叶尖间隙-善测-电容式叶尖间隙测量

善测天津科技有限公司位于天津市西青学府工业区，于 2015年 7 月份成立，-资本 500 万，是一家集研发生产一体的-公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。

基于叶尖定时的旋转叶片振动检测及参数辨识技术

大型旋转机械主要包括航空发动机、烟气轮机、汽轮机、鼓风机等，是航空、舰船、电力、石化、冶金等工业系统广为应用的关键设备。叶片作为大型旋转机械的-部件，是设备安全运行和提高其效率的重要保障。叶片振动是导致叶片工作失效的主要原因之一。由于叶尖定时测振属于-的欠采样方法，振动参数辨识相对困难。本文在课题组多年研究基础上，主要致力于叶尖定时振动参数辨识算法的研究。建立了叶尖定时测振模型，通过理论和仿zhen分析振动信号特点，提出了新的叶片振动参数辨识方法，并通过大量现场实验数据验证，取得满意的结果。主要内容如下:

1、对旋转叶片进行受力分析，建立了整个叶尖定时测振系统模型，包括叶片组模型、激振力模型以及叶尖定时传感模型等，是叶尖定时算法理论研究和仿zhen分析的基础。通过仿zhen对比了恒速和变速下的同步振动和异步振动信号特点。

 2、讨论了不同条件下叶尖定时振动信号分析处理的难点。对典型的叶尖定时算法进行了理论推导，包括速矢端迹法、双参数法、自回归方法等，分析对比了各算法优缺点，为探索欠采样下的新算法-。

 3、提出了基于任意角分布的多传感器叶片振动参数辨识新方法。主要针对变速下同步振动、恒速下同步振动以及恒速下异步振动三种情况分别提出了三种不同的振动参数辨识方法，并获得发明两项。对各方法进行了详细的理论推导及仿zhen分析，其中运用了二乘、曲线拟合、全相位fft以及振动倍频遍历等算法，能够准确辨识出不同条件下叶片振动幅值、频率、倍频等参数。解决了因欠采样引起的振动参数辨识不全、不确定性问题。

 4、讨论了传感器布局对不同叶尖定时振动参数辨识算法的影响。建立传感器采样点分布范围dr这一函数对传感器布局优劣进行评价;利用明显度(δs%)对振动倍频遍历结果进行判定。结合实际条件，拟出了基于任意角分布的多传感器布局择优选取方法。

 5、在多种旋转机械设备上完成了叶片振动检测实验，通过大量实验数据，对各种叶尖定时振动参数辨识算法进行了实验验证。实验分析结果表明了算法的可行性和有效性。

善测天津科技有限公司位于天津市西青学府工业区，于 2015年 7 月份成立，-资本 500 万，是一家集研发生产一体的-公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。

叶尖定时传感器及叶片振动信号处理技术的研究

速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航运业尤其是航空 亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级的所有叶片的振 动情况，因此国外一直在致力研究非接触式旋转叶片振动测量新技术—叶尖定时 测量技术。依托装备部预先研究课题“非接触式旋转叶片振动测量技术 研究”，基于叶尖定时测量技术，研制了旋转叶片振动测量系统，包括叶尖定时传 感器和转速同步传感器，动态模拟实验装置以及相应的数据采集软件和振动分析 算法，通过动态和现场实验，验证了该系统对压气机、涡轮机高速旋转叶片的振 动检测的可行性。主要工作包括如下几个方面：

 1. 设计了光纤束式叶尖定时传感器，经过静态和动态的模拟实验分析，充分验证 了其作为整个系统的-部件的实用性

 2. 设计了磁电式的霍耳转速同步传感器，在模拟实验和现场实验中，该传感器工 作正常，电容式叶尖间隙测量，-了转速同步信号的有效输出； 3. 开发了一套采集数据采集软件，叶尖间隙，辅助采集电路的调试和现场数据的实时采集；

 4. 开发了一套模拟实验装置，电容式叶尖间隙，通过详细的模拟实验，对设计的传感器和光电 接收电路进行了原理性验证，并进行了优化设计；

 5. 研究了一套实用可行的基于叶尖定时传感的异步振动和同步共振分析算法，包 括异步和同步信号的分离，在现场实验中成功探测到了叶片的同步共振信号， 验证了其-性，为后续整个系统的实时检测打下了基础。