叶端定时数据存储矩阵化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法，方法包括以下步骤：叶端定时数据分为转速到达时间和叶片到达时间，且满足

【技术实现步骤摘要】
叶端定时数据存储矩阵化处理方法
本专利技术属于叶片非接触测试
，特别是一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法。
技术介绍
航空发动机压气机是航空发动机中的关键部件之一。由于压气机叶片与外部空气直接接触，外物损伤时有发生，严重影响航空发动机的安全性，故对压气机的叶片进行健康监测至关重要。叶端定时技术是一种非接触式叶片测试手段，与传统的应变片测试方法相比，其主要具有以下三种优点：1)单个传感器可同时监测所有叶片；2)非接触式测量不影响叶片本身性能；3)无需在叶片或转子上引线，只需在机匣上沿周向安装传感器。叶端定时技术主要通过采集叶片和转速标记的到达时间，并将到达时间转化为叶片振动位移，通过对叶片位移的后续数据处理对叶片进行健康监测。到达时间的采集作为叶端定时测试技术的第一步，如何合理选择叶端定时数据的存储结构是后续分析能否顺利进行的关键。通过引入矩阵化存储方式，可以增强叶端定时数据的可读性，便于检查数据完整性以及后续分析处理。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法，本专利技术通过构建合理的数据存储结构，增强了叶端定时数据的可读性，便于检查数据完整性以及后续分析处理。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现，一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法包括以下步骤：第一步骤中，叶端定时数据分为转速到达时间和叶片到达时间，且满足nbtt＝nbnp(nopr-1)，其中为第k圈起始时的转速到达时间，为第k圈内采集到的叶片到达时间，为第k+1圈起始时的转速到达时间，nbtt为一次测试所采集的叶片到达时间个数，nopr为一次测试所采集的转速到达时间个数，nb为转子叶片个数，np为传感器个数，第二步骤中，以转速到达时间为每包数据的分隔标记，每一转为一包数据，每包数据为一个数据矩阵，其中，数据矩阵行数固定，列数与叶端定时传感器个数相同，数据矩阵的一列按时间先后存放一个叶端定时传感器所采集的到达时间数据，到达时间数据存放完毕后，在该列末尾依次增加该转结束时的转速到达时间以及该包序号，将各传感器对应的列向量进行拼接，并以无穷大量来补全当前数据矩阵的末尾剩余空行，第三步骤中，基于所述数据矩阵，将叶片到达时间转化为叶片振动位移，其中，转速脉冲作为高频计数器值的清零信号，其中，θ为叶片到达角度矩阵，T为叶片到达时间矩阵，topr为对应包末尾的转速脉冲到达时间，根据叶片到达角度标定矩阵θexp，叶片到达角度矩阵转化为叶片位移矩阵D，D＝2πR(θact-θexp)，其中R为转子半径，θact为叶片到达角度矩阵。所述的方法中，第三步骤中，选取匀速下多包叶片到达角度矩阵的平均作为叶片到达角度标定矩阵，其中，θexp为叶片到达角度标定矩阵，为第k包的叶片到达角度矩阵，K为平均所用的包数。所述的方法中，第二步骤中，数据矩阵行数通过叶片数上限加上二再乘预定安全系数确定。所述的方法中，叶片为航空发动机压气机转子叶片。所述的方法中，每个叶端定时传感器配备一个队列，存储对应列向量，该队列深度与所述数据矩阵行数相同，当叶片脉冲到来时，对应的叶片到达时间入队，当转速脉冲到来时，转速到达时间入队，同时包序号紧接着入队，数据缓存单元剩余元素置为队列元素所能表示的最大值，即二进制位的全一，全部出队，完成打包。所述的方法中，传感器个数为5，其安装角度为80°，110°，140°，170°，200°，转子叶片个数为8。所述的方法中，第二步骤中，设置缓存深度为64，计数器位数为32位，根据传感器个数为5，得到数据矩阵的大小为64行5列，根据叶片个数为8，得到数据矩阵中的有效数据矩阵大小为10行5列。所述的方法中，若其包序号存在缺失，则判定为丢包；若包中某列长度大于10，则判定为叶片到达时间误触发；若包中各列长度均等于10，则该包数据不存在异常；若包中某列长度小于10，则判定为叶片到达时间丢失。所述的方法中，包的误触发率为0.5％，丢失率为0.7％。所述的方法中，叶片到达角度矩阵大小为8行5列。和现有技术相比，本专利技术可有效增强叶端定时数据的可读性，便于检查数据完整性以及后续分析处理。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的步骤示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的叶端定时传感器安装示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的叶端定时数据构成示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的叶端定时信号采集流程示意图；其中，虚线所包围部分为叶端定时数据采集系统；图5是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的叶端定时数据异常判断示意图；图6是根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的数据矩阵示意图；图7根据本专利技术一个实施例的叶端定时数据存储矩阵化处理方法的转换过后的叶片位移图；以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的解释。具体实施方式下面将参照附图1至图7更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本专利技术实施例的限定。为了更好地理解，图1是根据本专利技术一个实施例的方法的步骤示意图，如图1所示，叶端定时数据存储矩阵化处理方法包括以下步骤：第一步骤S1中，叶端定时数据分为转速到达时间和叶片到达时间，且满足nbtt＝nbnp(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法，所述方法包括以下步骤：/n第一步骤(S1)中，叶端定时数据分为转速到达时间和叶片到达时间，且满足

【技术特征摘要】
1.一种叶端定时数据存储矩阵化处理方法，所述方法包括以下步骤：
第一步骤(S1)中，叶端定时数据分为转速到达时间和叶片到达时间，且满足其中为第k圈起始时的转速到达时间，为第k圈内采集到的叶片到达时间，为第k+1圈起始时的转速到达时间，nbtt为一次测试所采集的叶片到达时间个数，nopr为一次测试所采集的转速到达时间个数，nb为转子叶片个数，np为传感器个数，
第二步骤(S2)中，以转速到达时间为每包数据的分隔标记，每一转为一包数据，每包数据为一个数据矩阵，其中，数据矩阵行数固定，列数与叶端定时传感器个数相同，数据矩阵的一列按时间先后存放一个叶端定时传感器所采集的到达时间数据，到达时间数据存放完毕后，在该列末尾依次增加该转结束时的转速到达时间以及该包序号，将各传感器对应的列向量进行拼接，并以无穷大量来补全当前数据矩阵的末尾剩余空行，
第三步骤(S3)中，基于所述数据矩阵，将叶片到达时间转化为叶片振动位移，其中，转速脉冲作为高频计数器值的清零信号，其中，θ为叶片到达角度矩阵，T为叶片到达时间矩阵，topr为对应包末尾的转速脉冲到达时间，根据叶片到达角度标定矩阵θexp，叶片到达角度矩阵转化为叶片位移矩阵D，D＝2πR(θact-θexp)，其中R为转子半径，θact为叶片到达角度矩阵。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，第三步骤(S3)中，选取匀速下多包叶片到达角度矩阵的平均作为叶片到达角度标定矩阵，其中，为第k包的叶片到达角度矩阵，K为平均所用的包数。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勃，王增坤，李浩琪，吴淑明，田绍华，陈雪峰，乔百杰，翟智，刘一龙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61