Memahami Masa Tip Blade
Definisi: Apakah Pemasa Tip Blade?
Masa hujung bilah (BTT, juga dipanggil sistem pengukuran tegasan tidak mengganggu atau NSMS) ialah teknik pengukuran lanjutan untuk memantau turbin, pemampat atau bilah kipas individu getaran dan tekanan menggunakan penderia optik atau kapasitif pegun yang mengesan masa ketibaan tepat hujung bilah apabila ia melepasi lokasi penderia. Dengan membandingkan masa ketibaan sebenar dengan masa yang dijangkakan (berdasarkan kelajuan rotor), sistem BTT mengira pesongan bilah, kekerapan getaran, amplitud dan boleh mengesan resonans bilah, retak dan getaran yang tidak normal pada bilah individu tanpa memerlukan instrumentasi yang dipasang pada bilah berputar itu sendiri.
BTT ialah kaedah utama untuk pemantauan kesihatan bilah dalam turbin gas (enjin pesawat, turbin industri) dan kritikal untuk mengesan bilah keletihan, keadaan resonans dan kerosakan objek asing yang boleh membawa kepada kegagalan bilah bencana dan kemusnahan enjin.
Prinsip Operasi
Pengukuran Masa Ketibaan
- Kedudukan Sensor: Berbilang penderia (biasanya 2-8) di sekeliling lilitan selongsong
- Jangkaan Ketibaan: Kira bila hujung bilah harus tiba di setiap sensor berdasarkan kelajuan pemutar
- Ketibaan Sebenar: Sensor mengesan laluan hujung bilah dengan ketepatan mikrosaat
- Perbezaan Masa: Sisihan daripada jangkaan = pesongan bilah
- Pelbagai Penderia: Pengukuran berbilang masa setiap revolusi menyelesaikan getaran
- Blade-by-Blade: Setiap bilah dikesan secara individu
Pengiraan Pesongan
- Sisihan masa × halaju hujung bilah = anjakan hujung
- Anjakan menunjukkan bilah lentur/getaran
- Resolusi pemasaan mikrosaat → resolusi anjakan mikrometer
Jenis Sensor
Penderia Optik
- Sumber cahaya laser atau LED
- Deria pengesan foto memantulkan cahaya
- Jenis sensor BTT yang paling biasa
- Ketepatan dan kebolehpercayaan yang baik
Penderia Kapasitif
- Kesan hujung bilah dengan perubahan kapasitans
- Bilah konduktif diperlukan
- Kurang terjejas oleh pencemaran berbanding optik
- Jarak penderiaan yang lebih pendek
Penderia Arus Eddy
- Serupa dengan proximity probe
- Kesan bilah logam
- Lasak dan boleh dipercayai
Aplikasi
Enjin Turbin Gas
- Pembangunan dan pensijilan enjin pesawat
- Pentauliahan turbin industri
- Pemantauan pemampat dan bilah turbin
- Pengesanan flutter dan resonans
Turbin Stim
- Pemantauan bilah turbin LP
- Kesan kerosakan bilah atau resonans
- Penilaian getaran bilah panjang
Kipas dan Pemampat Besar
- Kipas draf teraruh di loji kuasa
- Peringkat pemampat paksi
- Pemantauan keadaan bilah kritikal
Maklumat Disediakan
Tingkah Laku Bilah Individu
- Setiap bilah dikesan secara berasingan
- Kenal pasti bilah tertentu yang bergetar
- Kesan bilah retak (frekuensi berbeza)
- Pengesanan FOD (kerosakan objek asing).
Frekuensi Getaran
- Frekuensi semula jadi bilah semasa operasi
- Mengesan keadaan resonans
- Pengenalan flutter
- Pencirian tindak balas paksa
Penilaian Tekanan
- Pesongan bilah menunjukkan tegasan lentur
- Pemantauan keletihan kitaran tinggi
- Bandingkan dengan had reka bentuk
- Ramalkan baki hayat bilah
Kelebihan Daripada Tolok Terikan
Tiada Instrumen Berputar
- Tolok terikan memerlukan pemasangan pada bilah
- Perlu cincin slip atau telemetri (kompleks, mahal)
- BTT menggunakan penderia pegun sahaja
- Kos dan kerumitan yang lebih rendah
Semua Bilah Dipantau
- Tolok terikan biasanya pada 1-2 bilah
- BTT memantau setiap bilah dalam pentas
- Mengenal pasti bilah terpencil
- Penilaian populasi lengkap
Keupayaan Kekal
- Boleh dipasang secara kekal
- Pemantauan berterusan atau berkala
- Tolok terikan selalunya menguji sahaja
Cabaran
Pemprosesan Isyarat Kompleks
- Data kurang sampel (beberapa mata setiap revolusi)
- Algoritma yang canggih diperlukan
- Menyamakan cabaran
- Memerlukan perisian khusus
Keperluan Pemasangan
- Mesti mengakses laluan bilah
- Pengubahsuaian selongsong mungkin diperlukan
- Kedudukan sensor yang tepat
- Penentukuran untuk geometri bilah tertentu
Isu Alam Sekitar
- Pencemaran pada optik (ekzos, minyak)
- Suhu tinggi menjejaskan sensor
- Getaran selongsong mempengaruhi ukuran
Pemasa hujung bilah ialah teknik khusus tetapi berkuasa untuk pengukuran getaran bilah yang tidak mengganggu dalam mesin turbo. Dengan tepat masa ketibaan hujung bilah di berbilang lokasi penderia, sistem BTT memantau kesihatan bilah individu, mengesan resonans dan keretakan serta mencegah kegagalan bilah bencana dalam turbin gas dan jentera berputar berbilah lain di mana integriti bilah adalah penting untuk operasi yang selamat dan boleh dipercayai.