Емкостный преобразователь радиальных зазоров турбомашины

 

ЕМКОСТНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РДЦИАЛЬЛЫХ ЗАЗОРОВ ТУРБОМАШИНЫ, содержащий цилиндрический корпус с размещенной в нем парой электродов, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности путем обеспечения нечувствительности к изменению углов выноса лопаток турбомашины, рабочие поверхности электродов выполнены в форме параллелограммов и установлены наклонно к плоскости торца корпуса под углами, равт ными по величине и противоположными по знаку. СО СО Nliak сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1193451 (ду 4 G 01 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1

Н ДВтО1 СКОМУ СВИДКТКЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(23) 3702575/25-28 (22) 22.02.84 (46) 23.11.85. Бюл. Р 43 (72) В,Н.Нестеров (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 397743, кл. 6 О1 В 7/08, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N- 667800, кл. G 01 В 7/08, 1977. (54) (57) ЕМКОСТНЬП1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ ТУРБОИАШИНЫ„ содержащий цилиндрический корпус с размещенной в нем парой электродов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности путем обеспечения нечувствительности к изменению углов выноса лопаток турбо.— машины, рабочие поверхности электродов выполнены в форме параллелограммов и установлены наклонно к плоскости торца корпуса под углами, рав-., ными по величине и противоположными по знаку.

1193451

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров в турбомашинах во время их работы.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения нечувствительности к изменению углов выноса лопаток турбомашины.

На фиг.1 изображен предлагаемый преобразователь; на фиг.2 — торцовая поверхность преобразователя.

Устройство содержит корпус 1 и размещенные в нем электроды 2 и 3.

Корпус установлен на статоре 4 турбомашины. Вращающиеся лопатки 5 турбомашины являются центральным электродом емкостного преобразователя и электрически связаны с общей точкой.

К электродам 2 и 3 подключен измерительный блок 6. Он включает в себя подстроечные конденсаторы 7 и 8, трансформатор 9, первичная обмотка которого выполнена с отводом от середины, подключенный к его вторичной обмотке блок 10 обработки сигнала и источник 11 питания, который подключен к отводу первичной обмотки трансформатора 9.

Элек" >оды .2 и 3 преобразователя выполнены в виде призмы и установлены параллельно один другому вдоль направления перемещения лопаток 5 (фиг.2). Рабочими поверхностями электродов 2 и 3 являются наклонные грани, обращенные к лопаткам турбины.

Они имеют в плане форму прямоугольников или параллелограммов. Электроды 2 и 3 установлены наклонными гранями в противоположные стороны, так что их рабочие поверхности наклонены относительно плоскости торца корпуса 1 преобразователя на углы, равные но величине и противоположные по знаку.

Емкостный преобразователь работает следующим образом.

При вращении ротора турбомашины лопатки, проходя мимо электродов

2 и 3 дифференциального емкостного преобразователя, вызывают изменение емкостей между ними. При движении лопатки 5 в направлении, указанном стрелкой на фиг.1, емкость между электродом 2 и торцом лопатки 5 увеличивается, а между электродом

3 и торцом лопатки 5 уменьшается.

В результате на обмотках трансформа-. тора 9 формируется амплитудно-модулированное напряжение, поступающее на вход блока 10 обработки сигнала, Глубина модуляции этого напряжения пропорциональна величине радиального зазора между рабочими поверхностями электродов 2 и 3 и торцами лопаток 5.

В блоке 10 обработки сигнала осуществляется детектирование амплитудно-модулированного нап яжения и формирование сигнала постоянного тока, пропорционального глубине модуляции, и, следовательно, величине контролируемого зазора.

Помимо глубины модуляции на величину формируемого сигнала постоянного тока оказывает влияние форма огибающей амплитудно-модулированного сигнала. Симметричность формы огибающей достигается путем балансировки рабочих емкостей дифференциального емкостного преобразователя с помощью подстроечных конденсаторов 7 и 8.

Форма сигнала определяется также величиной углов наклона рабочих поверхностей электродов к торцовой поверхности корпуса 1 и положением относительно него торца лопатки

В процессе работы турбомашины на лопатки действует ряд сил, вызывающих их вибрацию, изгибание и закручивание относительно начального состояния покоя. Изменения углов выноса лопаток приводит к смещению их положения относительно электродов преобразователя.

Однако, это не приводит к изменению формы и глубины модуляции. Например, увеличение емкости в одном .плече преобразователя между электро1

45 дом 2 и торцом лопатки 5, вследствие изменения угла выноса лопатки, сопровождается увеличением емкости на такую же величину в другом плечемежду электродом 3 и торцом лопатки 5. у П, наоборот, уменьшение емкости в первом плече компенсируется таким же уменьшением емкости во втором плече дифференциального емкостного преобразователя.

Так как площади перекрытия электродов 2 и 3 торцом лопатки не меняются при изменении углов вынося лопаток, форма выходного сигналя и ам1193451 4 тельность преобразователя к изменению углов выноса лопаток и повышается его точность.

3 плитуда огибающей модулированного сигнала также остаются неизменными.

За счет этого достигается нечувствиII

О

Фиг.2

Составитель И.Кислицин

Техред Ж.Кастелевич .Корректор Е.Сирохман

Редактор M. Бланар

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7304/41 Тираж 650 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5