Razumevanje časa konice rezila
Definicija: Kaj je čas merjenja konice rezila?
Časovni razpored konice rezila (BTT, imenovan tudi neinvazivni sistem za merjenje napetosti ali NSMS) je napredna merilna tehnika za spremljanje posameznih lopatic turbin, kompresorjev ali ventilatorjev. vibracije in napetosti z uporabo stacionarnih optičnih ali kapacitivnih senzorjev, ki zaznavajo natančne čase prihoda konic lopatic, ko te prečkajo lokacije senzorjev. S primerjavo dejanskih časov prihoda s pričakovanimi časi (na podlagi hitrosti rotorja) sistemi BTT izračunajo odklon lopatic, frekvenco vibracij, amplitudo in lahko zaznajo resonance lopatic, razpoke in nenormalne vibracije na posameznih lopaticah, ne da bi bila potrebna oprema, nameščena na samih vrtečih se lopaticah.
BTT je primarna metoda za spremljanje zdravja lopatic v plinskih turbinah (letalski motorji, industrijske turbine) in je ključnega pomena za zaznavanje stanja lopatic. utrujenost, resonančni pogoji in poškodbe zaradi tujih predmetov, ki bi lahko povzročile katastrofalno odpoved lopatic in uničenje motorja.
Načelo delovanja
Merjenje časa prihoda
- Položaj senzorjev: Več senzorjev (običajno 2–8) okoli oboda ohišja
- Predviden prihod: Izračunajte, kdaj naj konica lopatice doseže vsak senzor glede na hitrost rotorja
- Dejanski prihod: Senzor zazna prehod konice rezila z mikrosekundno natančnostjo
- Časovna razlika: Odstopanje od pričakovanega = upogib lopatice
- Več senzorjev: Več meritev časa na vrtljaj razreši vibracije
- Rezilo za rezilom: Vsako rezilo se spremlja individualno
Izračun deformacije
- Časovni odklon × hitrost konice lopatice = premik konice lopatice
- Premik kaže na upogibanje/vibracije rezila
- Mikrosekundna časovna ločljivost → mikrometrska ločljivost premika
Vrste senzorjev
Optični senzorji
- Laserski ali LED vir svetlobe
- Fotodetektor zaznava odbito svetlobo
- Najpogostejši tip senzorja BTT
- Dobra natančnost in zanesljivost
Kapacitivni senzorji
- Zaznavanje konice rezila s spremembo kapacitivnosti
- Potrebno je prevodno rezilo
- Manj prizadet zaradi kontaminacije kot optični
- Krajša razdalja zaznavanja
Senzorji vrtinčnih tokov
- Podobno kot bližinske sonde
- Zaznavanje kovinskih rezil
- Robustno in zanesljivo
Aplikacije
Plinskoturbinski motorji
- Razvoj in certificiranje letalskih motorjev
- Zagon industrijskih turbin
- Spremljanje lopatic kompresorja in turbine
- Zaznavanje flutterja in resonance
Parne turbine
- Spremljanje lopatic utekočinjenega naftnega plina (LPT)
- Zaznavanje poškodbe rezila ali resonance
- Ocena vibracij dolgega rezila
Veliki ventilatorji in kompresorji
- Ventilatorji z indukcijskim vlekom v elektrarnah
- Aksialne kompresorske stopnje
- Spremljanje kritičnega stanja lopatic
Zagotovljene informacije
Vedenje posameznega rezila
- Vsako rezilo se spremlja ločeno
- Določite, katere specifične lopatice vibrirajo
- Zaznavanje razpokanih rezil (različna frekvenca)
- Zaznavanje poškodb zaradi tujkov (FOD)
Frekvence vibracij
- Naravne frekvence lopatic med delovanjem
- Zaznavanje resonančnih pogojev
- Identifikacija flutterja
- Karakterizacija prisilnega odziva
Ocena stresa
- Upogib rezila kaže na upogibno napetost
- Spremljanje visokociklične utrujenosti
- Primerjajte z omejitvami zasnove
- Predvidite preostalo življenjsko dobo rezila
Prednosti pred merilniki napetosti
Brez vrtečih se instrumentov
- Merilniki napetosti zahtevajo namestitev na lopatice
- Potrebujete drsne obroče ali telemetrijo (zapleteno, drago)
- BTT uporablja samo stacionarne senzorje
- Nižji stroški in kompleksnost
Vsi rezili so nadzorovani
- Merilniki napetosti običajno na 1-2 lopaticah
- BTT spremlja vsako rezilo v fazi
- Prepozna izstopajoče lopatice
- Popolna ocena populacije
Stalna zmogljivost
- Lahko se trajno namesti
- Neprekinjeno ali občasno spremljanje
- Merilniki napetosti so pogosto samo za testiranje
Izzivi
Kompleksna obdelava signalov
- Premalo vzorčeni podatki (malo točk na vrtljaj)
- Potrebni so sofisticirani algoritmi
- Izzivi z aliasingom
- Zahteva specializirano programsko opremo
Zahteve za namestitev
- Dostop do poti rezila je obvezen
- Morda bodo potrebne spremembe ohišja
- Natančno pozicioniranje senzorja
- Kalibracija za specifično geometrijo rezila
Okoljska vprašanja
- Kontaminacija optike (izpušni plini, olje)
- Visoka temperatura, ki vpliva na senzorje
- Vibracije ohišja, ki vplivajo na meritve
Časovno merjenje konic lopatic je specializirana, a zmogljiva tehnika za neinvazivno merjenje vibracij lopatic v turbostrojih. Z natančnim časovnim merjenjem prihodov konic lopatic na več lokacij senzorjev sistemi BTT spremljajo stanje posameznih lopatic, zaznavajo resonance in razpoke ter preprečujejo katastrofalne okvare lopatic v plinskih turbinah in drugih vrtljivih strojih z lopaticami, kjer je celovitost lopatic ključnega pomena za varno in zanesljivo delovanje.
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 