專利名稱:高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法。
背景技術(shù):
目前,在現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)渦輪葉片壽命、狀態(tài)等重要的技術(shù)參數(shù)全部采用計(jì)算機(jī)控制。但渦輪葉片的水流量測(cè)量工作還是采用老式手工操作方式,應(yīng)用專用水流量測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。操作者通過(guò)觀測(cè)水流量測(cè)量?jī)x前端的玻璃管液面,在紙面上記錄水位值,再進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并錄入到計(jì)算機(jī)中。此種測(cè)量方式存在數(shù)據(jù)讀入不準(zhǔn)、錄入系統(tǒng)過(guò)程中易出現(xiàn)錄入錯(cuò)誤等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)讀入準(zhǔn)確的高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案,一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),包括具有第一測(cè)量筒和第二測(cè)量筒的水流量測(cè)量設(shè)備,其特點(diǎn)是,在第一測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第一液位傳感器,在第二測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第二液位傳感器;所述第一液位傳感器和第二液位傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連接;控制按鈕的輸出端經(jīng)數(shù)字量信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)相連接,計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連
接。
所述第--液位傳感器和第二液位傳感器均采用磁致伸縮液位傳感器。
所述的高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法,包括如下步驟
步驟一進(jìn)行系統(tǒng)初始化;
步驟二啟動(dòng)水流量測(cè)量設(shè)備的水泵;
步驟三檢測(cè)輸入信號(hào);
步驟四啟動(dòng)計(jì)量,開(kāi)始進(jìn)行水流量測(cè)量;
步驟五計(jì)時(shí);
步驟六測(cè)量停止;
步驟七延時(shí);
步驟八進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;
步驟九啟動(dòng)排水;
步驟十判定是否達(dá)到工藝要求的水位,若是,則執(zhí)行步驟十一,若否,則返回執(zhí)行步驟一
步驟十--判斷是否測(cè)量另一片葉片,若是,則返回執(zhí)行步驟一,若否,則結(jié)束。
本發(fā)明的工作原理
磁致伸f宿液位傳感器的結(jié)構(gòu)部分由不銹鋼管(測(cè)桿)、磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)、內(nèi)有永久磁環(huán)的可移動(dòng)浮子等部分組成。傳感器工作時(shí),傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí),會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場(chǎng)。在傳感器測(cè)桿外配有一浮子,此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí),浮子周圍的磁場(chǎng)發(fā)生改變;從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回,并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過(guò)測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差就可以精確地確定浮子所在的位置,即液面的位置,從而實(shí)現(xiàn)磁致伸縮液位傳感器對(duì)水位的測(cè)量。計(jì)算機(jī)不能直接采集模擬量信號(hào), 模擬量信號(hào)只有經(jīng)過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和處理才能被計(jì)算機(jī)識(shí)別;本發(fā)明將液位傳感器采集的模擬量信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后再傳入計(jì)算機(jī)中。水流量測(cè)量設(shè)備的控制按鈕包括水泵啟/停按鈕、測(cè)量筒進(jìn)水按鈕和測(cè)量筒放水按鈕;控制按鈕作為輸入信號(hào)與數(shù)字量信號(hào)采集卡的輸入端相連接,數(shù)字量信號(hào)采集卡的輸出端與所述計(jì)算機(jī)相連接??刂瓢粹o的數(shù)字量信號(hào)通過(guò)數(shù)字量信號(hào)采集卡傳入計(jì)算機(jī)中。本發(fā)明的有益效果由于本發(fā)明包括具有第一測(cè)量筒和第二測(cè)量筒的水流量測(cè)量設(shè)備,在第一測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第一液位傳感器,在第二測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第二液位傳感器;所述第一液位傳感器和第二液位傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連接;控制按鈕的輸出端經(jīng)數(shù)字量信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)相連接,計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連接;就使本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)葉片水流量的自動(dòng)測(cè)量,且數(shù)據(jù)讀入準(zhǔn)確,保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
圖1是本發(fā)明的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的原理框圖;圖2是本發(fā)明的測(cè)量筒和液位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是模擬量信號(hào)輸入電路的電路原理圖;圖4是數(shù)字量信號(hào)輸入電路的電路原理圖;圖5是數(shù)字量信號(hào)輸出電路的電路原理圖;圖6是本發(fā)明的測(cè)量方法的程序流程圖;圖7是本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)的使用方法流程圖; 圖中,1-浮子,2-水面,3-測(cè)量筒,4-液位傳感器,5-A/D轉(zhuǎn)換器,6_計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示,一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),包括具有第一測(cè)量筒和第二測(cè)量筒的水流量測(cè)量設(shè)備,在第一測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第一液位傳感器,在第二測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第二液位傳感器;所述第一液位傳感器和第二液位傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連接;控制按鈕的輸出端經(jīng)數(shù)字量信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)相連接,計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連接。所述第一液位傳感器和第二液位傳感器均采用磁致伸縮液位傳感器,其型號(hào)為HT-FPST1G00400C2A1L1AB。所述第一測(cè)量筒用于測(cè)量葉片的排氣縫水量,所述的第二測(cè)量筒用于測(cè)量葉片的進(jìn)氣孔水量。
如圖3所示,模擬量信號(hào)輸入電路,因磁致伸縮液位傳感器的輸出方式為兩線制電流型,傳感器的正端接24V電源正極,負(fù)端直接接A/D轉(zhuǎn)換器,A/D轉(zhuǎn)換器的公共端接24V 電源負(fù)極,形成一電流回路。因A/D轉(zhuǎn)換器只能接收電壓信號(hào),不能直接采集電流信號(hào),所以在此電流回路中串接一電阻R1,以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸入信號(hào)的正確采集,A/D轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為中國(guó)臺(tái)灣研華生產(chǎn)的PCL-813B。如圖4所示,數(shù)字量信號(hào)輸入電路,控制按鈕的數(shù)字量輸入信號(hào)要通過(guò)數(shù)字量信號(hào)采集卡進(jìn)入計(jì)算機(jī),控制按鈕SBOl的開(kāi)點(diǎn)一端接MV電源正極,另一端接數(shù)字量信號(hào)采集卡的DI端,數(shù)字量信號(hào)采集卡的公共端接MV電源負(fù)極。當(dāng)控制按鈕按下時(shí),開(kāi)點(diǎn)閉合, 高電平就輸入到數(shù)字量信號(hào)采集卡的DI端,計(jì)算機(jī)就識(shí)別出這個(gè)控制按鈕的狀態(tài),做出相應(yīng)的動(dòng)作。數(shù)字量信號(hào)采集卡的型號(hào)為中國(guó)臺(tái)灣研華生產(chǎn)的PCL-730。如圖5所示,數(shù)字量信號(hào)輸出電路,數(shù)字量輸出信號(hào)(比如水泵啟/停、測(cè)量、排水)要通過(guò)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連,水泵啟/停、測(cè)量、排水這些輸出信號(hào)依靠中間繼電器LOAD來(lái)實(shí)現(xiàn),中間繼電器LOAD的一端接MV電源正極,另一端接數(shù)字量信號(hào)輸出卡的一端,數(shù)字量信號(hào)輸出卡的公共端接MV電源負(fù)極。當(dāng)計(jì)算機(jī)輸出某一動(dòng)作時(shí),數(shù)字量信號(hào)輸出卡的一端變成低電平,中間繼電器LOAD動(dòng)作,控制水泵啟/停、測(cè)量、排水等動(dòng)作。數(shù)字量信號(hào)輸出卡采用的型號(hào)為PCL-730。如圖6所示,所述的高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法,包括如下步驟步驟一進(jìn)行系統(tǒng)初始化;步驟二 啟動(dòng)水流量測(cè)量設(shè)備的水泵;步驟三檢測(cè)輸入信號(hào),若檢測(cè)到有控制按鈕被按下,則判定檢測(cè)到輸入信號(hào);步驟四啟動(dòng)計(jì)量,開(kāi)始進(jìn)行水流量測(cè)量;步驟五計(jì)時(shí)1分鐘后,測(cè)量停止;步驟六延時(shí)5秒;步驟七進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;步驟八啟動(dòng)排水;步驟九判定是否達(dá)到工藝要求的水位,若是,則執(zhí)行步驟十,若否,則返回執(zhí)行步
驟一;步驟十判斷是否測(cè)量另一片葉片,若是,則返回執(zhí)行步驟一,若否,則結(jié)束。步驟九中所述的工藝要求的水位的判定標(biāo)準(zhǔn)如下葉片進(jìn)氣邊大于4. 6L/min、小于8. 6L/min ;葉片排氣邊大于8. 4L/min,小于13. 8L/min。如圖7所示,本發(fā)明的高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的使用方法,包括如下步驟步驟一安裝需要測(cè)量的高壓渦輪工作葉片;步驟二 在系統(tǒng)中選擇步驟一中安裝葉片的爐號(hào)及發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào);步驟三在系統(tǒng)中點(diǎn)下“啟動(dòng)水泵”按鈕,實(shí)現(xiàn)水箱上水,通過(guò)人工進(jìn)行壓力調(diào)整, 直至調(diào)整合格;步驟四在系統(tǒng)中點(diǎn)下“計(jì)量啟動(dòng)”按鈕,開(kāi)始進(jìn)行水流量測(cè)量;
步驟五測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,計(jì)時(shí)1分鐘后,測(cè)量停止;步驟六系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行壓力調(diào)整,延時(shí)5秒后,系統(tǒng)自動(dòng)采集穩(wěn)定的壓力;步驟七在系統(tǒng)中點(diǎn)下“停止水泵”按鈕,實(shí)現(xiàn)水箱排水;步驟八卸下步驟一安裝的葉片;步驟九判斷是否測(cè)量另一片葉片,若是,則返回執(zhí)行步驟一,若否,則結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),包括具有第一測(cè)量筒和第二測(cè)量筒的水流量測(cè)量設(shè)備,其特征在于,在第一測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第一液位傳感器,在第二測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第二液位傳感器;所述第一液位傳感器和第二液位傳感器經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連接;控制按鈕的輸出端經(jīng)數(shù)字量信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)相連接,計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于所述第一液位傳感器和第二液位傳感器均采用磁致伸縮液位傳感器。
3.權(quán)利要求1所述的高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法,其特征在于,包括如下步驟步驟一進(jìn)行系統(tǒng)初始化;步驟二 啟動(dòng)水流量測(cè)量設(shè)備的水泵;步驟三檢測(cè)輸入信號(hào);步驟四啟動(dòng)計(jì)量,開(kāi)始進(jìn)行水流量測(cè)量;步驟五計(jì)時(shí);步驟六測(cè)量停止;步驟七延時(shí);步驟八進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;步驟九啟動(dòng)排水;步驟十判定是否達(dá)到工藝要求的水位,若是,則執(zhí)行步驟十一,若否,則返回執(zhí)行步驟一;步驟十一判斷是否測(cè)量另一片葉片,若是,則返回執(zhí)行步驟一,若否,則結(jié)束。
全文摘要
一種高壓渦輪工作葉片水流量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法,屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。測(cè)量系統(tǒng)包括水流量測(cè)量設(shè)備,其特點(diǎn)是,在第一測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第一液位傳感器,在第二測(cè)量筒內(nèi)設(shè)置有具有浮子的第二液位傳感器;第一液位傳感器和第二液位傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連;控制按鈕的輸出端經(jīng)數(shù)字量信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)相連,計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)字量信號(hào)輸出卡與測(cè)量系統(tǒng)相連。測(cè)量方法啟動(dòng)水泵,檢測(cè)輸入信號(hào);啟動(dòng)計(jì)量,開(kāi)始進(jìn)行水流量測(cè)量;計(jì)時(shí),延時(shí),進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,啟動(dòng)排水;判定是否達(dá)到工藝要求的水位,判斷是否測(cè)量另一片葉片。
文檔編號(hào)G01F23/62GK102364310SQ20111030238
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者張德權(quán), 張晶, 董艷菊, 趙健 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司