航空發(fā)動機(jī)葉尖動態(tài)間隙檢測研究與實現(xiàn).pdf

1、航空發(fā)動機(jī)葉尖動態(tài)間隙檢測是航空發(fā)動機(jī)研制和維護(hù)的重要組成部分。為了盡可能提高航空發(fā)動機(jī)的工作效率,研究人員開展了很多工作。其中，調(diào)整發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖間隙的距離就是提升其性能的主要方法之一。然而，葉尖間隙過大會降低發(fā)動機(jī)的工作效率,甚至引起發(fā)動機(jī)喘振，造成發(fā)動機(jī)損傷；間隙減小雖然能減少工作介質(zhì)泄露，提高工作效率，但是過小的葉尖間隙會導(dǎo)致葉尖與機(jī)閘相互磨損碰撞，進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)的安全性和可靠性，嚴(yán)重時會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)損壞，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，甚至

2、威脅到人身安全。正因如此，設(shè)置合適的葉尖間隙對發(fā)動機(jī)性能參數(shù)至關(guān)重要。另一方面，實時地檢測葉尖動態(tài)間隙變化，也成為發(fā)動機(jī)健康管理項目中對發(fā)動機(jī)運行狀態(tài)檢測的重要內(nèi)容。
　　發(fā)動機(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，而本項目是基于調(diào)幅電容法對發(fā)動機(jī)葉尖間隙動態(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)動機(jī)轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)/分）。
　　

3、在研究過程中，通過設(shè)置在精確時間內(nèi)對葉尖間隙電容進(jìn)行精確充放電，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。
　　經(jīng)過大量實驗和調(diào)試工作，最終實現(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數(shù)字芯片搭建而成，當(dāng)工作在高頻信號時，信號波形有一定失真