Asmens uzgaļa laika noteikšanas izpratne
Definīcija: Kas ir asmens uzgaļa laiks?
Asmens gala laiks (BTT, ko sauc arī par neuzbāzīgu sprieguma mērīšanas sistēmu vai NSMS) ir uzlabota mērīšanas metode atsevišķu turbīnu, kompresoru vai ventilatora lāpstiņu uzraudzībai. vibrācija un spriegumu, izmantojot stacionārus optiskos vai kapacitatīvos sensorus, kas nosaka precīzus lāpstiņu galu ierašanās laikus, tiem šķērsojot sensoru atrašanās vietas. Salīdzinot faktiskos ierašanās laikus ar paredzamajiem laikiem (pamatojoties uz rotora ātrumu), BTT sistēmas aprēķina lāpstiņu novirzi, vibrācijas frekvenci, amplitūdu un var noteikt asmeņu rezonanses, plaisas un anomāla vibrācija uz atsevišķiem lāpstiņām, neprasot instrumentus, kas uzstādīti uz pašiem rotējošajiem lāpstiņām.
BTT ir galvenā metode lāpstiņu stāvokļa uzraudzībai gāzes turbīnās (lidmašīnu dzinējos, rūpnieciskajās turbīnās) un ir kritiski svarīga lāpstiņu noteikšanai. nogurums, rezonanses apstākļi un svešķermeņu bojājumi, kas varētu izraisīt katastrofālu lāpstiņu atteici un dzinēja iznīcināšanu.
Darbības princips
Ierašanās laika mērīšana
- Sensoru izvietojums: Vairāki sensori (parasti 2–8) ap korpusa perimetru
- Paredzētā ierašanās: Aprēķiniet, kad lāpstiņas galam jānonāk pie katra sensora, pamatojoties uz rotora ātrumu
- Faktiskā ierašanās: Sensors ar mikrosekundes precizitāti nosaka asmens gala kustību
- Laika starpība: Novirze no paredzētā = lāpstiņas novirze
- Vairāki sensori: Vairāki laika mērījumi vienā apgriezienā novērš vibrāciju
- Asmens pa asmenim: Katrs asmens tiek izsekots atsevišķi
Novirzes aprēķins
- Laika novirze × asmens gala ātrums = gala pārvietojums
- Nobīde norāda uz asmens saliekšanos/vibrāciju
- Mikrosekundes laika izšķirtspēja → mikrometra nobīdes izšķirtspēja
Sensoru veidi
Optiskie sensori
- Lāzera vai LED gaismas avots
- Fotodetektors uztver atstaroto gaismu
- Visizplatītākais BTT sensoru veids
- Laba precizitāte un uzticamība
Kapacitatīvie sensori
- Asmens gala noteikšana pēc kapacitātes izmaiņām
- Nepieciešams vadošs asmens
- Mazāk ietekmē piesārņojums nekā optiskās
- Īsāks uztveršanas attālums
Virpuļstrāvas sensori
- Līdzīgi kā tuvuma zondes
- Atklāt metāla asmeņus
- Izturīgs un uzticams
Pieteikumi
Gāzes turbīnu dzinēji
- Lidmašīnu dzinēju izstrāde un sertifikācija
- Rūpniecisko turbīnu nodošana ekspluatācijā
- Kompresora un turbīnas lāpstiņu uzraudzība
- Plandīšanās un rezonanses noteikšana
Tvaika turbīnas
- Zemspiediena turbīnas lāpstiņu uzraudzība
- Asmens bojājumu vai rezonanses noteikšana
- Garā asmens vibrācijas novērtējums
Lieli ventilatori un kompresori
- Induktīvās vilkmes ventilatori elektrostacijās
- Aksiālā kompresora pakāpes
- Kritiskā asmens stāvokļa uzraudzība
Sniegtā informācija
Individuāla asmens uzvedība
- Katrs asmens tiek izsekots atsevišķi
- Nosakiet, kuri konkrētie asmeņi vibrē
- Atklāt saplaisājušus asmeņus (dažādas frekvences)
- Svešķermeņu bojājumu (FOD) noteikšana
Vibrācijas frekvences
- Asmens dabiskās frekvences darbības laikā
- Rezonanses apstākļu noteikšana
- Fluttera identifikācija
- Piespiedu atbildes raksturojums
Stresa novērtējums
- Asmens novirze norāda uz lieces spriegumu
- Augsta cikla noguruma monitorings
- Salīdzināt ar konstrukcijas ierobežojumiem
- Paredzēt atlikušo asmens kalpošanas laiku
Priekšrocības salīdzinājumā ar deformācijas mērierīcēm
Nav rotējošu instrumentu
- Spriegojuma mērierīces jāuzstāda uz lāpstiņām
- Nepieciešami slīdgredzeni vai telemetrija (sarežģīti, dārgi)
- BTT izmanto tikai stacionārus sensorus
- Zemākas izmaksas un sarežģītība
Visi asmeņi tiek uzraudzīti
- Spriegojuma mērierīces parasti uz 1-2 lāpstiņām
- BTT uzrauga katru asmeni stadijā
- Identificē novirzes no normas asmeņiem
- Pilnīgs populācijas novērtējums
Pastāvīgas iespējas
- Var uzstādīt pastāvīgi
- Nepārtraukta vai periodiska uzraudzība
- Spriegojuma mērierīces bieži vien ir paredzētas tikai pārbaudei
Izaicinājumi
Sarežģīta signālu apstrāde
- Nepietiekami atlasīti dati (daži punkti uz apgriezienu)
- Nepieciešami sarežģīti algoritmi
- Aliasinga izaicinājumi
- Nepieciešama specializēta programmatūra
Uzstādīšanas prasības
- Jāpiekļūst asmens ceļam
- Var būt nepieciešamas korpusa modifikācijas
- Precīza sensoru pozicionēšana
- Kalibrēšana noteiktai lāpstiņas ģeometrijai
Vides jautājumi
- Optikas piesārņojums (izplūdes gāzes, eļļa)
- Augstas temperatūras ietekmējošie sensori
- Korpusa vibrācija, kas ietekmē mērījumus
Lāpstiņu galu laika noteikšana ir specializēta, bet jaudīga metode neuzbāzīgai lāpstiņu vibrācijas mērīšanai turbokompresoru iekārtās. Precīzi nosakot lāpstiņu galu nonākšanu vairākās sensoru vietās, BTT sistēmas uzrauga atsevišķu lāpstiņu stāvokli, nosaka rezonanses un plaisas, kā arī novērš katastrofālas lāpstiņu atteices gāzes turbīnās un citās rotējošās mašīnās ar lāpstiņām, kur lāpstiņu integritāte ir kritiski svarīga drošai un uzticamai darbībai.