【技术实现步骤摘要】
一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法
[0001]本专利技术属于离心泵状态监测
，具体涉及一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法。
技术介绍
[0002]航空离心泵是航空航天器中的关键设备之一，航空离心泵的运行状态将直接决定航空航天器运行的可靠性和稳定性。叶轮又是航空离心泵中的核心关键部件，叶轮的运行状态直接决定了航空离心泵的健康状态。因此，对航空离心泵内叶轮的运行状态(如振动、温度等)进行在线实时监测是一项具有重要价值的技术。另一方面，航空离心泵内叶轮运行状态的监测大数据还能被用于优化航空离心泵的叶轮结构。
[0003]然而，航空离心泵的叶轮被完全包裹在金属材质的航空离心泵的泵壳内部，想要获取航空离心泵叶轮的运行状态数据比较困难。目前比较常用的方法之一，是使用透明材质制作泵壳，然后使用光学摄影手段从泵壳外部拍摄叶轮的运行状态数据。这种方法的好处在于使用了基于视觉的非接触式测量手段，不会影响泵本身的运行状态。但是这种方法最大的不足在于其仅适用于实验室场景下，而无法用于在航空航天器上实时运行的航空离...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法，通过连续自适应监测离心泵叶轮上每个叶片的振动、温度参数，实现对叶轮异常状态的预警；其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在泵壳内壁嵌入全固态激光雷达阵列，用于扫描叶轮正面的空间结构以及测量叶轮正面各处相对于激光雷达阵列的距离；步骤2、在泵壳内壁嵌入热红外摄像头阵列，用于测量叶轮正面各处的温度，热红外摄像头阵列的测量范围覆盖整个叶轮正面；步骤3、计算生成每个叶片的位置信息图；步骤4、根据步骤3中生成的位置信息图计算生成每个叶片的振动信息图；步骤5、根据步骤3中生成的位置信息图计算生成每个叶片的温度信息图；步骤6、根据步骤4中生成的每个叶片的振动信息图，自适应诊断叶片的振动健康状态；步骤7、根据步骤5中生成的每个叶片的温度信息图，自适应诊断叶片的温度健康状态。2.根据权利要求1所述的一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法，其特征在于所述步骤1的具体过程如下：步骤1.1：在面对叶轮正面的泵壳内壁上，围绕流入口选取一个以流入口中心为圆心的环形区域，环形区域正对叶轮正面；步骤1.2：将选取的环形区域均等分为一组扇形子区域，将一组扇区按空间位置依次定义为1号扇区
…
n号扇区；步骤1.3：在每个扇区角平分线的中点位置处，分别嵌入1个微型全固态激光雷达模块，组成一个辐射面为360度的激光雷达阵列，其测量范围覆盖整个叶轮正面；所述激光雷达模块包括一个激光发射器及一个激光接收器；步骤1.4：将激光雷达阵列的所有供电线、信号线分别连接至位于泵壳外的配套电源、信息处理装置上。3.根据权利要求2所述的一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法，其特征在于所述步骤2的具体过程如下：步骤2.1：在每个扇区的角平分线上，位于紧贴激光雷达模块且靠近泵壳流入口的位置处，嵌入一个微型热红外摄像头，组成一个辐射面为360度的热红外摄像头阵列，其测量范围覆盖整个叶轮正面，用于测量叶轮正面各处的温度；步骤2.2：将红外摄像头阵列的所有供电线、信号线分别连接至位于泵壳外的配套电源、信息处理装置上。4.根据权利要求3所述的一种航空离心泵内全开式叶轮健康状态的监测方法，其特征在于所述步骤3的具体过程如下：步骤3.1：从叶轮上每个叶片末端的两个叶尖角中，选取在叶片旋转时会先进入1号扇区的那个叶尖角做为叶片定位标志点；步骤3.2：用1号扇区的激光雷达持续不断地检测是否有叶片定位标志点经过1号扇区的角平分线，当有叶片定位标志点经过时，将触发一个锁定信号L；步骤3.3：当叶轮开始转动时，设第1个被检测到的叶片定位标志点所在的叶片将被标记为1号叶片，依次顺序标记直至第N个叶片；根据叶片编号的顺序性和扇区位置的顺序性，即可准确推断出其余叶片所在的扇区，以此记录下每一次产生锁定信号...
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