薄片電容式間隙測量技術研究.pdf

1、航空發(fā)動機葉片葉尖徑向間隙的大小對發(fā)動機整機具有非常重要的影響。葉尖間隙較大時會降低發(fā)動機的性能,葉尖間隙較小時會造成安全隱患。因此,控制發(fā)動機的葉尖間隙使其保持在一個合理的范圍之內,對提高發(fā)動機的性能,保證發(fā)動機的安全具有非常重要的意義。
　　目前,國際上葉尖間隙檢測方法有放電探針法、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。其中電容法以其結構簡單、測頭設計靈活、靈敏度好、分辨力高、非接觸測量等特點被廣泛

2、應用。課題針對間隙測量問題采用調幅式電容法的原理對間隙測量系統進行了設計研究。
　　課題研究的重點主要是以下幾個方面:
　　1.針對課題中發(fā)動機葉片葉尖間隙較小,現有電容傳感器測頭很難放進間隙內的問題,提出了使用印制電路板的工藝制作新型測頭,對測頭研制過程中可能遇到的問題進行了討論,并對研制的測頭做了靜電場仿真和實驗分析。
　　2.設計調幅式電容法的調制電路,實現傳感器位移信號到電壓信號的轉變。針對運算放大式調幅電路中

3、雜散電容和纜線分布電容的影響,采用了驅動電纜技術對電路進行保護。
　　3.設計穩(wěn)定的解調電路。調制信號經整流、帶阻濾波、低通濾波后輸出低頻信號,完成信號的解調。
　　4.設計傳感器AD采集模塊,搭建實驗平臺并對傳感器系統進行實驗測試和性能分析。實驗結果表明,在0~300μm的有效測量范圍內,傳感器系統整機穩(wěn)定性優(yōu)于5mm/30min,分辨力可達到1mm,重復性實驗標準差優(yōu)于1mm。但系統具有較大的非線性誤差,需要在后續(xù)處理中