一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置及方法，包括叶片叶尖、光源、光纤束探头、第一光纤合束器、第二光纤合束器、第一光纤损耗器、第二光纤损耗器、光纤耦合器、光电探测器、显示终端；光源发出的光进入光纤束探头的发射光纤，当叶尖扫过光纤束探头时，光经叶片叶尖反射后被第一圈接收光纤和第二圈接收光纤接收，接收的光分别通过第一光纤合束器和第二光纤合束器汇合到分别对应的一根光纤，然后分别经过第一光纤损耗器和第二光纤损耗器调节耦合比，光信号经过光纤耦合器耦合到光电探测器中，将光信号转化为电信号，得到叶尖定时信号。相对于传统的光纤束探头而言，提高了叶尖间隙波动情况下的叶尖定时精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置及方法
本专利技术属于涡轮叶片的叶尖定时领域，涉及一种叶尖定时测量装置及方法，特别是一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置及方法。
技术介绍
作为发动机、汽轮机的关键部件，涡轮叶片的健康状态严重影响机器运转以及操作人员安全。由于激振力、热膨胀等因素导致涡轮叶片会发生损伤甚至断裂的情况，危害涡轮发动机的运行安全，因此需要对涡轮叶片进行实时的健康监测。叶尖定时测量是常用的实时监控测量方法，有电容式、微波式、磁阻式、以及光纤束式等。其中光纤束探头由于精度高、响应速度快、不受电磁干扰等因素，具有很大的应用优势。目前传统的光纤叶尖定时探头是中间一根发射光纤，周围环绕六根接收光纤的结构，这样就可以增加接收光强，提高定时精度，得到对称的叶尖定时信号[ReinhardtR,LancelleD,MagnorO,etal.Opticalsensorwithcoaxialarrangedreceivingfiberstomeasurebladetiptimingsonaxialcompressors.2017IEEESENSORS.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置，其特征在于：包括叶片叶尖(1)、光源(2)、光纤束探头(3)、第一光纤合束器(4)、第二光纤合束器(5)、第一光纤损耗器(6)、第二光纤损耗器(7)、光纤耦合器(8)、光电探测器(9)；所述光纤束探头(3)是双圈同轴的光纤束探头，光纤束探头(3)包括发射光纤(31)、第一圈接收光纤(32)、第二圈接收光纤(33)；光源(2)发出的光进入光纤束探头(3)的发射光纤(31)，当叶尖扫过光纤束探头(3)时，发射光纤(31)发出的光经叶片叶尖(1)反射后被第一圈接收光纤(32)和第二圈接收光纤(33)接收，第一圈接收光纤(32)和第二圈接收光纤(33)接收的光...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置，其特征在于：包括叶片叶尖(1)、光源(2)、光纤束探头(3)、第一光纤合束器(4)、第二光纤合束器(5)、第一光纤损耗器(6)、第二光纤损耗器(7)、光纤耦合器(8)、光电探测器(9)；所述光纤束探头(3)是双圈同轴的光纤束探头，光纤束探头(3)包括发射光纤(31)、第一圈接收光纤(32)、第二圈接收光纤(33)；光源(2)发出的光进入光纤束探头(3)的发射光纤(31)，当叶尖扫过光纤束探头(3)时，发射光纤(31)发出的光经叶片叶尖(1)反射后被第一圈接收光纤(32)和第二圈接收光纤(33)接收，第一圈接收光纤(32)和第二圈接收光纤(33)接收的光分别通过第一光纤合束器(4)和第二光纤合束器(5)汇合到分别对应的一根光纤，然后分别经过第一光纤损耗器(6)和第二光纤损耗器(7)调节耦合比，两根光纤的光信号经过光纤耦合器(8)耦合到光电探测器(9)中，将光信号转化为电信号，得到叶尖定时信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置，其特征在于：所述发射光纤(31)、第一圈接收光纤(32)、第二圈接收光纤(33)的尺寸依次增大，且尺寸满足：确定第一圈接收光纤(32)的接收光功率极大值对应的叶尖间隙值，确定第二圈接收光纤(33)的接收光功率极大值对应的叶尖间隙值...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴全，陈余，马占宇，田野，张建中，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23