CN107091684A - 一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，包含包含电机(1)、偏心圆柱(2)、锡箔纸(3)、连杆(4)、叶片安装座(5)、端板(6)、光电传感器(7)、光电传感器支座(8)、叶片(9)；电机(1)与叶片(9)通过偏心圆柱(2)、连杆(4)、叶片安装座(5)相连，光电传感器(7)通过光电传感器支座(8)固定于偏心圆柱(2)的一侧，偏心圆柱(2)表面有贴锡箔纸(3)，增强反光，其余周向位置涂黑，削弱发射光。保证锡箔纸的长度与宽度分别大于光电传感器的头部端面尺寸，且锡箔纸两侧为直线，从而准确获取高电平信号起始位置，保证了相位信息的准确性。

Description

一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置
技术领域
本发明涉及流固耦合实验研究领域，特别是叶片振动流固耦合实验研究领域，本发明能获得叶片可控振动形式下的振动相位，为流场测量提供准确的相位信号，实现叶片可控振动形式下通道内流场的锁相测量，可广泛应用于各种叶轮机械中叶片振动问题的基础研究。
背景技术
叶片振动问题广泛存在于各种叶轮机械中，振动会使叶片受到低周或高周疲劳损伤，进而失效。应对叶片振动问题需要对叶片振动的现象进行研究，叶片的振动问题通常涉及到流固耦合的范畴，需要对振动形式下的流场进行测量，而叶片作一弯简谐振动时，不同相位下的流场是有区别的，利用动态测量手段测量叶片不同振动相位下的流场时需要准确获取叶片振动的相位。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：获取叶片可控振动形式下的振动相位信息，为流场测量提供准确的相位信号，实现叶片可控振动形式下通道内流场的锁相测量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：包含电机(1)、偏心圆柱(2)、锡箔纸(3)、连杆(4)、叶片安装座(5)、端板(6)、光电传感器(7)、光电传感器支座(8)、叶片(9)；电机(1)固定于端板(6)上侧，叶片(9)穿过贯通槽后通过叶片安装座(5)固定于端板(6)槽内，电机(1)与叶片(9)通过偏心圆柱(2)、连杆(4)、叶片安装座(5)相连，光电传感器(7)通过光电传感器支座(8)固定于偏心圆柱(2)的一侧，偏心圆柱(2)表面有贴锡箔纸(3)，其余周向位置涂黑。
2、进一步，光电传感器(7)发出的光束轴线通过偏心圆柱(2)的中心线，光束轴线与偏心圆柱(2)端面平行。
3、进一步，光电传感器(7)头部端面与偏心圆柱(2)表面的距离应在光电传感器(7)的有效工作距离范围内，二者距离为5～10mm。
4、进一步，锡箔纸(3)的形状为长条形，沿偏心圆柱(2)轴线方向的锡箔纸(3)两侧边缘应为直线。
5、进一步，锡箔纸(3)沿偏心圆柱(2)轴线方向的长度大于光电传感器(7)头部端面直径，锡箔纸(3)沿偏心圆柱(2)圆周方向的宽度大于光电传感器(7)头部端面直径。
6、进一步，为与锡箔纸(3)的强反光形成对比，偏心圆柱(2)表面除了锡箔纸(3)以外的位置涂黑色哑光物质。
本发明的有益效果是：
本发明中，通过在偏心圆柱周围贴长方形锡箔纸并对其余区域做黑色哑光处理，从而产生了高低电平信号；由于锡箔纸的长度与宽度分别大于光电传感器的头部端面尺寸，且锡箔纸两侧为直线，从而可准确获取高电平信号起始位置，保证了相位信息的准确性。
同时，本发明结构简单，效果显著，适宜推广使用。
附图说明
图1是本发明一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置的示意图；
其中：1、电机；2、偏心圆柱；3、锡箔纸；4、连杆；5、叶片安装座；6、端板；7、光电传感器；8、光电传感器支座；9叶片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
如图所示，本实施例中介绍了一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其包含电机1、偏心圆柱2、锡箔纸3、连杆4、叶片安装座5、端板6、光电传感器7、光电传感器支座8、叶片9；所述电机1固定于端板6上侧，叶片9穿过贯通槽后通过叶片安装座5固定于端板6槽内，电机1与叶片9通过偏心圆柱2、连杆4、叶片安装座5相连，光电传感器7通过光电传感器支座8固定于偏心圆柱2的一侧，偏心圆柱2表面有贴锡箔纸3，增强反光，其余周向位置涂黑，削弱发射光。当贴有锡箔纸3的周向位置转动到光电传感器7处时，光电传感器7会产生一个高电平，对应了叶片9振动的某一固定相位。
通过保证锡箔纸的长度与宽度分别大于光电传感器的头部端面尺寸，且锡箔纸两侧为直线，从而准确获取高电平信号起始位置。

Claims (6)

1.一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：包含电机(1)、偏心圆柱(2)、锡箔纸(3)、连杆(4)、叶片安装座(5)、端板(6)、光电传感器(7)、光电传感器支座(8)、叶片(9)；电机(1)固定于端板(6)上侧，叶片(9)穿过贯通槽后通过叶片安装座(5)固定于端板(6)槽内，电机(1)与叶片(9)通过偏心圆柱(2)、连杆(4)、叶片安装座(5)相连，光电传感器(7)通过光电传感器支座(8)固定于偏心圆柱(2)的一侧，偏心圆柱(2)表面有贴锡箔纸(3)，其余周向位置涂黑。
2.根据权利要求1所述的一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：光电传感器(7)发出的光束轴线通过偏心圆柱(2)的中心线，光束轴线与偏心圆柱(2)端面平行。
3.根据权利要求1所述的一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：光电传感器(7)头部端面与偏心圆柱(2)表面的距离应在光电传感器(7)的有效工作距离范围内，二者距离为5～10mm。
4.根据权利要求1所述的一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：锡箔纸(3)的形状为长条形，沿偏心圆柱(2)轴线方向的锡箔纸(3)两侧边缘应为直线。
5.根据权利要求1所述的一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：锡箔纸(3)沿偏心圆柱(2)轴线方向的长度大于光电传感器(7)头部端面直径，锡箔纸(3)沿偏心圆柱(2)圆周方向的宽度大于光电传感器(7)头部端面直径。
6.根据权利要求1所述的一种获取叶片可控振动形式下振动相位的装置，其特征在于：为与锡箔纸(3)的强反光形成对比，偏心圆柱(2)表面除了锡箔纸(3)以外的位置涂黑色哑光物质。
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