旋转叶片振动参数叶尖定时测量的关键技术研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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旋转叶片振动参数叶尖定时测量的关键技术研究

项目名称：旋转叶片振动参数叶尖定时测量的关键技术研究
项目类别：面上项目
批准号：50375110
申请代码：E051102
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：段发阶
负责人职称：教授
依托单位：天津大学
批准年度：2003

中文摘要：

研究基于叶尖定时原理实现旋转叶片共振、颤振参数的实时、非接触测量技术，利用多只（2-7只）叶尖定时传感器实时监测所有叶片经过定时传感器的时间，根据传感器分布情况及数学模型计算出各叶片的振动情况，从而实现叶片振动参数的非接触、在线、实时测量。主要内容包括非接触式光纤激光叶尖定时传感技术，定时传感信号的高速处理电路设计与开发，在共振和颤振条件下叶片振动幅度、频率和相位的辨识技术研究，叶片振动参数的可测性、测量精度与叶尖定时传感器数量、分布方式间的内在关系研究，叶尖定时传感器均布和非均布相结合实现高性能测量的测试模型研究。航空发动机叶片振动参数的非接触、在线实时测量与监控是航空发动机的关键技术之一，也是国外发达国家研究热点，本项目关键技术的解决将加快实现我国发动机叶片振动参数的在线、实时测量与监控。

中文主题词：叶尖定时，高速采集，旋转叶片，振动分析，光纤传感，

英文摘要：

blade tip-timing,high-speed sa

英文主题词： blade tip-timing,high-speed sa

结论摘要：

基于叶尖定时测振原理，建立了一套非接触式旋转叶片振动参数测量的系统。该系统的关键技术包括1、光纤束式叶尖定时及转速同步传感器，结合高速光电转换技术开发了大带宽、响应速度高的光电接收模块，实现了定时信号的准确获取，是实现高精度测振的基础；2、高速数据采集技术，基于PCI协议，开发了高速数据采集卡，同时采集多路传感器信号，实现了海量数据的高速采集，是系统能够实时在线监测轮机叶片振动的基础；3、振动分析技术，基于"5+2"多模式采样方案实现了同步共振振幅的测量及异步振动频率的辨识。与之对应，几种多种功能、融合多种算法开发了相配套的VMA软件。课题依托军工项目，研制的系统在某型号压气机上先后进行了三次实验，准确的捕捉到叶片同步共振及异步振动的频率与幅值，幅值测量分辨力高于25um。项目成果对工业上安全生产、保障工作人员人身安全有着极为重要的意义，目前该项技术正在向着石化行业等民用方面转化，进一步提高生产力。应用于石化行业的相关课题已经启动。

成果综合统计