善測(cè)（天津）科技有限公司位于天津市西青學(xué)府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊(cè)資本 500 萬(wàn)，是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。

基于大頻差雙頻激光的旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測(cè)量技術(shù)

主要包括以下幾個(gè)部分:

(1)研究采用光纖光路結(jié)構(gòu)的拍波(雙頻激光的合成波)信號(hào)傳輸技術(shù),提出了基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測(cè)量新方法。雙路拍波信號(hào)的相位差只與包含葉尖間隙信息的光程差有關(guān),而與葉片特性、電磁環(huán)境干擾等無關(guān),從而提高測(cè)量精度,并可實(shí)現(xiàn)自標(biāo)定(標(biāo)定的基準(zhǔn)單位是自身的拍波波長(zhǎng))。受間隙泄漏流動(dòng)影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會(huì)較高,葉頂中部的泄漏流量較大,換熱系數(shù)也較高,而葉頂壓力面?zhèn)纫约拔γ鎮(zhèn)扔捎诜蛛x渦和泄漏渦核對(duì)壁面的擾動(dòng),換熱系數(shù)也會(huì)較高。

 (2)深入分析了基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測(cè)量系統(tǒng)的誤差源并經(jīng)理論推導(dǎo)建立了誤差模型和影響機(jī)制。使用matlab工具驗(yàn)證了誤差模型的正確性,指出影響系統(tǒng)測(cè)量精度的主要誤差因素,較系統(tǒng)地探索了該方法的測(cè)量精度潛力。

 (3)詳細(xì)設(shè)計(jì)并制作了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的軟、硬件,形成較完整的系統(tǒng)樣機(jī)。具體包括:1)雙路拍波光纖化、微型化光路系統(tǒng)搭建和光纖傳感器設(shè)計(jì);2)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制板和調(diào)試,如APD高壓偏置電源電路、低噪聲微波級(jí)聯(lián)放大電路、本振電路、混頻電路;3)基于全相位FFT的數(shù)字相位檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn),上位機(jī)程序及應(yīng)用軟件編寫等。射流吹風(fēng)比越大,氣動(dòng)效率越高、泄漏流量越低,但吹風(fēng)比增大時(shí)總壓損失系數(shù)也會(huì)增加,葉尖氣膜冷效隨著吹風(fēng)比增加而增大。

 (4)設(shè)計(jì)并完成了系統(tǒng)各子模塊調(diào)試實(shí)驗(yàn)和樣機(jī)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn),主要包括空間雙路比相實(shí)驗(yàn)和單路光纖傳輸?shù)碾p路比相測(cè)距實(shí)驗(yàn)。

葉尖間隙過大會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,甚至引起發(fā)動(dòng)機(jī)喘振,造成發(fā)動(dòng)機(jī)損傷;間隙減小雖然能減少工作介質(zhì)泄露,提高工作效率,但是過小的葉尖間隙會(huì)導(dǎo)致葉尖與機(jī)閘相互磨損碰撞,進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞,造成大量的經(jīng)濟(jì)損失,甚至威脅到人身安全。該系統(tǒng)在自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),表明系統(tǒng)具有較好的線性度、重復(fù)性和較高的測(cè)量精度。

為了方便前期的調(diào)試工作,系統(tǒng)模擬部分的控制邏輯是由多個(gè)數(shù)字芯片搭建而成,當(dāng)工作在高頻信號(hào)時(shí),信號(hào)波形有一定失真,這直接導(dǎo)致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。在后期的改進(jìn)中,該部分控制電路與數(shù)模轉(zhuǎn)換器、RAM的控制邏輯一樣應(yīng)被設(shè)計(jì)在CPLD中,由此能大幅提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度。然而,為了方便前期的調(diào)試工作,系統(tǒng)模擬部分的控制邏輯是由多個(gè)數(shù)字芯片搭建而成,當(dāng)工作在高頻信號(hào)時(shí),信號(hào)波形有一定失真,這直接導(dǎo)致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。

正則比例實(shí)模態(tài)葉片阻尼識(shí)別方法

借助具有黏性阻尼的n自由度系統(tǒng)振動(dòng)微分方程，推導(dǎo)了正則比例實(shí)模態(tài)葉片阻尼識(shí)別方法，并分析了該方法的識(shí)別誤差。隨后，借助西門子LMS Test.Lab測(cè)試軟件，通過建模、通道設(shè)置、錘擊示波、錘擊設(shè)置、測(cè)試、數(shù)據(jù)驗(yàn)證及模態(tài)識(shí)別等步驟，獲得了某靜止葉片的階模態(tài)振型。并借助高斯擬合得到了測(cè)試葉片的頻率-阻尼比特性曲線，且具有較好的擬合效果。后，分析了入口氣體擾流激振法、壓電陶瓷激勵(lì)法、電磁激勵(lì)法及聲波激勵(lì)法等幾種旋轉(zhuǎn)葉片激振方案的優(yōu)劣，并基于真實(shí)機(jī)組葉尖間隙測(cè)量與主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)制定了相應(yīng)的葉片阻尼識(shí)別實(shí)驗(yàn)方案。本課題來源于中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所國(guó)家安全重大基礎(chǔ)研究課題任務(wù)。

鑒相脈沖傳感器定位件產(chǎn)生的脈沖隨時(shí)間變化的鑒相信號(hào)脈沖圖

計(jì)算機(jī)根據(jù)從前置器傳來的信號(hào)，自動(dòng)顯示葉輪機(jī)械開始被監(jiān)測(cè)后葉輪機(jī)械各葉片的脈沖信號(hào)隨時(shí)間變化的葉片信號(hào)脈沖圖，鑒相脈沖傳感器定位件產(chǎn)生的脈沖隨時(shí)間變化的鑒相信號(hào)脈沖圖以及被測(cè)葉輪機(jī)械上的各葉片轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，葉片脈沖傳感器產(chǎn)生的信號(hào)脈沖為一組葉片信號(hào)脈沖，轉(zhuǎn)動(dòng)n圈，組成n組葉片信號(hào)脈沖，n組葉片信號(hào)脈沖與細(xì)分鑒相信號(hào)脈沖構(gòu)成的葉片故障診斷圖；模型分析表明,其測(cè)量精度主要取決于定時(shí)精度,受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、反射光強(qiáng)弱變化、光源不穩(wěn)和漂移等環(huán)境因素影響小。對(duì)于剛性葉片，由于剛性葉片沒有振動(dòng)，當(dāng)葉片沒有故障時(shí)，該葉片所有的信號(hào)脈沖與其對(duì)應(yīng)的細(xì)分鑒相信號(hào)脈沖在同一條直線上，此時(shí)的Xij接近于零。