一种标定水力机械模型试验台转速传感器的光学方法技术

本发明专利技术公开一种标定水力机械模型试验台转速传感器的光学方法，涉及水力机械模型试验台传感器精度控制领域。本发明专利技术利用频闪效应原理，根据叶轮叶片在不同频闪光源频率下呈现出的相对于水力机械模型固定部件的运动状态来确定水力机械模型试验台的转速，由此建立起作为被测设备的水力机械模型试验台转速传感器测得的转速与作为标准量的利用频闪光源确定的水力机械模型试验台的转速之间的对应关系，从而也就完成了对水力机械模型试验台转速传感器的标定。本发明专利技术首次实现了对水力机械模型试验台转速传感器在工作状态下的现场标定，从而提高了水力机械模型试验的准确程度。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及。
技术介绍
:作为确定原型水力机械性能及进行相应水力学研究的重要手段，以水力机械模型试验台为研究平台的水力机械模型试验一直受到业界的高度重视。而水力机械模型试验的准确程度，与其所测量的各参数的准确度具有直接的关系。水力机械模型转速，特别是工作状态下的水力机械模型转速的测量准确程度，就直接影响了水力机械模型试验的准确度。对水力机械模型试验台转速传感器的定期标定是保证其测量准确度的主要手段。所谓标定，就是建立起被测设备的输出量与已知的标准量之间的对应关系。目前，只能在将相应的水力机械模型试验台转速传感器拆离水力机械试验台状态下在专业的检测机构对其进行标定。该方法不仅标定一次需要花费大量的时间，且标定结果反映的仅仅是转速传感器在专业检测机构检测时的状态，而非安装在水力机械模型试验台上时的状态。因此，有必要开发一种能够在水力机械模型试验台上，特别是在水力机械模型工作状态下，进行现场标定转速传感器的方法。
技术实现思路
:本专利技术要解决的技术问题是提供。本专利技术的技术方案是:1)在水力机械模型叶轮叶片上按顺序标记叶片顺序号；2)将水力机械模型试验台调整至工作状态；3)监视水力机械模型试验台转速传感器转速示值，使水力机械模型试验台转速保持稳定；4)调整频闪光源的闪光频率，同时通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口对水力机械模型叶轮叶片进行观察；5)待通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口观察到的叶轮叶片相对于水力机械模型固定部件呈现出静止不动的状态且水力机械模型叶轮叶片上的顺序号标记清晰可见时，锁定此时的频闪光源闪光频率；6)记录此工况下的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与对应的频闪光源闪光频率；7)改变水力机械模型试验台转速，重复步骤3)至步骤6)；8)在以频闪光源闪光频率为横轴、水力机械模型试验台转速传感器示值为纵轴的坐标系中根据多次重复步骤7)得到的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与对应的频闪光源闪光频率值拟合出水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系曲线。技术效果:本专利技术公开，首次实现了对水力机械模型试验台转速传感器在工作状态下的现场标定，从而提高了水力机械模型试验的准确程度。本专利技术利用频闪效应原理，通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口，根据叶轮叶片在不同频闪光源频率下呈现出的相对于水力机械模型固定部件的运动状态来确定水力机械模型试验台的转速，由此建立起作为被测设备的水力机械模型试验台转速传感器测得的转速与作为标准量的利用频闪光源确定的水力机械模型试验台的转速之间的对应关系，从而也就完成了对水力机械模型试验台转速传感器的标定。水力机械模型试验台的转速，也就是水力机械模型叶轮叶片的转速。对于像水力机械模型叶轮叶片这种高速旋转的物体，在自然光线下人眼是无法看清其轮廓的。频闪光源是一种闪光频率可调的能够按照设定频率发出瞬间强闪光的专用设备。当频闪光源的闪光频率恰好调至与水力机械模型的转动频率相同时，虽然此时水力机械模型叶轮叶片仍在高速旋转，但人眼看上去却如同叶片相对于水力机械模型固定部件而言呈现出静止不动的状态且水力机械模型叶轮叶片上的标记清晰可见。这就是频闪效应原理。利用上述频闪效应原理，只要不断变换水力机械模型的转动频率，就可以建立起水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系，如图1所示，在以频闪光源闪光频率为横轴、水力机械模型试验台转速传感器示值为纵轴的坐标系中，根据不同的水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率的对应点1，拟合出水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系曲线2，也就实现了利用频闪光源对水力机械模型试验台转速传感器的现场标定。 【附图说明】 : 图1为水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系 【具体实施方式】 : 如图1所示，，其操作流程为: 1)在水力机械模型叶轮叶片上按顺序标记叶片顺序号； 2)将水力机械模型试验台调整至工作状态； 3)监视水力机械模型试验台转速传感器转速示值，使水力机械模型试验台转速保持稳定； 4)调整频闪光源的闪光频率，同时通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口对水力机械模型叶轮叶片进行观察； 5)待通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口观察到的叶轮叶片相对于水力机械模型固定部件呈现出静止不动的状态且水力机械模型叶轮叶片上的顺序号标记清晰可见时，锁定此时的频闪光源闪光频率； 6)记录此工况下的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与对应的频闪光源闪光频率； 7)改变水力机械模型试验台转速，重复步骤3)至步骤6)； 8)在如图1所示的以频闪光源闪光频率为横轴、水力机械模型试验台转速传感器示值为纵轴的坐标系中根据多次重复步骤7)得到的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与频闪光源闪光频率的对应点1拟合出水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系曲线2，从而实现了利用频闪光源对水力机械模型试验台转速传感器的现场标定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标定水力机械模型试验台转速传感器的光学方法，其特征是：操作步骤如下：1)在水力机械模型叶轮叶片上按顺序标记叶片顺序号；2)将水力机械模型试验台调整至工作状态；3)监视水力机械模型试验台转速传感器转速示值，使水力机械模型试验台转速保持稳定；4)调整频闪光源的闪光频率，同时通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口对水力机械模型叶轮叶片进行观察；5)待通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口观察到的叶轮叶片相对于水力机械模型固定部件呈现出静止不动的状态且水力机械模型叶轮叶片上的顺序号标记清晰可见时，锁定此时的频闪光源闪光频率；6)记录此工况下的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与对应的频闪光源闪光频率；7)改变水力机械模型试验台转速，重复步骤3)至步骤6)；8)以频闪光源闪光频率为横轴、水力机械模型试验台转速传感器示值为纵轴的坐标系中根据多次重复步骤7)得到的水力机械模型试验台转速传感器转速示值与频闪光源闪光频率的对应点(1)拟合出水力机械模型试验台转速传感器示值与频闪光源闪光频率之间的对应关系曲线(2)，从而实现了利用频闪光源对水力机械模型试验台转速传感器的现场标定。...

【技术特征摘要】
1.一种标定水力机械模型试验台转速传感器的光学方法，其特征是:操作步骤如下: 1)在水力机械模型叶轮叶片上按顺序标记叶片顺序号； 2)将水力机械模型试验台调整至工作状态； 3)监视水力机械模型试验台转速传感器转速示值，使水力机械模型试验台转速保持稳定; 4)调整频闪光源的闪光频率，同时通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口对水力机械模型叶轮叶片进行观察； 5)待通过水力机械模型试验台上预留的观察水力机械模型叶轮区域流动状态的透明观察窗口观察到的叶轮叶片相对于水力机械模型固定部件呈现出静止不动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵越，明君，刘登峰，李屹，杨卫彬，覃永粼，曹泽伦，
申请(专利权)人：哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23