叶尖间隙测量系统_善测_叶尖

旋转叶片叶尖间隙测量的关键技术研究

旋转叶片叶尖间隙的实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题，传统的测量方法主要有放电探针测量法、电涡流测量法、微波测量法、超声波测量法、电容测量法、X射线测量法、光学三角测量法等，这些方法存在不同程度的缺陷。为了使叶尖间隙测量技术达到实用水平，叶尖，国内、外*一直致力于研究一种非接触式旋转叶片叶尖间隙测量新技术——光纤传感测量技术。本论文正是依托国家教育新世纪人才支持计划资助项目——“基于光纤传感的叶尖间隙测试技术研究”，在已有的各种间隙测量方法的研究基础上，针对项目的具体技术要求，围绕旋转叶片的叶尖间隙测试技术进行分析研究，论文的主要工作包括以下几个方面:

1、在原有两组接收光纤的传感器基础上，采用了三组光纤束的光纤传感器接收叶尖表面的反射光信息，实现了对叶片叶尖间隙的准确测量;该传感器不仅可以消除光源波动、叶尖表面反射率变化对测量结果的影响，而且可以减小叶尖表面与传感器端面间夹角变化对测量结果的影响。

 2、建立了单光纤传光、三组光纤束接收反射光的叶尖间隙传感器的数学模型，并运用该模型对传感器进行了优化设计，叶尖间隙测量系统，确定了光纤传感器的端面排列结构、初始距离、线性范围等性能参数。

 3、设计了静态叶尖间隙信号的高精度放大与处理电路，实现了对静态间隙信号的有效测量，间隙测量系统，并根据实测数据采用多组比值的曲面拟合，在一定测量范围内消除了叶片叶尖倾角变化对间隙测量的影响。

 4、通过分析传感器的一组、两组、三组接收光纤的信号特征，采用三组光纤束的光强比值信号对传感器精度进行了比对，并结合实验数据对传感器性能进行了分析，在传感器的线性测量范围内，测量精度达到25um。

为了改善装配过程中叶尖间隙一直以来采用塞尺测量带来的效率低和精度不高，叶尖间隙测量，甚至对叶片石墨涂层挂伤的缺点，依据如今碰壁发展的先进光学影像测量技术和运动控制技术，**了一种利用光学影像测量装配过程中叶尖间隙的非接触测量方法。

在测量系统的执行机构上，在横向上采用左右螺旋直线直线运动单元，纵向上采用双直线运动单元，如此，可依据实际情况和需要，选用单个或双个CCD摄像机进行测量。