Co je to časování špičky lopatek? Neinvazivní monitorování lopatek • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je to časování špičky lopatek? Neinvazivní monitorování lopatek • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je to časování špičky lopatky? Neinvazivní monitorování lopatky

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení načasování špičky čepele

Definice: Co je to načasování hrotu čepele?

Načasování špičky čepele (BTT, nazývaný také neinvazivní systém měření napětí nebo NSMS) je pokročilá měřicí technika pro monitorování jednotlivých turbín, kompresorů nebo lopatek ventilátoru vibrace a namáhání pomocí stacionárních optických nebo kapacitních senzorů, které detekují přesné časy příjezdu špiček lopatek při jejich průchodu kolem poloh senzorů. Porovnáním skutečných časů příjezdu s očekávanými časy (na základě otáček rotoru) systémy BTT vypočítávají vychýlení lopatek, frekvenci vibrací, amplitudu a dokáží detekovat rezonance lopatek, praskliny a abnormální vibrace na jednotlivých lopatkách, aniž by bylo nutné namontovat přístroje na samotné rotující lopatky.

BTT je primární metoda pro monitorování stavu lopatek v plynových turbínách (letecké motory, průmyslové turbíny) a je klíčová pro detekci stavu lopatek. únava, rezonanční podmínky a poškození cizími předměty, které by mohly vést ke katastrofickému selhání lopatek a zničení motoru.

Princip fungování

Měření času příjezdu

  1. Umístění senzorů: Více senzorů (obvykle 2–8) po obvodu pláště
  2. Předpokládaný příjezd: Vypočítejte, kdy by měla špička lopatky dorazit ke každému senzoru na základě otáček rotoru
  3. Skutečný příjezd: Senzor detekuje průchod špičky čepele s přesností na mikrosekundy
  4. Časový rozdíl: Odchylka od očekávané hodnoty = vychýlení lopatky
  5. Více senzorů: Vícenásobné měření času na otáčku rozlišuje vibrace
  6. Čepel po čepeli: Každá čepel je sledována individuálně

Výpočet průhybu

  • Časová odchylka × rychlost hrotu lopatky = posunutí hrotu
  • Posun indikuje ohýbání/vibrace čepele
  • Mikrosekundové časové rozlišení → mikrometrové posuvné rozlišení

Typy senzorů

Optické senzory

  • Laserový nebo LED světelný zdroj
  • Fotodetektor snímá odražené světlo
  • Nejběžnější typ senzoru BTT
  • Dobrá přesnost a spolehlivost

Kapacitní senzory

  • Detekce hrotu čepele změnou kapacity
  • Vyžaduje se vodivá čepel
  • Méně ovlivněno kontaminací než optické
  • Kratší snímací vzdálenost

Senzory vířivých proudů

  • Podobné jako přibližovací sondy
  • Detekce kovových čepelí
  • Robustní a spolehlivý

Aplikace

Plynové turbínové motory

  • Vývoj a certifikace leteckých motorů
  • Uvedení průmyslových turbín do provozu
  • Monitorování lopatek kompresoru a turbíny
  • Detekce flutteru a rezonance

Parní turbíny

  • Monitorování lopatek nízkotlaké turbíny
  • Detekce poškození nebo rezonance čepele
  • Posouzení vibrací dlouhých lopatek

Velké ventilátory a kompresory

  • Ventilátory s indukovaným tahem v elektrárnách
  • Stupně axiálního kompresoru
  • Monitorování kritického stavu lopatek

Poskytnuté informace

Chování jednotlivých čepelí

  • Každá čepel je sledována samostatně
  • Určete, které konkrétní lopatky vibrují
  • Detekce prasklých čepelí (různá frekvence)
  • Detekce poškození cizím předmětem (FOD)

Vibrační frekvence

  • Vlastní frekvence lopatek během provozu
  • Detekce rezonančních podmínek
  • Identifikace flutteru
  • Charakterizace vynucené odezvy

Posouzení stresu

  • Průhyb čepele indikuje ohybové napětí
  • Monitorování vysokocyklové únavy
  • Porovnejte s konstrukčními limity
  • Předpovězte zbývající životnost čepele

Výhody oproti tenzometrům

Žádné rotující přístroje

  • Tenzometry vyžadují instalaci na lopatkách
  • Potřebujete sběrné kroužky nebo telemetrii (složité, drahé)
  • BTT používá pouze stacionární senzory
  • Nižší náklady a složitost

Všechny čepele monitorovány

  • Tenzometry obvykle na 1-2 lopatkách
  • BTT monitoruje každou čepel ve fázi
  • Identifikuje odlehlé lopatky
  • Kompletní posouzení populace

Trvalá schopnost

  • Lze trvale nainstalovat
  • Průběžné nebo periodické monitorování
  • Tenzometry často slouží pouze k testování

Výzvy

Komplexní zpracování signálu

  • Nedostatečné vzorkování dat (málo bodů na otáčku)
  • Potřeba sofistikovaných algoritmů
  • Problémy s aliasingem
  • Vyžaduje specializovaný software

Požadavky na instalaci

  • Musí mít přístup k dráze čepele
  • Mohou být nutné úpravy skříně
  • Přesné umístění senzoru
  • Kalibrace pro specifickou geometrii lopatek

Problémy životního prostředí

  • Znečištění optiky (výfuk, olej)
  • Vysoká teplota ovlivňující senzory
  • Vibrace pláště ovlivňující měření

Časování špičky lopatek je specializovaná, ale účinná technika pro neinvazivní měření vibrací lopatek v turbínových strojích. Přesným časováním dosažení špičky lopatky na více místech senzorů systémy BTT monitorují stav jednotlivých lopatek, detekují rezonance a praskliny a zabraňují katastrofickým poruchám lopatek v plynových turbínách a dalších rotačních strojích s lopatkami, kde je integrita lopatek zásadní pro bezpečný a spolehlivý provoz.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp