Разбиране на времето на върха на острието
Определение: Какво е синхронизирането на върха на острието?
Време на завъртане на острието (BTT, наричана още неинвазивна система за измерване на напрежение или NSMS) е усъвършенствана техника за измерване за наблюдение на отделни лопатки на турбини, компресори или вентилатори. вибрация и напрежение, използвайки стационарни оптични или капацитивни сензори, които откриват точните времена на пристигане на върховете на лопатките, когато те преминават покрай местоположенията на сензорите. Чрез сравняване на действителните времена на пристигане с очакваните времена (въз основа на скоростта на ротора), BTT системите изчисляват отклонението на лопатките, честотата на вибрациите, амплитудата и могат да откриват резонанси на лопатките, пукнатини и необичайни вибрации на отделни лопатки, без да е необходимо да се монтират инструменти върху самите въртящи се лопатки.
BTT е основният метод за наблюдение на състоянието на лопатките в газови турбини (самолетни двигатели, промишлени турбини) и е от решаващо значение за откриване на проблеми с лопатките. умора, резонансни условия и повреди от чужди предмети, които биха могли да доведат до катастрофална повреда на лопатките и унищожаване на двигателя.
Принцип на действие
Измерване на времето на пристигане
- Разположение на сензорите: Множество сензори (обикновено 2-8) около обиколката на корпуса
- Очаквано пристигане: Изчислете кога върхът на лопатката трябва да достигне всеки сензор въз основа на скоростта на ротора
- Действително пристигане: Сензорът открива преминаването на върха на острието с микросекундна точност
- Времева разлика: Отклонение от очакваното = отклонение на лопатката
- Множество сензори: Многократни измервания на време на оборот разрешават вибрациите
- Острие по острие: Всяко острие се проследява индивидуално
Изчисляване на отклонението
- Отклонение във времето × скорост на върха на лопатката = изместване на върха
- Изместването показва огъване/вибриране на острието
- Микросекундна резолюция на времето → микрометрова резолюция на изместване
Видове сензори
Оптични сензори
- Лазерен или LED източник на светлина
- Фотодетекторът усеща отразена светлина
- Най-често срещаният тип BTT сензор
- Добра точност и надеждност
Капацитивни сензори
- Откриване на върха на острието чрез промяна на капацитета
- Необходимо е проводимо острие
- По-малко засегнати от замърсяване от оптичните
- По-късо разстояние на засичане
Сензори за вихрови токове
- Подобно на сондите за близост
- Откриване на метални остриета
- Здрав и надежден
Приложения
Газотурбинни двигатели
- Разработване и сертифициране на авиационни двигатели
- Въвеждане в експлоатация на промишлени турбини
- Мониторинг на лопатките на компресора и турбината
- Откриване на трептене и резонанс
Парни турбини
- Мониторинг на лопатките на LP турбина
- Откриване на повреда или резонанс на острието
- Оценка на вибрациите на дългите лопатки
Големи вентилатори и компресори
- Вентилатори с индуцирана тяга в електроцентрали
- Етапи на аксиален компресор
- Мониторинг на критичното състояние на лопатките
Предоставена информация
Поведение на отделните остриета
- Всяко острие се проследява отделно
- Идентифицирайте кои специфични остриета вибрират
- Откриване на напукани остриета (с различна честота)
- Откриване на FOD (повреда от чужди предмети)
Честоти на вибрациите
- Собствени честоти на лопатките по време на работа
- Откриване на резонансни условия
- Идентификация на трептене
- Характеризиране на принудителния отговор
Оценка на стреса
- Отклонението на острието показва напрежение на огъване
- Мониторинг на умора при високи цикли
- Сравнете с проектните ограничения
- Прогнозирайте оставащия живот на острието
Предимства пред тензодатчиците
Без въртящи се инструменти
- Тензодатчиците изискват монтаж на лопатките
- Нуждаете се от контактни пръстени или телеметрия (сложно, скъпо)
- BTT използва само стационарни сензори
- По-ниска цена и сложност
Всички остриета се наблюдават
- Тензодатчици обикновено на 1-2 лопатки
- BTT следи всяко острие на етап
- Идентифицира остриета с отклонения
- Пълна оценка на популацията
Постоянен капацитет
- Може да се инсталира постоянно
- Непрекъснат или периодичен мониторинг
- Тензодатчиците често са само за тестване
Предизвикателства
Сложна обработка на сигнали
- Недостатъчно семплирани данни (малко точки на оборот)
- Необходими са сложни алгоритми
- Предизвикателства при алиасинг
- Изисква специализиран софтуер
Изисквания за монтаж
- Трябва да се осъществи достъп до пътя на лопатката
- Може да са необходими модификации на корпуса
- Прецизно позициониране на сензора
- Калибриране за специфична геометрия на острието
Екологични проблеми
- Замърсяване на оптиката (изпускателна система, масло)
- Висока температура, влияеща върху сензорите
- Вибрацията на корпуса, влияеща върху измерванията
Синхронизирането на върховете на лопатките е специализирана, но мощна техника за неинвазивно измерване на вибрациите на лопатките в турбомашините. Чрез прецизно синхронизиране на достигането на върховете на лопатките до множество сензорни местоположения, BTT системите следят състоянието на отделните лопатки, откриват резонанси и пукнатини и предотвратяват катастрофални повреди на лопатките в газови турбини и други въртящи се машини с лопатки, където целостта на лопатките е от решаващо значение за безопасната и надеждна работа.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 