專利名稱：汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到汽輪機葉片領域，特指一種汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置。
背景技術：
隨著汽輪機單機功率的增加，末幾級葉片越來越長，葉片又工作在濕蒸汽環境，且經常處于變工況運行，工作條件十分惡劣，葉片發生事故的危險性增加，葉片狀態在線監測技術方法的研究越來越迫切。傳統的測量方法是基于應變片-集流環或應變片-發報機系統進行監測的，這種方法的是在試驗過程中只能同時監測很少幾只葉片。然而當葉片振動發作時，汽輪機在同一葉輪上的不同葉片內的動應力數值相差很大，甚至可相差8 10倍，從而導致有很多葉片的故障無法進行監測，傳統應變片測量如圖1所示，在力的作用下，葉片l產生變形，應變片2通過電阻的變化來感應葉片的變形量，通過信號線3傳到導電滑環4，從導電滑環出來的信號接入電腦進行分析。從圖中可以看出，用應變片法只能測量到安裝有應變片的葉片，而對沒有安裝應變片的葉片的振動無法進行測量。
實用新型內容
本實用新型要解決的問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、適用范圍廣、可靠性好、測量精度高的汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置。
為解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為 一種汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，其特征在于它包括固定于葉片頂部上方的兩個以上的葉尖傳感器、安裝于轉子上的反光帶、固定于轉子上方的鑒相傳感器以及前置器和計算機，所述鑒相傳感器采集轉子上反光帶的信號后收到一個脈沖信號并通過前置器傳送給計算機，葉尖傳感器感應到每片葉片經過后收到一組脈沖信號并傳送給計算機。
所述葉尖傳感器為光學傳感器，所述光學傳感器的光路垂直于葉片頂端的端面。與現有技術相比，本實用新型的優點就在于本實用新型的汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，具有結構簡單緊湊、成本低廉、適用范圍廣、可靠性好、測量精度高等優點。其中，葉尖傳感器和鑒相傳感器均與葉片不接觸，只安裝于葉片和轉子的上方，這種非接觸式設計不會影響流體的流動和葉片的振動，不會改變葉片的結構，因此能夠在不影響汽輪機葉片結構和運行的情況下測得整圈葉片的動態特性，從而大大提高了測量裝置的整體使用壽命，可做長期測量。本實用新型可以測量整圈汽輪機葉片，從而實現對汽輪機整圈葉片的監測，適用范圍廣。
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是本實用新型的原理示意圖。
圖例說明
1、葉片
葉尖傳感器
3、轉子
反光帶
5、鑒相傳感器
前置器
7、計算機
接線端模塊單元
9、數據采集卡具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖l和圖2所示，本實用新型的汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，它包括凼定f葉片1頂部上方的兩個以上的葉尖傳感器2 (例如可采用型號為HG12-G12DNK的傳感器)、安裝于轉子3上的反光帶4、固定于轉子3上方的鑒相傳感器5以及前置器6、數據采集卡9(例如可采用型號為NI-PCI6221的采集卡)和計算機7。當轉子3上反光帶4經過鑒相傳感器5 (例如可采用型號為HG12-G12DNK的傳感器)時，鑒相傳感器5就產生一個脈沖信號并通過前置器6傳送給計算機7;當轉子3轉過一圈時，由于每個葉片1都經過葉尖傳感器2，葉尖傳感器2就產生一組脈沖信號(葉片動態特性信號)，數據采集卡9采集到這組信號并傳送給計算機7。本實施例中，葉尖傳感器2為光學傳感器，光學傳感器的光路垂直于葉片1頂端的端面，以保證光線的垂直反射。由于葉尖傳感器2和鑒相傳感器5都是光電傳感器，所以當葉片1或轉子3經過傳感器時，傳感器會產生脈沖信號，然后利用數據采集卡9采集傳感器產生的脈沖信號。實際工作時，當每個葉片1經過葉尖傳感器2時都會產生一組脈沖信號，當轉子3每轉個一圈時，鑒相傳感器5也都會產生一個脈沖信號，傳感器產生的脈沖信號(葉片動態特性信號)接入前置器6，經過前置器6處理的信號通過信號線接到接線端模塊單元8，然后通過數據連接線接到數據采集卡9進入計算機7進行處理，由計算機7中的處理軟件對其進行分析處理，最終得到葉片的動態特性。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，其特征在于它包括固定于葉片(1)頂部上方的兩個以上的葉尖傳感器(2)、安裝于轉子(3)上的反光帶(4)、固定于轉子(3)上方的鑒相傳感器(5)以及前置器(6)、計算機(7)和數據采集卡(9)，所述鑒相傳感器(5)采集轉子(3)上反光帶(4)的信號后收到一個脈沖信號并通過前置器(6)傳送給計算機(7)，葉尖傳感器(2)感應到每片葉片(1)經過后收到一組脈沖信號即葉片動態信號并傳送給計算機(7)。
2、 根據權利要求l所述的汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，其特征在于所述葉尖傳感器(2)為光學傳感器，所述光學傳感器的光路垂直于葉片(1)頂端的端面。
專利摘要本實用新型公開了一種汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置，它包括固定于葉片頂部上方的兩個以上的葉尖傳感器、安裝于轉子上的反光帶、固定于轉子上方的鑒相傳感器以及前置器和計算機，所述鑒相傳感器采集轉子上反光帶的信號后收到一個脈沖信號并通過前置器傳送給計算機，葉尖傳感器感應到每片葉片經過后收到一組脈沖信號并傳送給計算機。本實用新型是一種結構簡單緊湊、成本低廉、適用范圍廣、可靠性好、測量精度高的汽輪機葉片動態特性非接觸測量裝置。
文檔編號G01M13/00GK201340255SQ200920062830
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月6日 優先權日2009年1月6日
發明者盧緒祥, 張世海, 晉風華, 李錄平, 饒洪德 申請人:長沙理工大學