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善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。

葉尖定時傳感器及葉片振動信號處理技術(shù)的研究

速旋轉(zhuǎn)葉片振動實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航運業(yè)尤其是航空 亟待解決的難題，傳統(tǒng)的接觸式測量方法很難做到同時監(jiān)測同級的所有葉片的振 動情況，因此國外一直在致力研究非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動測量新技術(shù)—葉尖定時 測量技術(shù)。根據(jù)渦輪發(fā)動機等旋轉(zhuǎn)葉片設備葉尖間隙的結(jié)構(gòu)特征與測量需要,建立了具有矢量特性的葉片點陣模型。依托裝備部預先研究課題“非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動測量技術(shù) 研究”，基于葉尖定時測量技術(shù)，研制了旋轉(zhuǎn)葉片振動測量系統(tǒng)，包括葉尖定時傳 感器和轉(zhuǎn)速同步傳感器，動態(tài)模擬實驗裝置以及相應的數(shù)據(jù)采集軟件和振動分析 算法，通過動態(tài)和現(xiàn)場實驗，驗證了該系統(tǒng)對壓氣機、渦輪機高速旋轉(zhuǎn)葉片的振 動檢測的可行性。主要工作包括如下幾個方面：

 1. 設計了光纖束式葉尖定時傳感器，經(jīng)過靜態(tài)和動態(tài)的模擬實驗分析，充分驗證 了其作為整個系統(tǒng)的核心部件的實用性

 2. 設計了磁電式的霍耳轉(zhuǎn)速同步傳感器，在模擬實驗和現(xiàn)場實驗中，該傳感器工 作正常，保證了轉(zhuǎn)速同步信號的有效輸出； 3. 開發(fā)了一套采集數(shù)據(jù)采集軟件，輔助采集電路的調(diào)試和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集；

 4. 開發(fā)了一套模擬實驗裝置，通過詳細的模擬實驗，對設計的傳感器和光電 接收電路進行了原理性驗證，并進行了優(yōu)化設計；

 5. 研究了一套實用可行的基于葉尖定時傳感的異步振動和同步共振分析算法，包 括異步和同步信號的分離，在現(xiàn)場實驗中成功探測到了葉片的同步共振信號， 驗證了其可靠性，為后續(xù)整個系統(tǒng)的實時檢測打下了基礎。

善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。

渦輪葉尖間隙流動與換熱研究

渦輪葉尖泄漏嚴重影響發(fā)動機性能,有效抑制葉尖泄漏并冷卻葉尖是提高渦輪效率和可靠性的關(guān)鍵之一。本文以航空發(fā)動機渦輪葉尖間隙泄漏控制技術(shù)和冷卻技術(shù)為研究背景,深入研究間隙泄漏產(chǎn)生機制、葉尖幾何參數(shù)和流動參數(shù)對間隙流動換熱的影響規(guī)律。首先,數(shù)值研究了無射流條件下平頂葉尖間隙泄漏流流動與換熱,研究內(nèi)容包括無射流時葉尖間隙泄漏流場結(jié)構(gòu)、葉柵出口截面總壓損失系數(shù)及葉尖換熱系數(shù)分布。詳細研究了間隙高度、葉柵進口參數(shù)及機匣相對轉(zhuǎn)動對間隙泄漏流動換熱的影響規(guī)律。在后期的改進中,該部分控制電路與數(shù)模轉(zhuǎn)換器、RAM的控制邏輯一樣應被設計在CPLD中,由此能大幅提高系統(tǒng)的檢測精度。研究結(jié)果表明:葉尖區(qū)域由于間隙泄漏流動會形成間隙分離渦和間隙泄漏渦。葉尖間隙分離渦影響范圍較小,而泄漏渦的影響范圍能達到75%葉高以上的葉尖區(qū)域。受間隙泄漏流動影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會較高,葉頂中部的泄漏流量較大,換熱系數(shù)也較高,而葉頂壓力面?zhèn)纫约拔γ鎮(zhèn)扔捎诜蛛x渦和泄漏渦核對壁面的擾動,換熱系數(shù)也會較高。間隙高度對泄漏流流動換熱特性影響較顯著,隨間隙高度增加泄漏流量線性增加,氣動效率線性降低,泄漏總壓損失系數(shù)增大,換熱系數(shù)增加。

基于交流放電的葉尖間隙測量系統(tǒng)，包括交流數(shù)控可調(diào)激勵、放電探針、電流測量轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，放電探針的一端與機匣的內(nèi)壁相平齊，另一端露在機匣的外部，且放電探針插入機匣的部分包裹絕緣層；交流數(shù)控可調(diào)激勵的高壓端連接放電探針，陰極通過電流測量轉(zhuǎn)換模塊連接轉(zhuǎn)子葉片的中心，電流測量轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)由數(shù)據(jù)處理模塊連接交流數(shù)控可調(diào)激勵的控制端，用以控制交流數(shù)控可調(diào)激勵的輸出電壓大小和有無。測量方法是首先繪制放電起始電壓與葉尖間隙的關(guān)系曲線，然后測量待測轉(zhuǎn)子葉片的放電起始電壓，根據(jù)關(guān)系曲線找到對應的葉尖間隙數(shù)值，即為待測轉(zhuǎn)子葉片的葉尖間隙。（2）設計并制作了電容電壓轉(zhuǎn)換電路中的前置放大器、低通濾波器和對數(shù)放大器等電路。其實用性強，安裝使用方便，操作簡單，調(diào)壓時間短且效率。

葉尖有射流時射流孔后氣膜冷卻效率較高,而葉尖前緣、壓力面?zhèn)纫约扒熬壐浇奈γ鎮(zhèn)葰饽だ湫л^低,這些區(qū)域都是葉尖冷卻射流無法達到的區(qū)域。

葉尖間隙分離渦影響范圍較小,而泄漏渦的影響范圍能達到75%葉高以上的葉尖區(qū)域。該系統(tǒng)在自行設計的實驗臺架上進行多次實驗,表明系統(tǒng)具有較好的線性度、重復性和較高的測量精度。受間隙泄漏流動影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會較高,葉頂中部的泄漏流量較大,換熱系數(shù)也較高,而葉頂壓力面?zhèn)纫约拔γ鎮(zhèn)扔捎诜蛛x渦和泄漏渦核對壁面的擾動,換熱系數(shù)也會較高。