【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压涡轮发动机装配领域，具体涉及一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置及方法。
技术介绍
1、高压涡轮转子叶尖到高涡外环块的径向间隙对高压涡轮发动机的性能和安全非常重要。一般认为，叶尖间隙越小，高压涡轮发动机燃油消耗率越低，使用寿命越长，同时高压涡轮发动机性能也可以得到有效提升。但过小的叶尖间隙也容易导致高压涡轮发动机的转子叶尖与机匣的碰摩，造成一定的安全隐患。
2、现有的转子叶尖间隙测量方法，一是通过对高涡外环块跳动和高涡直径的数据拟合计算，推测叶尖间隙，存在未考虑机匣装配状态变形影响及未考虑转子装配不同心影响。二是在传装通过塞尺测量上下半部叶尖间隙，存在测量精度低的问题。因此，亟需一种高精度的测量方法，在装配时实现精确的叶尖间隙测量，以保证高压涡轮发动机装配后处于最佳运行状态。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置及方法，通过将双测点的电容传感器安装在转子叶片上，装配时实现叶尖间隙的高精度、高效、自动检测。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，包括相互无线连接的叶尖测量模块与无线传输模块；
3、所述叶尖测量模块包括叶片限位点、叶片仿形面、凸轮锁紧机构与传感器，所述叶片限位点、叶片仿形面与传感器均位于发动机装配叶片上，所述叶片限位点设置于发动机装配的叶片叶尖处，所述叶片仿形面通过叶片限位点设置于发动机装配的叶片叶尖处，所述传
4、所述无线传输模块为zigbee模块。
5、优选的，所述传感器包括外侧测点与内侧测点，所述外侧测点与内侧测点分别位于传感器两侧，所述内侧测点靠近发动机装配叶片的叶尖，所述外侧测点靠近发动机装配的机匣壁。
6、进一步的，所述凸轮锁紧机构对应旋转凸轮轴端的一字孔对发动机装配叶片进行凸轮旋转夹紧固定。
7、进一步的，所述传感器的测头包括中心测量电极、电磁场屏蔽保护极与地线保护极，所述中心测量电极设置于电磁场屏蔽保护极与地线保护极间，所述中心测量电极、电磁场屏蔽保护极与地线保护极均为平行设置。
8、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置的测量方法，包括：
9、利用所述叶尖测量模块采集实时数据；
10、利用所述实时数据得到电容式无线测量结果。
11、优选的，利用所述叶尖测量模块采集实时数据包括：
12、建立发动机装配叶片的起始位置；
13、利用所述叶尖测量模块的传感器获取起始位置对应外侧测点数据与内侧测点数据作为起始外侧测点数据与起始内侧测点数据；
14、利用所述发动机装配叶片根据起始位置旋转360度后，获取当前时刻起始位置对应终止外侧测点数据与终止内侧测点数据；
15、利用所述终止外侧测点数据与起始外侧测点数据获取发动机装配叶片的外侧实时数据；
16、利用所述终止内侧测点数据与起始内侧测点数据获取发动机装配叶片的内侧实时数据；
17、利用所述发动机装配叶片的外侧实时数据与发动机装配叶片的内侧实时数据作为实时数据。
18、进一步的，利用所述实时数据得到电容式无线测量结果包括：
19、利用所述实时数据对应发动机装配叶片的外侧实时数据与发动机装配叶片的内侧实时数据计算发动机装配叶尖间隙数据；
20、利用所述发动机装配叶尖间隙数据作为电容式无线测量结果。
21、进一步的，利用所述实时数据对应发动机装配叶片的外侧实时数据与发动机装配叶片的内侧实时数据计算电容式无线测量结果的计算式如下：
22、x＝x1+x2+l
23、其中，x为发动机装配叶尖间隙数据，x1为发动机装配叶片的外侧实时数据，x2为发动机装配叶片的内侧实时数据，l为外侧测点与内侧测点的距离。
24、与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
25、通过安装在叶片的电容式测量装置在叶片传装时测量叶尖与机匣壁间间隙，自动给出360°检测结果，测量工作量低，同时因为消除了传统数据拟合测量方法中机匣装配状态变形和转子装配不同心造成的不利影响，具有比塞尺测量方法更多的测点，大大提高了测量精度。同时，测量装置采用zigbee技术通信，利用电容式传感器实现非屏蔽紧凑空间的间隙测量，具有功耗低的优点，可以使用纽扣电池在非屏蔽密闭空间的供电。测量装置的内外双测点设计可同时测量机匣壁与传感器，传感器与叶尖间的间隙，加上传感器自身厚度可准确的测量出叶尖与机匣壁的间隙，双测点结构有效地解决了安装过程中引入的安装误差。测量装置的传感器探头采用独特的三电极设计，传感器探头由中心测量电极，电磁场屏蔽保护极，地线保护极组成，三个电极齐平的安装在一起设计使传感器探头的抗干扰能力大大提升，可有效的避免测量环境中的干扰。
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1.一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，包括相互无线连接的叶尖测量模块与无线传输模块；
2.如权利要求1所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述传感器(3)包括外侧测点(4)与内侧测点(5)，所述外侧测点(4)与内侧测点(5)分别位于传感器(3)两侧，所述内侧测点(5)靠近发动机装配叶片(8)的叶尖，所述外侧测点(4)靠近发动机装配的机匣(10)壁。
3.如权利要求2所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述凸轮锁紧机构(11)对应旋转凸轮轴端的一字孔对发动机装配叶片(8)进行凸轮旋转夹紧固定。
4.如权利要求3所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述传感器(3)的测头包括中心测量电极(301)、电磁场屏蔽保护极(302)与地线保护极(303)，所述中心测量电极(301)设置于电磁场屏蔽保护极(302)与地线保护极(303)间，所述中心测量电极(301)、电磁场屏蔽保护极(302)与地线保护极(303)均为平行设置。
5.一种基于上述权利
6.如权利要求5所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置的测量方法，其特征在于，利用所述叶尖测量模块采集实时数据包括：
7.如权利要求6所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置的测量方法，其特征在于，利用所述实时数据得到电容式无线测量结果包括：
8.如权利要求7所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置的测量方法，其特征在于，利用所述实时数据对应发动机装配叶片的外侧实时数据与发动机装配叶片的内侧实时数据计算电容式无线测量结果的计算式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，包括相互无线连接的叶尖测量模块与无线传输模块；
2.如权利要求1所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述传感器(3)包括外侧测点(4)与内侧测点(5)，所述外侧测点(4)与内侧测点(5)分别位于传感器(3)两侧，所述内侧测点(5)靠近发动机装配叶片(8)的叶尖，所述外侧测点(4)靠近发动机装配的机匣(10)壁。
3.如权利要求2所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述凸轮锁紧机构(11)对应旋转凸轮轴端的一字孔对发动机装配叶片(8)进行凸轮旋转夹紧固定。
4.如权利要求3所述的一种发动机装配叶尖间隙的电容式无线测量装置，其特征在于，所述传感器(3)的测头包括中心测量电极(301)、电磁场屏蔽保护极(302)与地线保护极(303)，所述中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：高强，李杨宗，赵伯寒，
申请(专利权)人：善测天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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