天津叶尖间隙测量系统承诺守信「善测」

善测（天津）科技有限公司位于天津市西青学府工业区，于 2015年 7 月份成立，公司注册资本 500 万，是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。

叶尖间隙测量系统(BCMS)采用电容传感器，用于高速旋转叶片叶尖间隙参数的在线检测，也可用于其他高速位移或间隙在线测量。主要针对变速下同步振动、恒速下同步振动以及恒速下异步振动三种情况分别提出了三种不同的振动参数辨识方法,并获得国家发明***两项。系统基于电容调幅解调原理，传感器安装于静止机匣上，感受叶片扫过时的电容变化并转换为电压输出，经采集模块及软件处理后还原实时间隙信息。

BCMS采用了主动驱动屏蔽技术、微弱信号低噪放大技术、低噪低电容传输电缆技术实现了高速电容信号处理，产品性能指标达到国际相同水平。基于对国内外现状的分析,本文对光纤法和电容法进行了详细研究和论证。系统优点包括：1）传感器耐高温(1200℃），可自动补偿高温导致的误差；2）可静态标定，满足工程实用化；3）线缆损失自动补偿，自动匹配电缆长度；4）系统具备内部自检功能（BIT） 5)响应带宽、传输电缆长度、信号输出距离性能指标优于其他产品。

       BCMS具有-55℃——125℃高可靠紧凑型版本。

善测（天津）科技有限公司位于天津市西青学府工业区，于 2015年 7 月份成立，公司注册资本 500 万，是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。

叶尖间隙是影响发动机性能的重要参数,旋转叶片叶尖间隙在线实时检测系统对航空发动机的有效、安全运行至关重要,也是近几年国内外研究的热点。建立了叶尖定时测振模型,通过理论和仿zhen分析振动信号特点,提出了新的叶片振动参数辨识方法,并通过大量现场实验数据验证,取得满意的结果。基于对国内外现状的分析,本文对光纤法和电容法进行了详细研究和论证。光纤法用于测量环境较好,温度较低的压气机;电容法用于测量温度较高的涡轮机高压级。

本文建立了基于光线跟踪理论的光纤传感器的三维数学模型,结合实际工艺,设计出具有补偿功能的四叉型光纤束传感器;探索出一套适于测量环境的调频电容式叶尖间隙测量的整体方案,采用混频下变频来提高测量系统灵敏度的方法。(2)以数值模拟和实验测量相结合的方法研究了毫米尺度微涡轮叶栅低雷诺数流动特征,揭示了微叶栅通道主要二次流的形成、发展及其相互作用。 本文的研究内容主要有以下几个方面: (1)建立了基于光线跟踪理论的三维数学模型,用于分析光纤传感器的受光特性以指导传感器设计。 (2)设计了适于高转速测量的四叉型光纤束式叶尖间隙传感器,该传感器对光源波动、叶尖表面反射特性,光纤传光损耗,叶尖表面微倾斜引起的与传感器端面夹角等影响因素有补偿功能。经过静态实验,证明了其工作的可靠性。 (3)根据涡轮机高压级的测量环境,设计了长电缆单屏蔽的耐高温电容传感器,以及配套的调频用高稳定度的LC振荡电路。 (4)电容传感器长电缆引入的大空载电容,影响测量灵敏度和精度,设计了混频下变频电路,用于增大调频信号的相对频偏,以提高测量系统的灵敏度。 (5)设计了基于锁相环的鉴频系统,完成了对FM信号的解调。而经过静态实验,验证了电容传感器及接口电路工作的可靠性。

燃气轮机叶片叶尖间隙光纤测量系统设计

燃气轮机转子叶尖间隙对发动机性能有重要影响,为实现其精密测量,首先,根据光纤对光强耦合原理得到了双圈同轴光纤束的光强调制特性函数;接着,分析了倾角变化对反射式光纤位移传感器测量特性的影响;然后,完成了间隙测量系统设计;通过静态测量实验和不同转速下的动态测量实验验证了所设计系统的性能;实验结果表明:所设计传感器线性测量范围为2mm,测量系统性能较好。系统基于电容调幅解调原理，传感器安装于静止机匣上，感受叶片扫过时的电容变化并转换为电压输出，经采集模块及软件处理后还原实时间隙信息。

减速器轴承安装示意图(轴向)

以该减速器轴承型号23232CC/W33。双路拍波信号的相位差只与包含叶尖间隙信息的光程差有关,而与叶片特性、电磁环境干扰等无关,从而提高测量精度,并可实现自标定(标定的基准单位是自身的拍波波长)。根据GB/T4604-2006该轴承径向游隙的值为110μm，小值为75μm。通过比对结果调整轴承游隙，若调整值小于小值，则说明轴承的安装游隙太小，应当增大游隙，轴承安装示意图（轴向）如图5所示。可在轴承箱上、下接合面螺栓孔处放入铜皮进行调整。如果调整值大于值，则说明轴承安装游隙过大。

调整的方法如图5轴承安装示意图（轴向）所示。在轴承箱与轴承外圈结合面放入铜皮进行调整，注意放铜皮时不要堵塞轴承的油孔。以上方法一般需要多次调整，才能将轴承径向游隙调整到标准范围内。游隙调整达到标准后，重新进行安装。