Terän kärjen ajoituksen ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on terän kärjen ajoitus?
Terän kärjen ajoitus (BTT, jota kutsutaan myös ei-intrusiiviseksi jännitysmittausjärjestelmäksi tai NSMS:ksi) on edistynyt mittaustekniikka yksittäisen turbiinin, kompressorin tai puhaltimen lapojen valvontaan. tärinä ja rasitusta käyttämällä kiinteitä optisia tai kapasitiivisia antureita, jotka havaitsevat lapojen kärkien tarkat saapumisajat niiden ohittaessa anturisijainnit. Vertaamalla todellisia saapumisaikoja odotettuihin aikoihin (roottorin nopeuden perusteella) BTT-järjestelmät laskevat lapojen taipuman, värähtelytaajuuden ja amplitudin ja voivat havaita terän resonanssit, halkeamia ja epänormaalia tärinää yksittäisissä terissä ilman, että pyöriviin teriin itseensä tarvitsee asentaa instrumentointia.
BTT on ensisijainen menetelmä kaasuturbiinien (lentokoneiden moottorit, teollisuusturbiinit) lapojen kunnon valvontaan ja kriittinen lapojen havaitsemisessa. väsymys, resonanssiolosuhteet ja vieraiden esineiden aiheuttamat vauriot, jotka voivat johtaa katastrofaaliseen lapojen pettämiseen ja moottorin tuhoutumiseen.
Toimintaperiaate
Saapumisajan mittaus
- Anturien sijoittelu: Useita antureita (yleensä 2–8) kotelon ympärillä
- Odotettu saapumisaika: Laske roottorin nopeuden perusteella, milloin terän kärjen tulisi saapua kullekin anturille
- Todellinen saapumispäivä: Anturi havaitsee terän kärjen kulun mikrosekunnin tarkkuudella
- Aikaero: Poikkeama odotetusta = terän taipuma
- Useita antureita: Useita aikamittauksia kierrosta kohden ratkaisee värähtelyn
- Terä terältä: Jokainen terä seurataan erikseen
Taipuman laskeminen
- Aikapoikkeama × terän kärjen nopeus = kärjen siirtymä
- Siirtymä osoittaa terän taipumista/värähtelyä
- Mikrosekunnin ajoitusresoluutio → mikrometrin siirtymäresoluutio
Anturityypit
Optiset anturit
- Laser- tai LED-valonlähde
- Valoilmaisin havaitsee heijastuneen valon
- Yleisin BTT-anturityyppi
- Hyvä tarkkuus ja luotettavuus
Kapasitiiviset anturit
- Terän kärjen havaitseminen kapasitanssin muutoksen perusteella
- Johtava terä vaaditaan
- Vähemmän kontaminaatiolle alttiita kuin optiset
- Lyhyempi tunnistusetäisyys
Pyörrevirta-anturit
- Samanlaisia kuin läheisyysanturit
- Metallisten terien havaitseminen
- Kestävä ja luotettava
Sovellukset
Kaasuturbiinimoottorit
- Lentokoneiden moottoreiden kehitys ja sertifiointi
- Teollisuusturbiinien käyttöönotto
- Kompressorin ja turbiinin lapojen valvonta
- Värinän ja resonanssin havaitseminen
Höyryturbiinit
- Matalan paineen turbiinin lapojen valvonta
- Terän vaurioiden tai resonanssin havaitseminen
- Pitkän terän tärinän arviointi
Suuret tuulettimet ja kompressorit
- Indusoituneen vedon puhaltimet voimalaitoksissa
- Aksiaalikompressorin vaiheet
- Kriittisen terän kunnon valvonta
Annetut tiedot
Yksittäisen terän käyttäytyminen
- Jokaista terää seurataan erikseen
- Tunnista, mitkä terät värähtelevät
- Havaitsee säröilleet terät (eri taajuus)
- FOD (vierasesineiden vaurioiden havaitseminen)
Tärinätaajuudet
- Terän ominaistaajuudet käytön aikana
- Resonanssiolosuhteiden havaitseminen
- Flutterin tunnistus
- Pakotetun vasteen karakterisointi
Stressin arviointi
- Terän taipuma osoittaa taivutusjännitystä
- Korkean syklin väsymyksen valvonta
- Vertaa suunnittelurajoihin
- Ennusta terän jäljellä oleva käyttöikä
Edut venymäantureihin verrattuna
Ei pyöriviä instrumentteja
- Venymäanturit vaativat asennuksen lapoihin
- Tarvitsetko liukurenkaita tai telemetriaa (monimutkainen, kallis)
- BTT käyttää vain kiinteitä antureita
- Alhaisemmat kustannukset ja monimutkaisuus
Kaikkia teriä valvotaan
- Venymäanturit tyypillisesti 1-2 lapassa
- BTT valvoo jokaista terää vaiheessa
- Tunnistaa poikkeavat terät
- Täydellinen väestöarviointi
Pysyvä kyky
- Voidaan asentaa pysyvästi
- Jatkuva tai säännöllinen seuranta
- Venymäanturit ovat usein vain testattavia
Haasteet
Monimutkainen signaalinkäsittely
- Alinäytteistetty data (muutama piste kierrosta kohden)
- Tarvitaan kehittyneitä algoritmeja
- Aliasing-haasteet
- Vaatii erikoisohjelmistoa
Asennusvaatimukset
- Terän polku on käytettävä
- Koteloon voi olla tarpeen tehdä muutoksia
- Tarkka anturin sijoittelu
- Kalibrointi tietylle terägeometrialle
Ympäristöongelmat
- Optiikan epäpuhtaudet (pakokaasu, öljy)
- Korkean lämpötilan vaikutukset anturit
- Kotelon tärinä vaikuttaa mittauksiin
Siipien kärkien ajoitus on erikoistunut mutta tehokas tekniikka turboturbiinikoneiden lapojen värähtelyn mittaamiseen ilman tunkeutumista. Ajoittamalla tarkasti lapojen kärkien saapumisen useille anturipaikoille BTT-järjestelmät valvovat yksittäisten lapojen kuntoa, havaitsevat resonansseja ja halkeamia ja estävät katastrofaaliset lapojen viat kaasuturbiineissa ja muissa pyörivissä lapoilla varustetuissa koneissa, joissa lapojen eheys on kriittisen tärkeää turvallisen ja luotettavan toiminnan kannalta.
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 