Claims (3)
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО ЗАЗОРА ТУРБОМАШИН Поставленна цель достигаетс тем, что два крайние электрода емкостного преобразовател выиолнены в форме пр моугольных треугольников, обращенных один к дру-. гому тигтотёнузами. Они размещены один бозле другого так, чтобы в плане образовалась фигура в виде пр моугольника или квадрата. Один из ка --- тт 1Га Ж огбТргуго:тЬ|Ого-э№кгрода-ориентирован ио образующей цилиндрической поверхности статора турбомашины, а в качест ве Центрального электрода использованы лопатки ее турбины. Благодар треугольной форме электродов и их симметричному расположению обеспечиваетс более крута зависимость изменени емкости преобразовател от перемещени его центрального электрода , а следовательно, более высока чувствительность и точность устройства. На фиг. 1 изображено предлагаейбе устройство и мостова измерительна схема; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Устройство содержит дифференциальный емкостный преобразователь I, крайние электроды 2 которого устанавливаютс на статоре 3 турбомашины. Торцовые поверхностивра щаюцхихс лоиаток 4 турбомашины выполн ют роль центрального электрода емкостного преобразовател и через дисковую часть ротора и подшипники имеют электри . ческую св зь с точкой заземлени мостовой измерительной схемы 5. Два плеча этой схемы образованы емкост ми дифференциального преобразовател , параллельно которым подключены подстроечныё конденсаторы С и С. В два других плеча, включены индуктивности L( и La трансформатора Т-, со вторичной обмотки которого снимаетс выходной сигнал мостовой измерительной схемы, подаваемый на вход блока 6 обработ . ки сигналов. К входной диагонали мостовой схемы подключен высокочастотный источник 7 питани . Устройство работает следующим образом. При вращении ротора турбомашины лонатки турбины поочередно проход т мимо электродов 2 дифференциального емкостного преобразовател , в результате чего емкостное сопротивление в одном плече мостовой измерительной схемы 5 увеличиваетс , а в другом - уменьшаетс . В результате, на выходе мостовой схемы формируетс амп Лйтудно-модулированное /напр жение, поступающее через трансформатор на вход блока 6 обработки сигналов. Этот блок содержит , например амплитудный детектор, который выдел ет огибающую модулированного сигнала несущей частоты. Частота модул ции выходного сигнала пропорциональна скорости вращени tjp ротора и числу лопаток турбины и значительно ниже частоты п итани мостовой схемы. Форма выходного сигнала определ етс зависимостью изменени рабочей площади крайних электродов при перемещении мимо них центрального электрода и не измен етс при посто нной величине радиального зазора S между лопатками турбины и поверхностью статора турбомашины. Амплитуда огибающей модулированного- сигнала определ етс величиной зазора S. В зависимости от конкретного выполнени блока обработки сигнала возможно либо измерение мгновенных значе-, НИИ радиального зазора (дл этого необходима запись развертки амплитудно-модулированного сигнала на выходе устройства), либо определение среднего значени зазора дл всех лопаток (путем усреднени результатов измерени за один или несколько оборотов ротора турбины). Формула изобретени 1.Устройство дл измерени радиального зазора турбомашин, содержащее дифференциальный емкостный преобразователь мостовую измерительную схему, в два плеча которой включены крайние электроды емкостного преобразовател , размещаемые на статоре турбомашины, с центральным заземленным электродом, размещаемом на роторе турбомашины, высоко-;астотный источник питани , подключенный к входной диагонали мостовой схемы, и блок обработки сигнала, подключенный к выходной диагонали мостовой схемы, отличающеес тем, что с целью гювьииегги точности измерени два крайние электргиа емкостного преобразовател выполнены в форме пр моугольных треугольников , обращенных один к другому гипотенузами . (54) DEVICE FOR MEASURING THE RADIAL GLAZE OF TURBO MACHINES The goal is achieved by the fact that the two extreme electrodes of a capacitive converter are made in the form of right-angled triangles facing one another. Goma tigtoenuzu. They are placed one by the other so that the plan forms a rectangle or square shape. One of the lines is TTa 1Ga OgbTrgugo: tb | Ogo-eGS-oriented and forming the cylindrical surface of the stator of the turbomachine, and the blades of its turbine are used as the Central electrode. Due to the triangular shape of the electrodes and their symmetrical arrangement, the dependence of the change in the capacitance of the converter on the displacement of its central electrode is more steep, and consequently, the sensitivity and accuracy of the device is higher. FIG. 1 shows a device and a bridge measurement circuit; in fig. 2 is a view A of FIG. 1. The device contains a differential capacitive transducer I, the extreme electrodes 2 of which are mounted on the stator 3 turbomachines. The end surfaces of the four turbomachines perform the role of the central electrode of a capacitive transducer and are electrically through the disk part of the rotor and bearings. A coherent connection with the grounding point of the bridge measuring circuit 5. The two arms of this circuit are formed by the capacitances of the differential converter, in parallel with which are connected the tuning capacitors C and C. The other two arms are connected to the inductance L (and La of the transformer T-, the secondary winding of which is removed the output signal of the bridge measuring circuit supplied to the input of the signal processing unit 6. The high-frequency power source 7 is connected to the input diagonal of the bridge circuit. The device works as follows. The turbine rotor of the turbomachine rotor alternately passes by the electrodes 2 of the differential capacitive converter, causing the capacitance in one arm of the bridge measuring circuit 5 to increase and in the other to decrease. Amplitude Lyutudno-modulated / voltage is formed at the output of the bridge circuit via the transformer to the input of the signal processing unit 6. This unit contains, for example, an amplitude detector, which extracts the envelope of the modulated carrier frequency signal. The frequency of modulation of the output signal is proportional to the speed of rotation tjp of the rotor and the number of turbine blades and well below the frequency of the inlet of the bridge circuit. The shape of the output signal is determined by the dependence of the working area of the extreme electrodes when the central electrode moves past them and does not change at a constant radial clearance S between the turbine blades and the stator surface of the turbomachine. The amplitude of the modulated signal envelope is determined by the size of the gap S. Depending on the specific performance of the signal processing unit, it is possible either to measure instantaneous values, or to research institute for radial clearance (this requires recording the sweep of the amplitude-modulated signal at the device output), or determining the average gap for all blades (by averaging the measurement results over one or several revolutions of the turbine rotor). Claim 1. Device for measuring the radial clearance of turbomachines, containing a differential capacitive transducer bridge measuring circuit, the two arms of which include the extreme electrodes of the capacitive transducer placed on the stator of the turbomachine, with a central grounded electrode placed on the rotor of the turbomachine, high; connected to the input diagonal of the bridge circuit, and a signal processing unit connected to the output diagonal of the bridge circuit, characterized in that The accuracy of the measurement of the two extreme electro-capacitive transducers is made in the form of right-angled triangles, facing one another through hypotenuse.
2.Устройство по п. 1, отличающеес тем,что крайние электроды расположены так, чтобы один из их катетов был ориентирован по обр азуюп1ей цилиндрической поверхности статора. : ., 2. The device according to claim 1, characterized in that the extreme electrodes are arranged so that one of their legs is oriented along the side of the cylindrical surface of the stator. :.,
3.Устройство по п. отличающеес тем, что в качестве центрального электрода ис . пользованы лопатки турбины. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Середенин В. И. Контроль перемещений при BbicoKHX температурах «Энерги , 1967, с. 53-57.2 .Авторское свидетельство СССР № 397743, кл. G 01 В 7/08, 19713. The device according to claim. Characterized in that as the central electrode is. turbine blades are used. Sources of information taken into account during the examination 1. Seredenin V. I. Movement control at BbicoKHX temperatures “Energy, 1967, p. 53-57.2. USSR author's certificate number 397743, cl. G 01 B 7/08, 1971