薄片電容式間隙測量技術(shù)研究.pdf

1、航空發(fā)動機(jī)葉片葉尖徑向間隙的大小對發(fā)動機(jī)整機(jī)具有非常重要的影響。葉尖間隙較大時會降低發(fā)動機(jī)的性能,葉尖間隙較小時會造成安全隱患。因此,控制發(fā)動機(jī)的葉尖間隙使其保持在一個合理的范圍之內(nèi),對提高發(fā)動機(jī)的性能,保證發(fā)動機(jī)的安全具有非常重要的意義。
　　目前,國際上葉尖間隙檢測方法有放電探針法、電渦流法、電容法、光纖法、激光法、超聲波法、X-射線法、微波法等。其中電容法以其結(jié)構(gòu)簡單、測頭設(shè)計靈活、靈敏度好、分辨力高、非接觸測量等特點被廣泛

2、應(yīng)用。課題針對間隙測量問題采用調(diào)幅式電容法的原理對間隙測量系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計研究。
　　課題研究的重點主要是以下幾個方面:
　　1.針對課題中發(fā)動機(jī)葉片葉尖間隙較小,現(xiàn)有電容傳感器測頭很難放進(jìn)間隙內(nèi)的問題,提出了使用印制電路板的工藝制作新型測頭,對測頭研制過程中可能遇到的問題進(jìn)行了討論,并對研制的測頭做了靜電場仿真和實驗分析。
　　2.設(shè)計調(diào)幅式電容法的調(diào)制電路,實現(xiàn)傳感器位移信號到電壓信號的轉(zhuǎn)變。針對運算放大式調(diào)幅電路中

3、雜散電容和纜線分布電容的影響,采用了驅(qū)動電纜技術(shù)對電路進(jìn)行保護(hù)。
　　3.設(shè)計穩(wěn)定的解調(diào)電路。調(diào)制信號經(jīng)整流、帶阻濾波、低通濾波后輸出低頻信號,完成信號的解調(diào)。
　　4.設(shè)計傳感器AD采集模塊,搭建實驗平臺并對傳感器系統(tǒng)進(jìn)行實驗測試和性能分析。實驗結(jié)果表明,在0~300μm的有效測量范圍內(nèi),傳感器系統(tǒng)整機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)于5mm/30min,分辨力可達(dá)到1mm,重復(fù)性實驗標(biāo)準(zhǔn)差優(yōu)于1mm。但系統(tǒng)具有較大的非線性誤差,需要在后續(xù)處理中