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)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。

基于大頻差雙頻激光的旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量技術(shù)

主要包括以下幾個部分:

(1)研究采用光纖光路結(jié)構(gòu)的拍波(雙頻激光的合成波)信號傳輸技術(shù),提出了基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量新方法。雙路拍波信號的相位差只與包含葉尖間隙信息的光程差有關(guān),而與葉片特性、電磁環(huán)境干擾等無關(guān),從而提高測量精度,并可實現(xiàn)自標(biāo)定(標(biāo)定的基準(zhǔn)單位是自身的拍波波長)。BCMS采用了主動驅(qū)動屏蔽技術(shù)、微弱信號低噪放大技術(shù)、低噪低電容傳輸電纜技術(shù)實現(xiàn)了高精度高速電容信號處理，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國際相同水平。

 (2)深入分析了基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量系統(tǒng)的誤差源并經(jīng)理論推導(dǎo)建立了誤差模型和影響機制。使用matlab工具驗證了誤差模型的正確性,指出影響系統(tǒng)測量精度的主要誤差因素,較系統(tǒng)地探索了該方法的測量精度潛力。

 (3)詳細(xì)設(shè)計并制作了整個測量系統(tǒng)的軟、硬件,形成較完整的系統(tǒng)樣機。具體包括:1)雙路拍波光纖化、微型化光路系統(tǒng)搭建和光纖傳感器設(shè)計;2)電路系統(tǒng)設(shè)計、制板和調(diào)試,如APD高壓偏置電源電路、低噪聲微波級聯(lián)放大電路、本振電路、混頻電路;3)基于全相位FFT的數(shù)字相位檢測算法實現(xiàn),上位機程序及應(yīng)用軟件編寫等。本課題來源于中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所國家安全重大基礎(chǔ)研究課題任務(wù)。

 (4)設(shè)計并完成了系統(tǒng)各子模塊調(diào)試實驗和樣機聯(lián)調(diào)實驗,主要包括空間雙路比相實驗和單路光纖傳輸?shù)碾p路比相測距實驗。

航空發(fā)動機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)動機設(shè)計與試驗中,保持良好的葉尖間隙成為提高發(fā)動機性能的重要手段之一。在發(fā)動機工作中,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)動機性能。在減小葉尖間隙提高其效率的同時可能還會導(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)動機性能和可靠性具有非常重要的實際意義和工程應(yīng)用價值。使用matlab工具驗證了誤差模型的正確性,指出影響系統(tǒng)測量精度的主要誤差因素,較系統(tǒng)地探索了該方法的測量精度潛力。本課題來源于中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設(shè)計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)動機轉(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)動機水平放置時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)動機測試軟件Linipot軟件計算結(jié)果進行比對分析,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。

葉尖有射流時射流孔后氣膜冷卻效率較高,而葉尖前緣、壓力面?zhèn)纫约扒熬壐浇奈γ鎮(zhèn)葰饽だ湫л^低,這些區(qū)域都是葉尖冷卻射流無法達(dá)到的區(qū)域。

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。受間隙泄漏流動影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會較高,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,換熱系數(shù)也會較高。建立了葉尖定時測振模型,通過理論和仿zhen分析振動信號特點,提出了新的葉片振動參數(shù)辨識方法,并通過大量現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)驗證,取得滿意的結(jié)果。

通過電液比例定位系統(tǒng)改變轉(zhuǎn)子位置以實現(xiàn)葉尖間隙主動控制的新方法

采用高帶寬(100kHz)電渦流傳感器，基于真實機組葉尖間隙測量實驗臺，在不同轉(zhuǎn)速下開展慮及轉(zhuǎn)子振動及軸位移的的葉尖間隙測量實驗。文中提出通過電液比例定位系統(tǒng)改變轉(zhuǎn)子位置以實現(xiàn)葉尖間隙主動控制的新方法。電液比例定位系統(tǒng)具有尺寸小、響應(yīng)快、載荷剛度良好、輸出可觀及操作簡單等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)主動控制領(lǐng)域。通過優(yōu)化葉頂與機匣內(nèi)表面的幾何形狀，將葉尖間隙與轉(zhuǎn)子的軸位移相關(guān)聯(lián)。在不同轉(zhuǎn)速條件下，基于比例積分控制規(guī)律得到電液比例定位系統(tǒng)的電壓或電流與葉尖間隙的關(guān)系?？瞻l(fā)動機葉尖動態(tài)間隙檢測研究與實現(xiàn)航空發(fā)動機葉尖動態(tài)間隙檢測是航空發(fā)動機研制和維護的重要組成部分。實驗結(jié)果表明，葉尖間隙隨轉(zhuǎn)速的升高逐漸減小，且相對誤差不超過20％。后，開展了葉尖間隙測量及主動控制的精度分析與誤差分析。