ब्लेड टिप टाइमिंग के समझल
ब्लेड टिप टाइमिंग (BTT — जेकरा गैर-दखलंदाज़ी वाला तनाव मापन प्रणाली, या NSMS, भी कहल जाला) एगो उन्नत तकनीक ह जवना से निगरानी कइल जाला वाइब्रेशन आ अलग-अलग टर्बाइन, कंप्रेसर भा फैन ब्लेड के तनाव के, स्थिर ऑप्टिकल भा कैपेसिटिव सेंसर के इस्तेमाल से जे हर ब्लेड टिप के सटीक आगमन समय रिकॉर्ड करे ला जब ऊ सेंसर से गुजरे ला। असल आगमन समय के रोटर स्पीड से अपेक्षित समय से तुलना क के, BTT सिस्टम ब्लेड डिफ्लेक्शन, कंपन आवृत्ति आ आयाम के गणना करे ला, आ चिन्हित क सकत ह ब्लेड के रेजोनेंस, दरार आ असामान्य हलचल के हर ब्लेड के हिसाब से — बिना घूमत ब्लेड पर कवनो इंस्ट्रूमेंटेशन के। ई गैस टर्बाइन में ब्लेड-स्वास्थ्य निगरानी के प्रमुख तरीका ह, विमान इंजन से ले के औद्योगिक इकाई तक, आ ई ब्लेड थकान, रेजोनेंस आ विदेशी वस्तु क्षति (FOD) के पकड़े खातिर बहुत जरूरी ह, जे ना त भयंकर ब्लेड फेल्योर आ इंजन विनाश में बदल सकत ह।
1. संचालन सिद्धांत: आगमन-समय मापन
BTT हर ब्लेड टिप के एगो चलत घटना मान के आ ओकरा बहुत सटीकता से समय नाप के काम करे ला। मापन श्रृंखला एह तरह से चले ला:
- सेंसर के स्थिति: कई सेंसर — आमतौर पर दू से आठ — केसिंग के परिधि के चारों ओर जाना-मानल कोणीय स्थान पर लगावल जाला।
- अपेक्षित आगमन: तत्काल रोटर स्पीड से (जे एगो प्रति-चक्कर-एक-बेर वाला टैकोमीटर भा कीफेजर संदर्भ से मिले ला), सिस्टम हिसाब लगावे ला कि हर ब्लेड टिप कब चाहीं हर सेंसर तक पहुंचे ला।
- असल आगमन: सेंसर टिप के असली गुजरना माइक्रोसेकंड सटीकता से पता लगावे ला।
- समय के अंतर: अपेक्षित आ असल आगमन के बीच कवनो अंतर ब्लेड डिफ्लेक्शन के दर्शावे ला — टिप जल्दी भा देर से आवे ला काहेकि ब्लेड मुड़ रहल बा।
- मल्टीपल सेंसर: हर घूर्णन में अलग-अलग परिधीय स्थिति पर लिहल गइल कई आगमन मापन, सिस्टम के ब्लेड के कंपन के फेर से बनावे में मदद करे ला।
- ब्लेड-दर-ब्लेड: स्टेज के हर ब्लेड के अलग-अलग ट्रैक कइल जाला, जेकरा से आउटलायर बाकी से अलग देखाई देला।
डिफ्लेक्शन गणना
समय के गति में बदलना ज्यामिति के मामला ह: समय के अंतर के ब्लेड-टिप वेग से गुणा करे पर टिप के विस्थापन मिले ला, आ ऊ विस्थापन ब्लेड मुड़ाव भा कंपन के सीधा माप ह। काहेकि टिप बहुत तेजी से चले ला, माइक्रोसेकंड समय रिज़ॉल्यूशन माइक्रोमीटर-स्तर के विस्थापन रिज़ॉल्यूशन में बदल जाला — जे कंपन के खतरनाक बने से बहुत पहिले देखे लायक बा।
2. सेंसर के प्रकार
सेंसर के चुनाव वातावरण, ब्लेड के सामग्री आ सेंसर के कतना संदूषण सहे के पड़ी, एह पर निर्भर करे ला।
ऑप्टिकल सेंसर
- लेजर भा LED प्रकाश स्रोत के फोटोडिटेक्टर के साथ इस्तेमाल कइल जाला, जे गुजरत टिप से परावर्तित रोशनी के महसूस करे ला।
- सबसे आम BTT सेंसर प्रकार, जे अच्छा सटीकता आ विश्वसनीयता देला — सैद्धांतिक रूप से जुड़ल बा फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर आ ऑप्टिकल टैकोमीटर जे कंपन के काम में अन्य जगह इस्तेमाल होला।
कैपेसिटिव सेंसर
- गुजरत घरी कैपेसिटेंस में बदलाव के जरिये ब्लेड टिप के पता लगावे ला।
- एगो चालक ब्लेड के जरूरत पड़े ला, बाकिर ऑप्टिकल सेंसर के तुलना में संदूषण से कम प्रभावित होला — छोट सेंसिंग दूरी के कीमत पर।
एडी करंट सेंसर
- सिद्धांत में एकर जइसन बा प्रॉक्सिमिटी प्रोब आ एडी-करंट प्रोब जे शाफ्ट निगरानी खातिर इस्तेमाल होला।
- धातु के ब्लेड के पता लगावे ला, आ कठिन परिस्थिति में मजबूत आ भरोसेमंद होला।
3. अनुप्रयोग
BTT ओहिजा इस्तेमाल होला जहाँ ब्लेड के अखंडता सुरक्षा खातिर बहुत जरूरी होला आ पारंपरिक सेंसर घूमत हिस्सा तक ना पहुंच सकत।
गैस टर्बाइन इंजन
- विमान-इंजन विकास आ प्रमाणीकरण परीक्षण।
- औद्योगिक गैस-टर्बाइन कमीशनिंग।
- कंप्रेसर आ टर्बाइन-ब्लेड के लगातार निगरानी।
- फ्लटर आ रेजोनेंस के पता लगावल।
स्टीम टर्बाइन
- कम-दबाव (LP) टर्बाइन ब्लेड निगरानी।
- ब्लेड क्षति भा रेजोनेंस के पता लगावल।
- लंबा, पातर LP ब्लेड के कंपन मूल्यांकन।
बड़हन फैन आ कंप्रेसर
- पावर प्लांट में इंड्यूस्ड-ड्राफ्ट फैन।
- अक्षीय कंप्रेसर स्टेज।
- आम तौर पर महत्वपूर्ण ब्लेड वाला रोटर के स्थिति निगरानी — एगो समस्या जे ना त एकर जरिये पहचानल जाला ब्लेड पास फ्रीक्वेंसी केसिंग कंपन में।
4. दिहल गइल जानकारी
एगो परिपक्व BTT इंस्टॉलेशन एगो सिंगल हेल्थ नंबर से बहुत जादे देला; ई हर ब्लेड के कई आयाम में वर्णित करे ला।
व्यक्तिगत ब्लेड व्यवहार
- हर ब्लेड के अलग से ट्रैक कइल जाला, जेकरा से विश्लेषक बिल्कुल सही देख सकत ह कि कवन ब्लेड कंपन कर रहल बा।
- A दरार वाला ब्लेड ई अपना पड़ोसी ब्लेड सभ के तुलना में एगो शिफ्ट भइल प्राकृतिक आवृत्ति (natural frequency) के माध्यम से जाहिर होला।
- बाहरी वस्तु से भइल क्षति (Foreign-object damage, FOD) के पता ब्लेड के व्यवहार में अचानक बदलाव के रूप में चलेला।
वाइब्रेशन फ्रीक्वेंसी
- ब्लेड नाप्रेला प्राकृतिक आवृत्ति सभ असली संचालन के दौरान।
- रेजोनेंस (resonance) के स्थिति के पता लगावेला आ फ्लटर (flutter) के पहचान करेला।
- संचालन भार के तहत जबरदस्ती के प्रतिक्रिया (forced response) के विशेषता बतावेला — जे उत्तेजना बल सभ से घनिष्ठ रूप से जुड़ल बा जे वायुगतिकीय बल जे ब्लेड सभ के उत्तेजित करेला।
स्ट्रेस असेसमेंट
- ब्लेड के विक्षेपण (deflection) के बेंडिंग स्ट्रेस (bending stress) में बदल दिहल जाला।
- डिजाइन सीमा के मुताबिक हाई-साइकिल फटीग (high-cycle fatigue) के निगरानी के सक्षम बनावेला।
- के भविष्यवाणी के समर्थन करेला बाकी बचल ब्लेड जीवन.
5. स्ट्रेन गेज (Strain Gauges) पर फायदा
BTT अपना जगह मुख्य रूप से ब्लेड पर लगावल जाए वाला स्ट्रेन गेज सभ के व्यावहारिक सीमा सभ के पार करके बनवले बा।
कवनो रोटेटिंग इंस्ट्रूमेंटेशन ना
- स्ट्रेन गेज सभ के ब्लेड सभ पर बांधल जरूरी बा आ रोटर से सिग्नल निकालल के खातिर स्लिप रिंग या टेलीमेट्री के जरूरत पड़ेला — जे जटिल आ महंगा होला।
- BTT खाली स्थिर सेंसर सभ के इस्तेमाल करेला, जेकरा से लागत आ जटिलता कम हो जाला।
सगरी ब्लेड के मॉनिटरिंग
- स्ट्रेन गेज खाली एक या दू ब्लेड पर व्यावहारिक होला; BTT स्टेज के हर ब्लेड के निगरानी करेला।
- ई पूरा-आबादी वाला दृश्य आउटलायर ब्लेड सभ के पहचान करेला जेकरा के कुछ इंस्ट्रुमेंटेड नमूना छूट जाई।
स्थायी क्षमता
- BTT के लगातार या समय-समय पर के खातिर स्थायी रूप से स्थापित कइल जा सकेला कंडीशन मॉनिटरिंग, जबकि स्ट्रेन गेज आमतौर पर खाली टेस्ट के खातिर लगावल जाला।
6. चुनौती सभ
ई तकनीक शक्तिशाली बा बाकिर मांगपूर्ण बा, आर एकर कठिनाई सभ तीन क्षेत्र में समूहित बा।
जटिल सिग्नल प्रोसेसिंग
- डेटा भारी रूप से अंडर-सैंपल्ड होला — हर घूर्णन में खाली कुछ बिंदु — एहसे वाइब्रेशन के फेर से बनावे खातिर परिष्कृत एल्गोरिदम के जरूरत पड़ेला।
- एलियासिंग एगो लगातार खतरा बा, आर समर्पित विशेष सॉफ्टवेयर जरूरी बा।
इंस्टॉलेशन के जरूरत
- सेंसर सभ के ब्लेड पथ तक पहुंच होखे के चाहीं, जेकरा खातिर केसिंग में बदलाव के जरूरत पड़ सकेला।
- सेंसर के स्थिति सटीक होखे के चाहीं, आर सिस्टम के विशेष ब्लेड ज्यामिति (geometry) खातिर कैलिब्रेट कइल जरूरी बा।
पर्यावरण संबंधी मुद्दा
- एग्जॉस्ट या तेल से भइल गंदगी ऑप्टिकल सेंसर सभ के अंधा क सकेला।
- उच्च तापमान सेंसर सभ पर दबाव डारेला, आर केसिंग वाइब्रेशन आगमन-समय के मापन में गड़बड़ी पैदा क सकेला।
ब्लेड टिप टाइमिंग टर्बोमशीनरी में ब्लेड वाइब्रेशन के गैर-हस्तक्षेपी मापन के एगो विशेष बाकिर अनोखा सक्षम तरीका ह। कई सेंसर स्थान सभ पर माइक्रोसेकंड सटीकता से ब्लेड-टिप आगमन के समय नाप के, BTT एगो स्टेज के हर ब्लेड के स्वास्थ्य के निगरानी करेला, रेजोनेंस आर दरार सभ के पता लगावेला, आर गैस टर्बाइन आर दूसर ब्लेड वाला मशीन सभ में विनाशकारी ब्लेड फेल्योर से बचावे में मदद करेला, जहां ब्लेड के अखंडता सुरक्षित संचालन आर विनाश के बीच के अंतर बा। पूरा रोटर खातिर — एकर अलग-अलग ब्लेड सभ के बजाय — ओहे मशीन सभ के अबहियों पारंपरिक तरीका से संतुलित आर ट्रेंड कइल जाला वाइब्रेशन एनालिसिस; भारी हिस्सा अनबैलेंस मसलन एगो पंखा या कंप्रेसर रोटर के, साइट पर एगो पोर्टेबल टू-चैनल एनालाइजर जइसे कि Balanset-1A, के मशीन के अपना बेयरिंग में संचालन गति पर काम करत हुवे नापल आर ठीक कइल जाला। एहसे BTT आर शाफ्ट-स्तर के बैलेंसिंग एकही समस्या के अलग-अलग पैमाना पर काम करेला — एगो हर ब्लेड के मोड़ देखेला, दोसरा पूरा रोटर के प्रति-घूर्णन बल सभ के नियंत्रण में राखेला।
