Κατανόηση του χρονισμού της άκρης της λεπίδας
Ορισμός: Τι είναι ο χρονισμός της άκρης της λεπίδας;
Χρονισμός άκρης λεπίδας (BTT, που ονομάζεται επίσης μη παρεμβατικό σύστημα μέτρησης τάσης ή NSMS) είναι μια προηγμένη τεχνική μέτρησης για την παρακολούθηση μεμονωμένων στροβίλων, συμπιεστών ή πτερυγίων ανεμιστήρα. δόνηση και καταπόνηση χρησιμοποιώντας σταθερούς οπτικούς ή χωρητικούς αισθητήρες που ανιχνεύουν ακριβείς χρόνους άφιξης των άκρων των λεπίδων καθώς περνούν από τις θέσεις των αισθητήρων. Συγκρίνοντας τους πραγματικούς χρόνους άφιξης με τους αναμενόμενους χρόνους (βάσει της ταχύτητας του ρότορα), τα συστήματα BTT υπολογίζουν την εκτροπή της λεπίδας, τη συχνότητα δόνησης, το πλάτος και μπορούν να ανιχνεύσουν συντονισμοί λεπίδων, ρωγμές και ασυνήθιστους κραδασμούς σε μεμονωμένες λεπίδες χωρίς να απαιτούνται όργανα τοποθετημένα στις ίδιες τις περιστρεφόμενες λεπίδες.
Η BTT είναι η κύρια μέθοδος για την παρακολούθηση της υγείας των πτερυγίων σε αεριοστροβίλους (κινητήρες αεροσκαφών, βιομηχανικοί στρόβιλοι) και κρίσιμη για την ανίχνευση των πτερυγίων. κούραση, συνθήκες συντονισμού και ζημιά από ξένα αντικείμενα που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καταστροφική βλάβη της λεπίδας και καταστροφή του κινητήρα.
Αρχή Λειτουργίας
Μέτρηση Χρόνου Άφιξης
- Αισθητήρες που τοποθετούνται: Πολλαπλοί αισθητήρες (συνήθως 2-8) γύρω από την περιφέρεια του περιβλήματος
- Αναμενόμενη Άφιξη: Υπολογίστε πότε η άκρη της λεπίδας θα πρέπει να φτάσει σε κάθε αισθητήρα με βάση την ταχύτητα του ρότορα
- Πραγματική Άφιξη: Ο αισθητήρας ανιχνεύει το πέρασμα της άκρης της λεπίδας με ακρίβεια μικροδευτερολέπτου
- Διαφορά ώρας: Απόκλιση από την αναμενόμενη = εκτροπή της λεπίδας
- Πολλαπλοί αισθητήρες: Πολλαπλές χρονικές μετρήσεις ανά περιστροφή επιλύουν τους κραδασμούς
- Λεπίδα-λεπίδα: Κάθε λεπίδα παρακολουθείται ξεχωριστά
Υπολογισμός παραμόρφωσης
- Χρονική απόκλιση × ταχύτητα άκρης λεπίδας = μετατόπιση άκρης
- Η μετατόπιση υποδεικνύει κάμψη/κραδασμό της λεπίδας
- Ανάλυση χρονισμού μικροδευτερολέπτων → ανάλυση μετατόπισης μικρομέτρου
Τύποι αισθητήρων
Οπτικοί αισθητήρες
- Πηγή φωτός λέιζερ ή LED
- Ο φωτοανιχνευτής ανιχνεύει το ανακλώμενο φως
- Ο πιο συνηθισμένος τύπος αισθητήρα BTT
- Καλή ακρίβεια και αξιοπιστία
Χωρητικοί αισθητήρες
- Εντοπισμός της άκρης της λεπίδας με βάση την αλλαγή χωρητικότητας
- Απαιτείται αγώγιμη λεπίδα
- Λιγότερο επηρεασμένο από τη μόλυνση από τα οπτικά
- Μικρότερη απόσταση ανίχνευσης
Αισθητήρες Δινορευμάτων
- Παρόμοια με τους αισθητήρες εγγύτητας
- Εντοπίστε μεταλλικές λεπίδες
- Ανθεκτικό και αξιόπιστο
Εφαρμογές
Κινητήρες Αεριοστροβίλων
- Ανάπτυξη και πιστοποίηση κινητήρων αεροσκαφών
- Θέση σε λειτουργία βιομηχανικών στροβίλων
- Παρακολούθηση συμπιεστή και πτερυγίου στροβίλου
- Ανίχνευση πτερυγισμού και συντονισμού
Ατμοστρόβιλοι
- Παρακολούθηση πτερυγίων στροβίλου LP
- Εντοπισμός ζημιάς ή συντονισμού λεπίδας
- Αξιολόγηση κραδασμών μακράς λεπίδας
Μεγάλοι ανεμιστήρες και συμπιεστές
- Ανεμιστήρες επαγωγικού ρεύματος σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας
- Στάδια αξονικού συμπιεστή
- Παρακολούθηση κρίσιμης κατάστασης λεπίδας
Παρεχόμενες πληροφορίες
Συμπεριφορά μεμονωμένων λεπίδων
- Κάθε λεπίδα παρακολουθείται ξεχωριστά
- Προσδιορίστε ποιες συγκεκριμένες λεπίδες δονούνται
- Εντοπισμός ραγισμένων λεπίδων (διαφορετική συχνότητα)
- Ανίχνευση ζημιάς από ξένο αντικείμενο (FOD)
Συχνότητες δόνησης
- Φυσικές συχνότητες λεπίδας κατά τη λειτουργία
- Εντοπισμός συνθηκών συντονισμού
- Αναγνώριση πτερυγισμού
- Χαρακτηρισμός αναγκαστικής απόκρισης
Αξιολόγηση στρες
- Η παραμόρφωση της λεπίδας υποδεικνύει τάση κάμψης
- Παρακολούθηση κόπωσης υψηλού κύκλου
- Συγκρίνετε με τα όρια σχεδιασμού
- Πρόβλεψη υπολειπόμενης διάρκειας ζωής της λεπίδας
Πλεονεκτήματα έναντι των μετρητών τάσης
Χωρίς περιστρεφόμενα όργανα
- Οι μετρητές τάσης απαιτούν εγκατάσταση σε λεπίδες
- Χρειάζεστε δακτυλίους ολίσθησης ή τηλεμετρία (πολύπλοκο, ακριβό)
- Το BTT χρησιμοποιεί μόνο σταθερούς αισθητήρες.
- Χαμηλότερο κόστος και πολυπλοκότητα
Όλες οι λεπίδες παρακολουθούνται
- Μετρητές τάσης συνήθως σε 1-2 λεπίδες
- Το BTT παρακολουθεί κάθε λεπίδα σε στάδιο
- Προσδιορίζει τις ακραίες λεπίδες
- Πλήρης αξιολόγηση πληθυσμού
Μόνιμη Ικανότητα
- Μπορεί να εγκατασταθεί μόνιμα
- Συνεχής ή περιοδική παρακολούθηση
- Τα τενοντόμετρα συχνά χρησιμοποιούνται μόνο για δοκιμές
Προκλήσεις
Σύνθετη Επεξεργασία Σήματος
- Δεδομένα με υποδειγματοληψία (λίγα σημεία ανά περιστροφή)
- Απαιτούνται εξελιγμένοι αλγόριθμοι
- Προκλήσεις ψευδωνύμων
- Απαιτεί εξειδικευμένο λογισμικό
Απαιτήσεις εγκατάστασης
- Πρέπει να έχετε πρόσβαση στη διαδρομή της λεπίδας
- Ενδέχεται να χρειαστούν τροποποιήσεις στο περίβλημα
- Ακριβής τοποθέτηση αισθητήρα
- Βαθμονόμηση για συγκεκριμένη γεωμετρία λεπίδας
Περιβαλλοντικά Θέματα
- Μόλυνση στα οπτικά συστήματα (εξάτμιση, λάδι)
- Αισθητήρες που επηρεάζουν την υψηλή θερμοκρασία
- Δόνηση του περιβλήματος που επηρεάζει τις μετρήσεις
Ο χρονισμός της άκρης της λεπίδας είναι μια εξειδικευμένη αλλά ισχυρή τεχνική για τη μη παρεμβατική μέτρηση των κραδασμών της λεπίδας σε στροβιλομηχανές. Χρονίζοντας με ακρίβεια τις αφίξεις των άκρων της λεπίδας σε πολλαπλές θέσεις αισθητήρων, τα συστήματα BTT παρακολουθούν την υγεία των μεμονωμένων λεπίδων, ανιχνεύουν συντονισμούς και ρωγμές και αποτρέπουν καταστροφικές βλάβες της λεπίδας σε αεριοστροβίλους και άλλα περιστρεφόμενα μηχανήματα με λεπίδες, όπου η ακεραιότητα της λεπίδας είναι κρίσιμη για την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία.