發(fā)動(dòng)機(jī)葉片葉尖間隙非接觸檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù)，旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高效、安全運(yùn)行至關(guān)重要，也是近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?；趯?duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的分析，本文對(duì)光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。光纖法用于測(cè)量環(huán)境較好，溫度較低的壓氣機(jī)；電容法用于測(cè)量溫度較高的渦輪機(jī)高壓級(jí)。本文的目標(biāo)主要是解決光纖式葉尖間隙測(cè)量系統(tǒng)中光纖束傳感器的數(shù)學(xué)建模和結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，以提高傳感器性能；探索電容式葉尖間隙測(cè)量法的整體方案，為研制實(shí)用的電容式葉尖間

2、隙測(cè)量樣機(jī)奠定基礎(chǔ)。 本文建立了基于光線跟蹤理論的光纖傳感器的三維數(shù)學(xué)模型，結(jié)合實(shí)際工藝，設(shè)計(jì)出具有補(bǔ)償功能的四叉型光纖束傳感器；探索出一套適于測(cè)量環(huán)境的調(diào)頻電容式葉尖間隙測(cè)量的整體方案，采用混頻下變頻來提高測(cè)量系統(tǒng)靈敏度的方法。 本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： (1)建立了基于光線跟蹤理論的三維數(shù)學(xué)模型，用于分析光纖傳感器的受光特性以指導(dǎo)傳感器設(shè)計(jì)。 (2)設(shè)計(jì)了適于高轉(zhuǎn)速、高精度測(cè)量的四叉型光纖束

3、式葉尖間隙傳感器，該傳感器對(duì)光源波動(dòng)、葉尖表面反射特性，光纖傳光損耗，葉尖表面微傾斜引起的與傳感器端面夾角等影響因素有補(bǔ)償功能。經(jīng)過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，證明了其工作的可靠性。 (3)根據(jù)渦輪機(jī)高壓級(jí)的測(cè)量環(huán)境，設(shè)計(jì)了長(zhǎng)電纜單屏蔽的耐高溫電容傳感器，以及配套的調(diào)頻用高穩(wěn)定度的LC振蕩電路。 (4)電容傳感器長(zhǎng)電纜引入的大空載電容，影響測(cè)量靈敏度和精度，設(shè)計(jì)了混頻下變頻電路，用于增大調(diào)頻信號(hào)的相對(duì)頻偏，以提高測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。