善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學(xué)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(jī)械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。 

 發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測通常采用的方法有光纖法、電渦流法、微波法、調(diào)頻電容法等等,而本項(xiàng)目是基于調(diào)幅電容法對發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙動(dòng)態(tài)檢測的嘗試,通過較高頻率的模擬電路及高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來提取模擬出的葉尖間隙電容上電壓幅度的變化(模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)/分)。 在研究過程中,通過設(shè)置在精準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)對葉尖間隙電容進(jìn)行精準(zhǔn)充放電,然后通過搭建的信號提取及調(diào)理電路將間隙電容上電壓的變化量輸出,后端通過CPLD編寫的邏輯來控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速存儲器和上位機(jī)接口協(xié)調(diào)工作。葉尖間隙分離渦影響范圍較小,而泄漏渦的影響范圍能達(dá)到75%葉高以上的葉尖區(qū)域。 經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和調(diào)試工作,實(shí)現(xiàn)了對電容上電壓幅度變化量的提取,論證了調(diào)幅電容法在發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測中可行。然而,為了方便前期的調(diào)試工作,系統(tǒng)模擬部分的控制邏輯是由多個(gè)數(shù)字芯片搭建而成,當(dāng)工作在高頻信號時(shí),信號波形有一定失真,這直接導(dǎo)致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。在后期的改進(jìn)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(yīng)被設(shè)計(jì)在CPLD中,由此能大幅提高系統(tǒng)的檢測精度。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙成因的理論研究及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的開發(fā)

在目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)中,保持良好的葉尖間隙成為提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要手段之一。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中,保持良好的葉尖間隙配合可以減少工作介質(zhì)泄露,減小端壁損失從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。在減小葉尖間隙提高其效率的同時(shí)可能還會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)靜子的碰摩,直接影響飛行安全。因此在飛行中保持良好的間隙配合對提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能和可靠性具有非常重要的實(shí)際意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本課題來源于中航工業(yè)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所國家安全重大基礎(chǔ)研究課題任務(wù)。本文在對航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)靜子葉尖間隙測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行歸納分析的基礎(chǔ)上,對轉(zhuǎn)靜子間隙的單傳感器單步法的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo),建立了轉(zhuǎn)靜子小二乘中心法的數(shù)學(xué)模型,建立了葉尖間隙相關(guān)特征參數(shù)FIR,IMP以及相對小二乘圓心的葉尖間隙值的數(shù)學(xué)模型,并建立了發(fā)動(dòng)機(jī)水平放置時(shí)消除下沉量影響的數(shù)學(xué)模型,通過以上建立的模型求解的數(shù)值與國外成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)測試軟件Linipot軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對分析,誤差均小于0.001,相對誤差均小于0.005%,因此可斷定本文所進(jìn)行的理論研究結(jié)果正確,所建立的各理論模型與國外的Linipot軟件的對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型一致。利用立體視覺原理、自動(dòng)聚焦技術(shù)和邊緣檢測算法，設(shè)計(jì)了一套發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過程中葉尖間隙靜態(tài)測量裝置。

微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)以其重量輕、功率大、能量密度高的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在軍/民用領(lǐng)域,近年來得到了關(guān)注和發(fā)展。結(jié)合實(shí)際條件,擬出了基于任意角分布的多傳感器布局擇優(yōu)選取方法。微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸顯著減小帶來的工作雷諾數(shù)低及較大的葉尖間隙比阻礙了其性能的進(jìn)一步提高,而國內(nèi)外對微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)這方面的研究較少或未見公開報(bào)道

葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù),旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)對航空發(fā)動(dòng)機(jī)的有效、安全運(yùn)行至關(guān)重要,也是近幾年國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?；趯鴥?nèi)外現(xiàn)狀的分析,本文對光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。光纖法用于測量環(huán)境較好,溫度較低的壓氣機(jī);電容法用于測量溫度較高的渦輪機(jī)高壓級。受間隙泄漏流動(dòng)影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會(huì)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(dòng),換熱系數(shù)也會(huì)較高。