Wat is Blade Tip Timing? Niet-intrusieve blade monitoring • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is Blade Tip Timing? Niet-intrusieve blade monitoring • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is Blade Tip Timing? Niet-intrusieve blade monitoring

Gepubliceerd door admin op

Inzicht in de timing van de bladpunt

Definitie: Wat is Blade Tip Timing?

Timing van de bladpunt (BTT, ook wel non-intrusive stress measurement system of NSMS genoemd) is een geavanceerde meettechniek voor het monitoren van individuele turbine-, compressor- of ventilatorbladen trillingen en stress met behulp van stationaire optische of capacitieve sensoren die precieze aankomsttijden van bladpunten detecteren wanneer ze sensorlocaties passeren. Door de werkelijke aankomsttijden te vergelijken met de verwachte tijden (gebaseerd op de rotorsnelheid), berekenen BTT-systemen de bladdoorbuiging, trillingsfrequentie en amplitude, en kunnen ze deze detecteren. bladresonanties, scheuren en abnormale trillingen op afzonderlijke bladen, zonder dat er instrumentatie op de roterende bladen zelf hoeft te worden gemonteerd.

BTT is de primaire methode voor het bewaken van de gezondheid van de bladen in gasturbines (vliegtuigmotoren, industriële turbines) en cruciaal voor het detecteren van bladschade. vermoeidheid, resonantieomstandigheden en schade door vreemde voorwerpen, wat kan leiden tot catastrofale uitval van de bladen en vernietiging van de motor.

Werkingsprincipe

Meting van de aankomsttijd

  1. Sensoren gepositioneerd: Meerdere sensoren (meestal 2-8) rondom de behuizing
  2. Verwachte aankomst: Bereken wanneer de bladpunt bij elke sensor moet aankomen op basis van de rotorsnelheid
  3. Werkelijke aankomst: Sensor detecteert doorgang van bladpunt met microsecondeprecisie
  4. Tijdsverschil: Afwijking van verwacht = bladafbuiging
  5. Meerdere sensoren: Meerdere tijdmetingen per omwenteling lossen trillingen op
  6. Mes voor mes: Elk blad werd individueel gevolgd

Doorbuigingsberekening

  • Tijdsafwijking × snelheid van de bladtip = tipverplaatsing
  • Verplaatsing duidt op buiging/trilling van het blad
  • Microseconde timingresolutie → micrometer verplaatsingsresolutie

Sensortypen

Optische sensoren

  • Laser- of LED-lichtbron
  • Fotodetector detecteert gereflecteerd licht
  • Meest voorkomende BTT-sensortype
  • Goede nauwkeurigheid en betrouwbaarheid

Capacitieve sensoren

  • Detectie van de bladpunt door capaciteitsverandering
  • Geleidend mes vereist
  • Minder gevoelig voor vervuiling dan optisch
  • Kortere detectieafstand

Wervelstroomsensoren

  • Vergelijkbaar met nabijheidssondes
  • Detecteer metalen messen
  • Robuust en betrouwbaar

Toepassingen

Gasturbinemotoren

  • Ontwikkeling en certificering van vliegtuigmotoren
  • Inbedrijfstelling van industriële turbines
  • Bewaking van compressor- en turbinebladen
  • Flutter- en resonantiedetectie

Stoomturbines

  • Monitoring van LP-turbinebladen
  • Detecteer schade aan het blad of resonantie
  • Beoordeling van trillingen bij lange messen

Grote ventilatoren en compressoren

  • Aanzuigventilatoren in energiecentrales
  • Axiale compressortrappen
  • Bewaking van de kritische toestand van het blad

Verstrekte informatie

Individueel mesgedrag

  • Elk blad werd afzonderlijk gevolgd
  • Identificeer welke specifieke messen trillen
  • Detectie van gebarsten messen (verschillende frequentie)
  • FOD-detectie (schade aan vreemde voorwerpen)

Trillingsfrequenties

  • Natuurlijke frequenties van het blad tijdens gebruik
  • Detectie van resonantieomstandigheden
  • Flutter-identificatie
  • Karakterisering van gedwongen respons

Stressbeoordeling

  • Doorbuiging van het blad geeft buigspanning aan
  • Hoogcyclische vermoeidheidsbewaking
  • Vergelijk met ontwerplimieten
  • Voorspel de resterende levensduur van het mes

Voordelen ten opzichte van rekstrookjes

Geen roterende instrumentatie

  • Rekstrookjes moeten op de bladen worden gemonteerd
  • Sleepringen of telemetrie nodig (complex, duur)
  • BTT gebruikt alleen stationaire sensoren
  • Lagere kosten en complexiteit

Alle messen worden bewaakt

  • Rekstrookjes meestal op 1-2 bladen
  • BTT controleert elk blad in de fase
  • Identificeert afwijkende messen
  • Volledige bevolkingsbeoordeling

Permanente capaciteit

  • Kan permanent worden geïnstalleerd
  • Continue of periodieke monitoring
  • Rekstrookjes worden vaak alleen gebruikt voor tests

Uitdagingen

Complexe signaalverwerking

  • Onderbemonsterde gegevens (enkele punten per omwenteling)
  • Geavanceerde algoritmen nodig
  • Uitdagingen bij aliasing
  • Vereist gespecialiseerde software

Installatievereisten

  • Moet toegang hebben tot het bladpad
  • Aanpassingen aan de behuizing kunnen nodig zijn
  • Nauwkeurige sensorpositionering
  • Kalibratie voor specifieke bladgeometrie

Milieuproblemen

  • Verontreiniging op optiek (uitlaat, olie)
  • Hoge temperaturen beïnvloeden sensoren
  • Trillingen van de behuizing beïnvloeden metingen

Blade tip timing is een gespecialiseerde maar krachtige techniek voor het niet-intrusief meten van trillingen in turbomachines. Door de precieze timing van de aankomst van de bladtip op meerdere sensorlocaties, monitoren BTT-systemen de gezondheid van individuele bladen, detecteren ze resonanties en scheuren en voorkomen ze catastrofale bladstoringen in gasturbines en andere roterende machines met bladen, waarbij de integriteit van de bladen cruciaal is voor een veilige en betrouwbare werking.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp