Teraotsa ajastuse mõistmine
Definitsioon: Mis on labaotsa ajastus?
Tera otsa ajastus (BTT, mida nimetatakse ka mitte-intrusiivseks pingemõõtmissüsteemiks või NSMS-iks) on täiustatud mõõtmistehnika üksikute turbiinide, kompressorite või ventilaatorilabade jälgimiseks. vibratsioon ja pinget, kasutades statsionaarseid optilisi või mahtuvuslikke andureid, mis tuvastavad labade otste täpsed saabumisajad, kui need mööduvad andurite asukohtadest. Võrreldes tegelikke saabumisaegu eeldatavate aegadega (rootori kiiruse põhjal), arvutavad BTT-süsteemid labade läbipainde, vibratsiooni sageduse ja amplituudi ning suudavad tuvastada tera resonantsid, pragusid ja ebanormaalset vibratsiooni üksikutel labadel ilma, et oleks vaja pöörlevatele labadele endile paigaldada instrumente.
BTT on gaasiturbiinide (lennukimootorite, tööstuslike turbiinide) labade tervise jälgimise peamine meetod ja kriitilise tähtsusega labade tuvastamiseks. väsimus, resonantsitingimused ja võõrkehade kahjustused, mis võivad põhjustada katastroofilise labade rikke ja mootori hävimise.
Tööpõhimõte
Saabumisaja mõõtmine
- Andurite paigutus: Korpuse ümbermõõdu ümber mitu andurit (tavaliselt 2–8)
- Eeldatav saabumine: Arvutage rootori kiiruse põhjal, millal peaks laba ots iga andurini jõudma
- Tegelik saabumine: Andur tuvastab tera otsa läbipääsu mikrosekundilise täpsusega
- Ajavahe: Kõrvalekalle oodatust = laba läbipaine
- Mitmed andurid: Mitmed aja mõõtmised pöörde kohta lahendavad vibratsiooni
- Tera tera haaval: Iga tera jälgitakse eraldi
Läbipainde arvutamine
- Ajahälve × laba otsa kiirus = otsa nihe
- Nihe näitab tera paindumist/vibratsiooni
- Mikrosekundiline ajastuse lahutusvõime → mikromeetri nihke lahutusvõime
Andurite tüübid
Optilised andurid
- Laser- või LED-valgusallikas
- Fotodetektor tuvastab peegeldunud valgust
- Kõige levinum BTT-anduri tüüp
- Hea täpsus ja usaldusväärsus
Mahtuvuslikud andurid
- Tera otsa tuvastamine mahtuvuse muutuse abil
- Nõutav juhtiv tera
- Saastumisest vähem mõjutatud kui optiline
- Lühem tuvastuskaugus
Pöörisvooluandurid
- Sarnased lähedusanduritega
- Metallist terade tuvastamine
- Vastupidav ja usaldusväärne
Rakendused
Gaasiturbiinmootorid
- Lennukimootorite arendus ja sertifitseerimine
- Tööstuslike turbiinide kasutuselevõtt
- Kompressori ja turbiinilabade jälgimine
- Flutteri ja resonantsi tuvastamine
Auruturbiinid
- LP turbiini labade jälgimine
- Tera kahjustuste või resonantsi tuvastamine
- Pika tera vibratsiooni hindamine
Suured ventilaatorid ja kompressorid
- Indutseeritud tõmbeventilaatorid elektrijaamades
- Aksiaalkompressori astmed
- Kriitilise tera seisukorra jälgimine
Esitatud teave
Tera individuaalne käitumine
- Iga tera jälgitakse eraldi
- Tuvastage, millised konkreetsed labad vibreerivad
- Tuvastab pragunenud labasid (erinev sagedus)
- Võõrkeha kahjustuse tuvastamine (FOD)
Vibratsioonisagedused
- Tera loomulikud sagedused töötamise ajal
- Resonantsi tingimuste tuvastamine
- Flutteri tuvastamine
- Sundvastuse iseloomustus
Stressi hindamine
- Tera läbipaine näitab painutuspinget
- Kõrge tsükliga väsimuse jälgimine
- Võrrelge disainipiirangutega
- Ennusta tera järelejäänud eluiga
Eelised pingemõõturite ees
Pöörlevaid instrumente pole
- Pingeandurid vajavad paigaldamist labadele
- Vajad libisemisrõngaid või telemeetriat (keeruline, kallis)
- BTT kasutab ainult statsionaarseid andureid
- Madalamad kulud ja keerukus
Kõikide terade jälgimine
- Pingemõõturid tavaliselt 1-2 labal
- BTT jälgib iga tera etapis
- Tuvastab erandlikud labad
- Täielik populatsiooni hindamine
Püsiv võimekus
- Saab püsivalt paigaldada
- Pidev või perioodiline jälgimine
- Pingemõõturid on sageli ainult testimiseks
Väljakutsed
Kompleksne signaalitöötlus
- Alavalimitud andmed (mõned punktid pöörde kohta)
- Vajalikud keerukad algoritmid
- Aliasingu väljakutsed
- Vajab spetsiaalset tarkvara
Paigaldusnõuded
- Peab ligi pääsema tera teele
- Korpuse muudatused võivad olla vajalikud
- Anduri täpne positsioneerimine
- Kalibreerimine konkreetse tera geomeetria jaoks
Keskkonnaprobleemid
- Optika saastumine (heitgaasid, õli)
- Kõrge temperatuuri mõjutavad andurid
- Korpuse vibratsioon mõjutab mõõtmisi
Labaotste ajastus on spetsiaalne, kuid võimas tehnika mitteinvasiivseks labade vibratsiooni mõõtmiseks turbomootorites. Ajastades täpselt labaotste saabumist mitmesse anduri asukohta, jälgivad BTT-süsteemid iga laba tervist, tuvastavad resonantsi ja pragusid ning ennetavad katastroofilisi labade rikkeid gaasiturbiinides ja muudes labadega pöörlevates masinates, kus labade terviklikkus on ohutu ja usaldusväärse töö jaoks kriitilise tähtsusega.