電路的設(shè)計,并根據(jù)設(shè)計的原理圖,制作了電路板。分析了系統(tǒng)電路布局布線和抗干擾的設(shè)計方法。
　　3、根據(jù)系統(tǒng)測量需求,設(shè)計了自由度移動結(jié)構(gòu)的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)。
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