旋轉葉輪軸向力的FBG檢測方法與實驗研究.pdf

1、近年來，隨著生產安全問題越來越受到人們的關注，離心式旋轉葉輪機械工作時，由于流體作用在葉輪上的壓力分布不對稱產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器的嚴重損壞而影響機械的正常工作，嚴重時還會危及操作人員的生命安全，從而旋轉葉輪軸向力的檢測也成為應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;響應時間快、精度高、靈敏度高、分辨率高等許多優(yōu)點。
　　 本課題結合FBG的優(yōu)點，采用FBG檢測系統(tǒng)來測量旋轉葉輪軸向力，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、旋轉葉輪軸向力檢測的研究現(xiàn)狀、及FBG

3、傳感技術的發(fā)展和應用情況;
　　 (2)接著選定電扇扇葉作為本課題的研究對象，并根據電扇的結構建立了旋轉葉輪軸向力的FBG檢測系統(tǒng)，然后針對搭建的檢測系統(tǒng)設計了兩套FBG測量方案，并對方案進行了理論研究及可行性分析;
　　 (3)根據測量方案設計相應的實驗來進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，根據信號處理結果可以證明應用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