本发明专利技术公开一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置及测试方法，该种旋转叶盘的激光跟踪测试装置包括旋转叶盘、第一激光测振仪、外置扫描系统、第二激光测振仪、数据采集模块和数据处理单元，旋转叶盘轴杆上安装有获取旋转叶盘的实时转速频率的测速传感器，第一激光测振仪位于旋转叶盘的前方，发射激光束并接收该激光束反射的响应信号，外置扫描系统位于旋转叶盘的正前方，接收第一激光测振仪发射的激光束，并对激光束进行旋转驱动，使激光束打在旋转叶盘的待测点上，并跟随待测点同步旋转跟踪，本发明专利技术直接测取旋转叶盘上测点的响应信号及固定参考点的参考信号，解决了现有技术中无法获取旋转叶盘频响函数及模态振型的问题。旋转叶盘频响函数及模态振型的问题。旋转叶盘频响函数及模态振型的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及旋转叶盘振动测试
，具体为一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]众所周知，振动是伴随着旋转机械正常运行而产生的一种消极的甚至是有害的现象。振动测试分析正是着眼于尽量降低或消除这种有害影响。近年来,振动的实时监测和故障诊断已经逐渐成为一门重要的学科，其中振动测量和试验分析起着关键作用。
[0003]目前在对旋转叶片的振动实验中，运行状态下旋转叶盘的激光旋转跟踪测试方法是通过控制激光点与旋转叶盘同步旋转，在二者相对静止的基础上获取测点的实时振动响应数据。由于运行状态下，无法获取叶盘所受的激励信号，因此根据测量的仅响应数据，通过响应谱分析，仅能得到旋转叶盘的振动频率信息。若要获得旋转叶盘上各测点的频响函数及各阶频率对应的模态振型，还需一组参考信号同时参与测量，用来明确不同测点位置之间的振动相位关系。然而，上述方法只能获取测点位置的响应，无法获取一组参考信号用以分析旋转叶盘完备的模态信息。
技术实现思路
[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有旋转叶盘振动试验中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置及测试方法，直接测取旋转叶盘上测点的响应信号及固定参考点的参考信号，解决了现有技术中无法获取旋转叶盘频响函数及模态振型的问题，且实施方便，可操作性强。
[0007]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其包括：旋转叶盘，其轴杆上安装有获取旋转叶盘的实时转速频率的测速传感器；第一激光测振仪，位于所述旋转叶盘的前方，发射激光束并接收该激光束反射的响应信号，其中，所述第一激光测振仪和外置扫描系统的连线与外置扫描系统与旋转叶盘的连线相互垂直；外置扫描系统，位于所述旋转叶盘的正前方，接收第一激光测振仪发射的激光束，并对激光束进行旋转驱动，使激光束打在旋转叶盘的待测点上，并跟随待测点同步旋转跟踪；第二激光测振仪，位于所述旋转叶盘的任一位置，发射激光束打在旋转叶盘的中心位置，并接受该激光束反射的响应信号；
数据采集模块，获取第一激光测振仪的响应信号和第二激光测振仪的响应信号；数据处理单元，对所述数据采集模块采集到获取第一激光测振仪的响应信号和第二激光测振仪的响应信号进行数据处理，得到待测点的频响函数。
[0008]作为本专利技术所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的一种优选方案，其中，所述外置扫描系统包括微调平台、两组微型伺服电机驱动的第一镜片和第二镜片以及用于接入伺服电机的驱动信号的信号输入端口。
[0009]作为本专利技术所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的一种优选方案，其中，所述外置扫描系统还包括直流电源，所述直流电源为所述微型伺服电机提供所需的电能作为本专利技术所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的一种优选方案，其中，数据采集模块的通道数至少为两个。
[0010]作为本专利技术所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的一种优选方案，其中，所述旋转叶盘的中心位置处贴有反光带。
[0011]一种旋转叶盘的激光跟踪测试方法，具体步骤如下：S1、开启第一激光测振仪，使得第一激光测振仪发射激光信号打在外置扫描系统上，并接收相应的该激光束反射的响应信号；S2、外置扫描系统接收第一激光测振仪发射的激光束，并对激光束进行旋转驱动，使激光束打在旋转叶盘的待测点上，并跟随待测点同步旋转跟踪；S3、开启第二激光测振仪，使得第二激光测振仪发射的激光束打在旋转叶盘的中心位置，并接受该激光束反射的响应信号；S4、使旋转叶盘旋转，同时打在旋转叶盘的待测点上的激光束跟随待测点同步旋转跟踪；S5、数据采集模块获取第一激光测振仪的响应信号和第二激光测振仪的响应信号，同时数据处理单元对对所述数据采集模块采集到获取第一激光测振仪的响应信号和第二激光测振仪的响应信号进行数据处理，从而得到测点的频响函数，通过模态分析进一步得到旋转叶盘的振型。
[0012]作为本专利技术所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试方法的一种优选方案，其中，所述步骤中，外置扫描系统对激光束进行旋转驱动，使激光束打在旋转叶盘的待测点上，并跟随待测点同步旋转跟踪的具体步骤如下：微调平台调节X、Y、Z三个方向的水平运动及绕Z轴方向的旋转运动，使外置扫描系统与旋转叶盘对中；打开第一激光测振仪，使激光打在激外置扫描系统的第一镜片上，激光束经第一镜片反射第二镜片，然后经第二镜片反射至旋转叶盘的中心位置；通过调节第一镜片和第二镜片的初始偏转角度，使落在叶盘中心位置的激光点移动至旋转叶盘上的待测点，此时以旋转叶盘转速频率为周期频率使第一镜片和第二镜片同时以正弦或余弦速度偏摆，从而使得激光束对待测点的同步跟踪。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术以旋转叶盘的中心点响应为参考信号，获取旋转叶盘各测点位置的频响函数，从而得到旋转叶盘完备的模态信息，该方法操作简单、实施方便，能够有效地达到测试效果，弥补了现有技术中无法获取一组参考信号用以分析旋转叶盘完备的模态信息的缺陷。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本专利技术进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置应用场景示意图；图2为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的系统原理框图；图3为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试方法的流程图；图4为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的第一激光测振仪接收的测点位置的响应信号；图5为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的第二激光测振仪接收的旋转叶盘中心位置的响应信号；图6为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的数据处理单元处理得到的频响函数；图7为本专利技术一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的数据处理单元分析得到旋转叶盘的模态振型。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0016]其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。
[0018]本专利技术提供一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置及测试方法，直接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其特征在于，包括：旋转叶盘（100），其轴杆上安装有获取旋转叶盘（100）的实时转速频率的测速传感器；第一激光测振仪（200），位于所述旋转叶盘（100）的前方，发射激光束并接收该激光束反射的响应信号，其中，所述第一激光测振仪（200）和外置扫描系统（300）的连线与外置扫描系统（300）与旋转叶盘（100）的连线相互垂直；外置扫描系统（300），位于所述旋转叶盘（100）的正前方，接收第一激光测振仪（200）发射的激光束，并对激光束进行旋转驱动，使激光束打在旋转叶盘（100）的待测点上，并跟随待测点同步旋转跟踪；第二激光测振仪（400），位于所述旋转叶盘（100）的前方，发射激光束打在旋转叶盘（100）的中心位置，并接受该激光束反射的响应信号；数据采集模块（500），获取第一激光测振仪（200）的响应信号和第二激光测振仪（400）的响应信号；数据处理单元（600），对所述数据采集模块（500）采集到获取第一激光测振仪（200）的响应信号和第二激光测振仪（400）的响应信号进行数据处理，得到待测点的频响函数。2.根据权利要求1所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其特征在于，所述外置扫描系统（300）包括微调平台（301）、两组微型伺服电机驱动的第一镜片（302）和第二镜片（303）以及用于接入伺服电机的驱动信号的信号输入端口（304）。3.根据权利要求1所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其特征在于，所述外置扫描系统（300）还包括24V直流电源，所述24V直流电源为所述微型伺服电机提供所需的电能。4.根据权利要求1所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其特征在于，所述数据采集模块（500）的通道数至少为两个。5.根据权利要求1所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置，其特征在于，所述旋转叶盘（100）的中心位置处贴有反光带。6.一种基于权利要求1
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5任一项所述的一种旋转叶盘的激光跟踪测试装置的测试方法，其特征在于，具体步...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘翠红，缪辉，
申请(专利权)人：南京工业职业技术大学，
类型：发明
国别省市：
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