درک زمان‌بندی نوک تیغه
تعریف: زمان‌بندی نوک تیغه چیست؟
زمان‌بندی نوک تیغه (BTT، که سیستم اندازه‌گیری تنش غیرتهاجمی یا NSMS نیز نامیده می‌شود) یک تکنیک اندازه‌گیری پیشرفته برای پایش تک تک پره‌های توربین، کمپرسور یا فن است. لرزش و تنش با استفاده از حسگرهای نوری یا خازنی ثابت که زمان دقیق رسیدن نوک پره‌ها را هنگام عبور از محل حسگرها تشخیص می‌دهند. با مقایسه زمان‌های رسیدن واقعی با زمان‌های مورد انتظار (بر اساس سرعت روتور)، سیستم‌های BTT انحراف پره، فرکانس ارتعاش، دامنه را محاسبه کرده و می‌توانند تشخیص دهند. رزونانس تیغه, ، ترک‌ها و ارتعاشات غیرطبیعی روی پره‌های منفرد بدون نیاز به ابزار دقیق نصب شده روی خود پره‌های چرخان.
BTT روش اصلی برای پایش سلامت پره در توربین‌های گازی (موتورهای هواپیما، توربین‌های صنعتی) است و برای تشخیص آسیب به پره بسیار مهم است. خستگی, ، شرایط رزونانس و آسیب ناشی از جسم خارجی که می‌تواند منجر به شکست فاجعه‌بار پره و تخریب موتور شود.
اصل عملیاتی
اندازه‌گیری زمان ورود
- حسگرها در موقعیت‌های مختلف: چندین حسگر (معمولاً ۲ تا ۸) در اطراف محیط محفظه
- ورود مورد انتظار: محاسبه کنید که نوک پره بر اساس سرعت روتور چه زمانی باید به هر سنسور برسد
- ورود واقعی: حسگر، عبور نوک تیغه را با دقت میکروثانیه تشخیص می‌دهد
- اختلاف زمان: انحراف از مقدار مورد انتظار = انحراف تیغه
- حسگرهای چندگانه: اندازه‌گیری‌های چندگانه زمان در هر دور، ارتعاش را مشخص می‌کند.
- تیغه به تیغه: هر تیغه به صورت جداگانه ردیابی می‌شود
محاسبه انحراف
- انحراف زمان × سرعت نوک تیغه = جابجایی نوک
- جابجایی نشان دهنده خم شدن/لرزش تیغه است
- وضوح زمان‌بندی میکروثانیه → وضوح جابجایی میکرومتر
انواع حسگر
حسگرهای نوری
- منبع نور لیزر یا LED
- حسگر نوری، نور منعکس شده را حس می‌کند
- رایج‌ترین نوع حسگر BTT
- دقت و قابلیت اطمینان خوب
سنسورهای خازنی
- تشخیص نوک تیغه با تغییر ظرفیت خازنی
- تیغه رسانا مورد نیاز است
- کمتر تحت تأثیر آلودگی نسبت به نوری قرار می‌گیرد
- فاصله حسگری کوتاه‌تر
سنسورهای جریان گردابی
- مشابه پروب‌های مجاورتی
- تشخیص تیغه‌های فلزی
- مقاوم و قابل اعتماد
کاربردها
موتورهای توربین گازی
- توسعه و صدور گواهینامه موتور هواپیما
- راه اندازی توربین صنعتی
- مانیتورینگ پره‌های کمپرسور و توربین
- تشخیص لرزش و رزونانس
توربین‌های بخار
- مانیتورینگ پره‌های توربین LP
- تشخیص آسیب یا رزونانس تیغه
- ارزیابی ارتعاش تیغه بلند
فن‌ها و کمپرسورهای بزرگ
- فن‌های القایی در نیروگاه‌ها
- مراحل کمپرسور محوری
- پایش وضعیت بحرانی پره
اطلاعات ارائه شده
رفتار تیغه‌های منفرد
- هر تیغه به طور جداگانه ردیابی می‌شود
- مشخص کنید کدام تیغه‌های خاص مرتعش می‌شوند
- تشخیص ترک خوردگی تیغه ها (فرکانس های مختلف)
- تشخیص FOD (آسیب ناشی از جسم خارجی)
فرکانس‌های ارتعاش
- فرکانس‌های طبیعی پره در حین کار
- تشخیص شرایط رزونانس
- شناسایی فلوتر
- توصیف پاسخ اجباری
ارزیابی استرس
- انحراف تیغه نشان‌دهنده تنش خمشی است
- پایش خستگی چرخه بالا
- با محدودیت‌های طراحی مقایسه کنید
- پیش‌بینی عمر باقی‌مانده تیغه
مزایای آن نسبت به کرنش‌سنج‌ها
بدون ابزار دقیق چرخشی
- کرنش سنج ها نیاز به نصب روی تیغه ها دارند
- به حلقه‌های لغزشی یا تله‌متری نیاز دارید (پیچیده، گران)
- BTT فقط از حسگرهای ثابت استفاده می‌کند
- هزینه و پیچیدگی کمتر
تمام تیغه‌ها تحت نظارت هستند
- کرنش‌سنج‌ها معمولاً روی ۱-۲ تیغه
- BTT تک تک پره‌ها را در صحنه مانیتور می‌کند
- تیغه‌های پرت را شناسایی می‌کند
- ارزیابی کامل جمعیت
قابلیت دائمی
- قابل نصب دائمی
- نظارت مداوم یا دوره‌ای
- کرنش‌سنج‌ها اغلب فقط برای آزمایش استفاده می‌شوند
چالش‌ها
پردازش سیگنال پیچیده
- داده‌های کم‌نمونه‌گیری‌شده (تعداد کمی نقطه در هر چرخش)
- الگوریتم‌های پیچیده مورد نیاز
- چالش‌های نام‌گذاری مستعار
- نیاز به نرم‌افزارهای تخصصی
الزامات نصب
- باید به مسیر تیغه دسترسی داشته باشید
- ممکن است نیاز به اصلاحاتی در پوشش بدنه باشد
- موقعیت‌یابی دقیق حسگر
- کالیبراسیون برای هندسه خاص پره
مسائل زیست‌محیطی
- آلودگی روی قطعات اپتیکی (اگزوز، روغن)
- سنسورهای مؤثر بر دمای بالا
- لرزش محفظه که بر اندازه‌گیری‌ها تأثیر می‌گذارد
زمان‌بندی نوک پره یک تکنیک تخصصی اما قدرتمند برای اندازه‌گیری ارتعاش غیرتهاجمی پره در توربوماشین‌ها است. با زمان‌بندی دقیق رسیدن نوک پره به چندین مکان حسگر، سیستم‌های BTT سلامت تک تک پره‌ها را رصد می‌کنند، رزونانس‌ها و ترک‌ها را تشخیص می‌دهند و از خرابی‌های فاجعه‌بار پره در توربین‌های گازی و سایر ماشین‌آلات دوار پره‌دار که در آن‌ها یکپارچگی پره برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد حیاتی است، جلوگیری می‌کنند.
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 