叶尖定时传感器及叶片振动信号处理技术的研究

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1、天津大学硕士学位论文叶尖定时传感器及叶片振动信号处理技术的研究姓名：方志强申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：段发阶20040101中文摘耍中文摘要高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航运业尤其是航空亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级的所有叶片的振动情况，因此国外一直在致力研究非接触式旋转叶片振动测量新技术一叶尖定时测量技术。本论文依托总装备部预先研究课题“非接触式旋转叶片振动测量技术研究”，基于叶尖定时测量技术，研制了旋转叶片振动测量系统，包括叶尖定时传感器和转速同步传感器，动态模拟实验装嚣

2、以及相应的数据采集软件和振动分析算法，通过动态和现场实验，验证了该系统对压气机、涡轮机高速旋转叶片的振动检测的可行性。论文的主要工作包括如下几个方面：1．设计了光纤束式叶尖定时传感器，经过静态和动态的模拟实验分析．充分验证了其作为整个系统的核心部件的实用性：2．设计了磁电式的霍耳转速同步传感器，在模拟实验和现场实验中，该传感器工作正常，保证了转速同步信号的有效输出：3．开发了一套采集数据采集软件，辅助采集电路的调试和现场数据的实时采集：4．开发了一套模拟实验装置，通过详细的模拟仿真实验，对设计的传感器和光电接收电路进行了原理性验证，并进行了优化

3、设计：5．研究了一套实用可行的基于叶尖定时传感的异步振动和同步共振分析算法，包括异步和同步信号的分离，在现场实验中成功捕捉到了叶片的同步共振信号，验证了其可靠性，为后续整个系统的实时检测打下了基础。关键词：非接触测量叶尖定时转速同步数据采集异步振动同步振动英文摘臻AbstractIt’saproblemdesideratingsolutionforpowerindustry，energyindustry,aviationandshippingtoreal—timemeasurethehigh-speedrotatingbladevibratio

4、n．Theconventionalcontactingmeasurementtechniqueisdifficulttomeasurethevibrationofallbladesinonestageatthesametime．Soforeignscholarshavebeingapplyingthemtoresearchanewnonmcontactmeasurementtechniqueusingbladetip-timing，Thisdissertationresearchesthenon·contactbladevibrationmea

5、surementtechniqueaccordingtotherequirementofanationaldefensepre·reasea：rchproject“Theresearchofnon-contactmeasurementtechniqueofrotatingbladevibration"’sponsoredbyMinistryofGeneralEquipmentofPLA(HC202—1502—01—02)．Ahighaccuracysystemofvibrationmeasurementonrotationalbladehasb

6、eendevelopedinthisdissertationincludingtip-timingsensors，rev-synchronizationsensorsanddynamicsimulantexperimentalset．nlefeasibilityofthevibrationmeasurementonturbinejlighspeedrotationalbladebythesystemisvalidatedbymeansofmakingtheexperimentalanalysisofsensorsanddata。拍emainwo

7、rkineludedinthedissertationareshownasfollows：1．Designingthetip—timingsensorsbasedonopticalfiberbundles，aswcUasmakingthestaticanddynamicexperimentalanalysisonthemtovalidatethefeasibiIityofthesensorsasthecorepartofthewholesystem；2。Designingtherev—synchronizationsensorsbasedonm

8、agnetoelectricity。嗣犯sensorcanworknormallyandprovidethevalidrev．synchronouss