电容式间隙测量系统在叶轮机中应用的研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文电容式间隙测量系统在叶轮机中的应用研究（题名和副题名）陈洪敏（作者姓名）指导教师姓名黄振南教授电子科技大学成都石小江研究员中航工业燃气涡轮研究院江油（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称机械工程提交论文日期2009.9论文答辩日期2009.11学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2009年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除

2、了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

3、编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要航空发动机叶尖间隙的大小对提高发动机性能、保证安全飞行是非常关键和重要的，叶尖间隙的设计需要通过试验进行验证和测量。本文对基于电容调频式原理的叶尖间隙测量系统CAPLONG进行了应用研究。对比介绍多种叶尖间隙测量方法，深入分析电容式叶尖间隙测量工作原理。设计与间隙测量系统CAPLONG匹配的同步采样系统，对同步系统中的传感器、音齿结构、同步信号处理做了详细的设计和分析。研究校准方法，设计校准方案，对压气机和涡轮盘进行校准实验，有效获

4、取了校准数据，采用最小二乘法进行七阶拟合，计算出校准系数。在工程应用中测试精度会受到一些因素的影响，在实验室对探针回缩值、探针安装角、接地电阻、转速、高温燃气、轴向串动等因素进行了研究，形成了修正方法和修正数据资源。最后将该系统成功的应用于某高压压气机试验中，实时的监测了压气机叶片叶尖间隙，通过获取的试验数据对压气机叶尖间隙变化进行了详细的分析。本文经过理论分析和试验验证，证明了该电容式叶尖间隙测量系统测试数据的可靠性，在安全监测中的可行性。关键词：校准实验影响因素实验压气机叶尖间隙测量IABSTRACTABSTRA

5、CTThebladetipclearanceisakeyfactorofimprovingaero-engineperformanceandinsuringsafetyflight.Thedesignofthebladetipclearanceshouldbedemonstratedbymeasurementintesting.Inthispaper,applicationresearchisdoneonafrequencymodulated(FM)capacitancetechniquebasedbladetipm

6、easurementsystemCAPLONG.Firstly,methodsofbladetipmeasurementareanalyzedandcontrasted.Theprincipleofcapacitivebladetipmeasurementsystemisdeeplystudied.Secondly,asynchronoussamplingsystemisdesignedtomatchingtheCAPLONGsystem.Detaileddesignandanalysisofsensors,thep

7、honicwheelandsynchronoussignalprocessingaredone.Thirdly,calibratemethodsarestudied,andacalibrateschemeisdesigned.Thesystemiscalibratedonacompressorbliskandaturbinebliskrespectively.Thecalibratecoefficientsofpolynomialofdegree7aregottenwiththeleastsquaresmethod.

8、Sincetheprecisionofmeasurementisaffectedbymanyfactorsinengineeringapplication,thecorrectingmethodsanddatabaseareresearchedandestablishedinalaboratorytorevisetheeffectsofprob