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)。

葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù),旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的有效、安全運(yùn)行至關(guān)重要,也是近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?；趯?duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的分析,本文對(duì)光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。(2)設(shè)計(jì)了適于高轉(zhuǎn)速、高精度測(cè)量的四叉型光纖束式葉尖間隙傳感器,該傳感器對(duì)光源波動(dòng)、葉尖表面反射特性,光纖傳光損耗,葉尖表面微傾斜引起的與傳感器端面夾角等影響因素有補(bǔ)償功能。光纖法用于測(cè)量環(huán)境較好,溫度較低的壓氣機(jī);電容法用于測(cè)量溫度較高的渦輪機(jī)高壓級(jí)。

本文建立了基于光線跟蹤理論的光纖傳感器的三維數(shù)學(xué)模型,結(jié)合實(shí)際工藝,設(shè)計(jì)出具有補(bǔ)償功能的四叉型光纖束傳感器;探索出一套適于測(cè)量環(huán)境的調(diào)頻電容式葉尖間隙測(cè)量的整體方案,采用混頻下變頻來(lái)提高測(cè)量系統(tǒng)靈敏度的方法。 本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面: (1)建立了基于光線跟蹤理論的三維數(shù)學(xué)模型,用于分析光纖傳感器的受光特性以指導(dǎo)傳感器設(shè)計(jì)。 (2)設(shè)計(jì)了適于高轉(zhuǎn)速測(cè)量的四叉型光纖束式葉尖間隙傳感器,該傳感器對(duì)光源波動(dòng)、葉尖表面反射特性,光纖傳光損耗,葉尖表面微傾斜引起的與傳感器端面夾角等影響因素有補(bǔ)償功能。經(jīng)過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),證明了其工作的可靠性。本文在課題組多年研究基礎(chǔ)上,主要致力于葉尖定時(shí)振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)算法的研究。 (3)根據(jù)渦輪機(jī)高壓級(jí)的測(cè)量環(huán)境,設(shè)計(jì)了長(zhǎng)電纜單屏蔽的耐高溫電容傳感器,以及配套的調(diào)頻用高穩(wěn)定度的LC振蕩電路。 (4)電容傳感器長(zhǎng)電纜引入的大空載電容,影響測(cè)量靈敏度和精度,設(shè)計(jì)了混頻下變頻電路,用于增大調(diào)頻信號(hào)的相對(duì)頻偏,以提高測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。 (5)設(shè)計(jì)了基于鎖相環(huán)的鑒頻系統(tǒng),完成了對(duì)FM信號(hào)的解調(diào)。而經(jīng)過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了電容傳感器及接口電路工作的可靠性。

葉片振動(dòng)與葉片故障的區(qū)別

當(dāng)某葉片產(chǎn)生了故障時(shí)，均不同程度地引起葉片信號(hào)脈沖的提前或滯后，Xij不等于零，Xij越大，故障越嚴(yán)重，對(duì)Xij設(shè)定故障警告值T，以此為基準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行趨勢(shì)分析，當(dāng)|Xij|≥T后，計(jì)算機(jī)報(bào)警，T是根據(jù)所監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要性、轉(zhuǎn)速高低由公式而具體確定的；基于對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的分析,本文對(duì)光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。對(duì)于柔性葉片，無(wú)論是否發(fā)生葉片故障都將產(chǎn)生葉片振動(dòng)，當(dāng)葉片沒(méi)有故障時(shí)，該葉片信號(hào)脈沖與其對(duì)應(yīng)的細(xì)分鑒相信號(hào)脈沖不在同一條直線上，葉片脈沖在其對(duì)應(yīng)的細(xì)分鑒相信號(hào)脈沖位置的左右徘徊，Xij不等于零，Xij的平均值接近于零，葉片的振動(dòng)幅度F等于該葉片的多次測(cè)量中的Xij的值max{Xij}與值min{Xij}的差值，當(dāng)葉片發(fā)生故障時(shí)，Xij的平均值G不等于零，平均值G越大表明故障越嚴(yán)重，以此區(qū)分葉片振動(dòng)與葉片故障

軸向游隙因過(guò)盈裝配、帶負(fù)荷運(yùn)行等因素影響較小

在實(shí)踐中，軸向游隙因過(guò)盈裝配、帶負(fù)荷運(yùn)行等因素影響較小，故在安裝時(shí)，一般以軸承的原始游隙為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

具體調(diào)整方法（見(jiàn)圖4）：在減速機(jī)不蓋上蓋的情況下，將軸裝配安裝到位，軸承兩側(cè)壓蓋螺栓緊固到位，然后在軸的一端軸向施加一定的壓力。

該軸向力的大小可參照軸在運(yùn)行中所承受的軸向力，然后使用塞尺測(cè)量間隙1與間隙2，測(cè)量完成后計(jì)算間隙1與間隙2之和，并與軸承測(cè)量的原始游隙對(duì)比，保證二者的差值在±40μm之內(nèi)，若無(wú)法達(dá)到要求，則可以通過(guò)增加調(diào)整墊片調(diào)整，直到達(dá)到要求為止。