旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙的實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航空、航運業(yè)亟待解決的難題，傳統(tǒng)的測量方法主要有放電探針測量法、電渦流測量法、微波測量法、超聲波測量法、電容測量法、X射線測量法、光學(xué)三角測量法等，這些方法存在不同程度的缺陷。為了使葉尖間隙測量技術(shù)達到實用水平，國內(nèi)、外專家一直致力于研究一種非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量新技術(shù)——光纖傳感測量技術(shù)。本論文正是依托國家教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃資助項目——“基于光纖傳感的葉尖間隙測試技術(shù)

2、研究”，在已有的各種間隙測量方法的研究基礎(chǔ)上，針對項目的具體技術(shù)要求，圍繞旋轉(zhuǎn)葉片的葉尖間隙測試技術(shù)進行分析研究，論文的主要工作包括以下幾個方面： 1、在原有兩組接收光纖的傳感器基礎(chǔ)上，采用了三組光纖束的光纖傳感器接收葉尖表面的反射光信息，實現(xiàn)了對葉片葉尖間隙的準確測量；該傳感器不僅可以消除光源波動、葉尖表面反射率變化對測量結(jié)果的影響，而且可以減小葉尖表面與傳感器端面間夾角變化對測量結(jié)果的影響。 2、建立了單光纖傳光、三

3、組光纖束接收反射光的葉尖間隙傳感器的數(shù)學(xué)模型，并運用該模型對傳感器進行了優(yōu)化設(shè)計，確定了光纖傳感器的端面排列結(jié)構(gòu)、初始距離、線性范圍等性能參數(shù)。 3、設(shè)計了靜態(tài)葉尖間隙信號的高精度放大與處理電路，實現(xiàn)了對靜態(tài)間隙信號的有效測量，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)采用多組比值的曲面擬合，在一定測量范圍內(nèi)消除了葉片葉尖傾角變化對間隙測量的影響。 4、通過分析傳感器的一組、兩組、三組接收光纖的信號特征，采用三組光纖束的光強比值信號對傳感器精度進行