煙氣輪機(jī)葉片振動的非接觸式在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械是國民經(jīng)濟(jì)和國防事業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的重要裝置，占據(jù)非常重要的地位。葉片振動超標(biāo)是造成大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的主要原因之一，特別是工作在嚴(yán)酷環(huán)境的石化、煉油行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備--煙氣輪機(jī)，其運(yùn)行事故更是層出不窮，在線監(jiān)測系統(tǒng)急需開發(fā)。本文主要對適于煙機(jī)情況的相關(guān)技術(shù)和振動參數(shù)分析算法做了深入研究，為實(shí)現(xiàn)包括恒速監(jiān)測/變速測試情況下異步/同步等各種振動參數(shù)的完整測量提供了理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下： ⑴建立了雙屏蔽式電容傳感器的數(shù)學(xué)模

2、型和電路模型，分析了帶寬對傳感器定時(shí)精度的影響并做了計(jì)算機(jī)仿真分析，從而對傳感器的系統(tǒng)帶寬進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并取得了滿意的結(jié)果； ⑵合理選擇了定時(shí)系統(tǒng)的性能參數(shù)，并設(shè)計(jì)了在FPGA片上對葉尖定時(shí)信號的智能化處理以及在DSP內(nèi)對振動數(shù)據(jù)真?zhèn)蔚呐袆e和“變?nèi)Α睌?shù)據(jù)的處理，最后完成了振動數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)處理的流程。 ⑶基于“5+2”測量方案，補(bǔ)充完善了“5+2”頻率辨識的算法并將之應(yīng)用到同步共振的頻率辨識上，并另辟思路簡明扼要地完成了傅

3、立葉系數(shù)法求共振幅值的理論推導(dǎo)和應(yīng)用性研究。 ⑷在異步振動頻率的測量方面，對小角度延時(shí)采樣的測頻方法做了理論推導(dǎo)和應(yīng)用研究，不但大大擴(kuò)展了測頻范圍而且可使傳感器數(shù)量劇降為兩只；在同步共振振幅和階次的測量方面，提出二等夾角法的測量原理并進(jìn)行了理論推導(dǎo)和應(yīng)用研究，可在擴(kuò)展測量振動階次的同時(shí)把傳感器降為三只。 ⑸為利用單傳感器實(shí)現(xiàn)同步共振的振幅和階次的測量，建立了速矢端跡法的葉片振動模型和測量模型并對理論公式做了推導(dǎo)，由計(jì)算機(jī)