Способ бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашины

Авторы патента:

G01B11/16 - для измерения деформации твердых тел, например оптические тензометры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке турбомашин. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния на измеряемые параметры осевых смещений вала. В корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики, соединенные с измерительно-вычислительным блоком. В качестве датчиков используют датчики, выполненные в виде источника излучения и фотоприемика, оптически связанных между собой посредством двух ветвей разветвленного световода, неразветвленный конец которого направлен на меткивозбудители или торцы лопаток. Корневые метки-возбудители выполняют в виде черных рисок, которые располагают под углом к оси вращения вала. Метки-возбудители размещают напротив соответствующих датчиков . По сигналам с датчиков вычисляют деформации лопаток турбомашины. 1 ил. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 8 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699669/28 (22) 31.05.89 (46) 15.05,91. Бюл. М 18 (71) Уфимский авиационн ый институт им. Серго Орджоникидзе (72) В. Н. Шестаков, B. С. Фетисов, К, М. Валитов, Б . 8. Патосин и 8, И. Зиновьев (53} 531.781.2(088.8) (56) 3аблоцкий: И, Е, и др, Бесконтактные измерения колебаний лопаток турбомашины.

М,: Машиностроение, 1977, с, 24-27, 96-99. (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке турбомашин. Целью

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях и доводке турбомашин, Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния на измеряемые параметры осевых смещений вала.

На чертеже показана структурная схема устройства для бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашин по предлагаемому способу.

Устройство содержит измерительно-вычислительный блок 1, оборотный, корневой и периферийный датчики 2, 3, 4, соединенные с измерительно-вычислительным блоком 1 и выполненные в виде источника 5 излучения и фотоприемника 6, оптически связанных между собой посредством волоконного световода 7, разветвленного с од„„. Ж„„1649259 А1 изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния на измеряемые параметры осевых смещений вала, 8 корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики, соединенные с измерительно-вычислительным блоком. 8 качестве датчиков используют датчики, выполненные в виде источника излучения и фотоприемика, оптически связанных между собой посредством двух ветвей разветвленного световода, неразветвленнйй конец которого направлен на меткивозбудители или торцы лопаток. Корневые метки-возбудители выполняют в виде черных рисок, которые располагают под углом к оси вращения вала. Метки-возбудители размещают напротив соответствующих датчиков. По сигналам с датчиков вычисляют деформации лопаток турбомашины. 1 ил. н ого конца на две ветви, одна из которых направлена на источник 5 излучения, а другая вЂ” на фотоприемник 6, а неразветвлен- 0 ный конец световода 7 направлен на метки-возбудители 8,9 или на торцы 10 лопаток, корневые метки-возбудители 9 выполнены в виде черных рисок, которые наносят на полированную цилиндрическую поверхность вала 11 турбомашины и ориентируют под углом а к оси вращения, удовлетворяющим соотношению где P вЂ” угол между касательной к средней линии периферийного сечения лопатки в точке,. расположенной напротив периферийного датчика 4, и осью вала 11;

R> вЂ” радиус вала 11 в месте нанесения корневых меток-возбудителей 9;

1649259

Вг вЂ” радиус огибающей торцов 10 лопаток, Способ осуществляется следующим образом.

В неподвижном корпусе турбомашины 5 закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики 2, 3, 4, соединенн.:"= с измерительно-вычислительным блоком 1. В качестве датчиков 2, 3, 4 используют датчики, выполненные в виде источника 5 из- 10 лучения и фотоприемника 6, оптически связанных между собой посредством волоконного световода 7, разветвленного с одного конца на две ветви, одна из которых направлена на источник 5 излучения, а дру- 15 гая вЂ” на фотоприемник 6, а неразветвленный конец световода 7 направлен на метки-возбудители 8, 9 или на торцы 10 лопаток. Оборотную и корневые метки-возбудители 8, 9 наносят на вращающуюся часть 20 турбомашины, а именно на полированную цилиндрическую поверхность вала 11, выполняют их в виде черных рисок и ориентируют под углом к оси вращения вала 11, rgb R> 25 удовлетворяющим соотношению щр Rg располагают же оборотную и корневые метки-возбудители 8, 9 напротив соответствующих датчиков 2, 3. Периферийный датчик

4 располагают над торцами 10 лопаток, В 30 процессе измерений в каждом из датчиков

2, 3, 4 свет от источника 5 излучения проходит по одной из ветвей световода 7, попадает на поверхность вала 11 или торец 10 лопатки, отражается обратно, проходит по 35 второй ветви световода 7 и попадает на фотоприемник 6. При прохождении поддатчиком 2, 3, 4 метки-возбудителя 8, 9 или торца 10 лопатки на выходе фотоприемника

6 формируется импульс напряжения, Им- 40 пульсы с датчиков 2, 3, 4 поступают в измерительно-вычислительный блок 1, в котором по сигналам с датчиков 2, 3, 4 вычисляются деформации лопаток турбомашины.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашины, заключающийся в том, что в неподвижном корпусе турбомашины закрепляют оборотный, корневой и периферийный датчики, соединенные с измерительно-вычислительным блоком, наносят на вращающуюся часть турбомашины оборотную и корневые меткивозбудители, располагаемые напротив соответствующих датчиков, а периферийный датчик располагают над торцами лопаток, по сигналам с датчиков определяют деформации, отл ич а ю щи йс ятем, что, с целью повышения точности, в качестве датчиков используют датчики, выполненные в виде источника излучения и фотоприемника, оптически связанных между собой посредством волоконного световода, разветвленного с одного конца на две ветви, одна иэ которых направлена на источник излучения, а другая вЂ” на фотоприемник, а нераэветвленный конец световода направлен на метки-возбудители или на торцы лопаток, корневые метки-возбудители выполняют в виде черных рисок, которые наносят на полированную цилиндрическую поверхность вала турбомашины и ориентируют под углом а к оси вращения вала, удовлетворяющим соотношению где P вЂ” угол между касательной к средней линии периферийного сечения лопатки в точке, расположенной напротив периферийного датчика, и осью вала,"

R> вЂ” радиус вала в месте нанесения корневых меток-возбудителей; и вЂ” радиус огибающей торцов лопаток.

1649259

Составитель B. Костюченко

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Заказ 1867 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Способ бесконтактного измерения деформаций лопаток турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформаций с помощью оптических средство Цель изобретения - повышение точности измерений за счет раздельной регистрации муаровых картин и обеспечение возможности управления чувствительностью измерений путем ее дискретного изменения

Устройство для определения внутренних напряжений в объекте // 1640538

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при определении внутренних напряжений в непрозрачных объектах с использованием метода топографической интерферометрии Целью изобретения является повышение точности за счет сокращения времени между моментами регистрации голограмм и нагрева и получения интерферограммы несущей информацию непосредственно о внутренних напряжениях, и повышение производительности за счет сокращения времени измерения

Устройство для измерения деформаций // 1640537

Способ определения перемещений на участках контакта // 1640536

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений на контактирующих поверхностях Целью изобретения является повышение достоверности за счет получения интерферограмм только на участках контакта

Способ интерференционного измерения деформаций и перемещений // 1640535

Изобретение относится к измерительной .технике и может быть использовано при исследованиях напряженно-деформированного состояния объекта когерентнооптическими методами

Устройство для измерения поперечной деформации образца // 1640534

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим тензометрам , и может быть использовано для измерения поперечной деформации образцов из каучукоподобных материалов Цель изобретения - повышение точности измерения поперечной деформации каучукоподобных материалов и композиций на их основедостигается введением охватывающих образец 11 направляющих 6 и 7 с подвижной кареткой 8, креплением образца 11 с помощью захватов к этим направляющим и каретке и установкой собранного узла с помощью крепежных элементов 4 и 5 в захватах силовозбудителя

Способ определения характеристических величин полей напряжений вблизи вершин трещин // 1634996

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения характеристических величин полей напряжений вблизи вершин трещин в плоских непрозрачных объектах оптическими методами

Рентгенодифракционный способ определения градиента деформации неоднородных по составу монокристаллических пленочных образов // 1629753

Изобретение относится к измерительной технике, к рентгенодифракционному определению градиента деформации неоднородных по составу монокристаллических пленочных образцов

Спекл-интерферометр и способ его настройки // 1620819

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений точек поверхности деформируемых непрозрачных объектов

Способ определения деформаций в конструкции из слоистого композиционного материала // 1619019

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в исследованиях напряженно-деформированного состояния конструкции из композиционного материала

Устройство для измерения деформаций // 2117241

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению деформаций деталей и образцов оптическими методами

Способ неразрушающего контроля механического состояния объектов и устройство для его осуществления // 2126523

Пленочный датчик электрического поля // 2148791

Изобретение относится к устройствам, используемым в электронной технике, при действии сильных электрических полей

Способ определения очага деформации диффузно отражающих объектов // 2148792

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения деформации объектов

Способ определения деформации лопаток вращающегося колеса турбомашины и устройство для его осуществления // 2152590

Способ бесконтактного контроля плоскостности поверхности // 2158898

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для обнаружения неплоскостности свободной поверхности жидкости

Способ определения координат точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы // 2162591

Изобретение относится к области определения координат точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы

Способ определения контактных условий вида "полное сцепление" и "полное проскальзывание" в сопряжении соосных цилиндрических поверхностей совместно деформирующихся элементов составной системы // 2177142

Изобретение относится к горному и строительному делу и может использоваться при измерениях параметров напряженно-деформированного состояния горных пород и массивных строительных конструкций с использованием скважинных упругих датчиков, а также при оценке контактных условий в технических системах, содержащих соосные цилиндрические элементы

Способ отображения зон локализации деформации поверхности // 2177602

Изобретение относится к способам исследования и контроля напряженно-деформируемых состояний, дефектоскопии и механических испытаний материалов

Оптический способ измерения силы (варианты) // 2186352

Изобретение относится к средствам измерения сил и деформаций тел