CN115306495A - 一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统及方法，包括待测叶盘、传感器、传感器驱动及调理模块、叶尖间隙测量模块、叶尖定时信号采集模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块和叶顶圆轮廓测量模块，传感器安装在正对待测叶盘的机匣上，传感器与传感器驱动及调理模块连接，传感器驱动及调理模块分别与叶尖间隙测量模块和叶尖定时信号采集模块连接，叶尖间隙测量模块与叶片编号匹配模块连接，叶尖定时信号采集模块与键相分频模块连接，叶尖间隙测量模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块均与叶顶圆轮廓测量模块连接。本发明方法实现了转子高速旋转时叶盘各叶片的实时定位，实现了转子高速旋转时叶盘叶顶圆轮廓的实时测量。

Description

一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统及方法

技术领域

本发明涉及旋转机械的状态监测领域，尤其是涉及一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量及系统方法。

背景技术

转子系统是旋转机械的主要部件，其运行状态直接影响着旋转机械的工作状况。转子在轴承中高速旋转时不只围绕自身中心旋转，还环绕某一中心作涡动运动，其运动轨迹被称为轴心轨迹。轴心轨迹能直观、形象地表征转子运行状态，当转子正常时轴心轨迹近似一个圆，当出现异常时轴心轨迹会发生畸变，可以通过分析轴心轨迹监测转子系统运行状态，得到故障的前期征兆，分析故障的具体原因，进而采取合理的维修措施，防止旋转机械故障的进一步发展。

目前，主要利用支承座附近的传感器获取同一截面处两个相互垂直方向上测得的两组转子径向位移信号，用于后续轴心轨迹理论计算、提纯和识别，实现轴心轨迹的测量。但由于结构限制，支承座附近的转子运行状态并不是转子系统运行状态最明显、剧烈处，因此支承座附近不是最优的转子系统轴心轨迹测量位置，不能最好的监测转子系统运行状态。

叶盘是转子系统的核心做功部件，转动惯量大，该位置处的轴心轨迹变化最为剧烈，最能表征转子系统的运行状态。但为保证旋转机械的安全运行，传感器不能伸入机匣直接安装在叶盘附近的转子处，需将传感器安装在机匣上正对叶盘，先获取叶盘径向位移，再减去叶片长度来获取叶盘处轴心轨迹。该方法的前提条件是认为叶盘各叶片长度相同，将其看作常偏量。但由于制造和安装误差，各叶片长度不同，静止状态下叶盘各叶片端面相连形成的叶顶圆轮廓并不是理想圆形，从而引入误差，严重影响了叶盘处轴心轨迹的测量精度，进而影响后续旋转机械故障监测的准确性。

因此亟需设计一种方法及系统，实现转子高速旋转时叶盘叶顶圆轮廓的实时测量，将其用于消除各叶片长度不同对叶盘处轴心轨迹测量的影响，提高叶盘处轴心轨迹测量精度，进而提高旋转机械故障监测的准确性。

发明内容

本发明的目的是解决现有叶盘处轴心轨迹测量精度不足的问题，提供一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统及方法。该系统及方法可实时获取叶盘叶顶圆轮廓，消除各叶片长度不同对叶盘处轴心轨迹测量的影响，提高叶盘处轴心轨迹测量精度，进而可用于提高旋转机械转子故障诊断和早期预警的准确率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统，包括待测叶盘、传感器、传感器驱动及调理模块、叶尖间隙测量模块、叶尖定时信号采集模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块和叶顶圆轮廓测量模块，所述传感器安装在正对待测叶盘的机匣上，所述传感器与传感器驱动及调理模块连接，所述传感器驱动及调理模块分别与叶尖间隙测量模块和叶尖定时信号采集模块连接，叶尖间隙测量模块与叶片编号匹配模块连接，叶尖定时信号采集模块与键相分频模块连接，所述叶尖间隙测量模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块均与所述叶顶圆轮廓测量模块连接；

传感器用于获取待测叶盘上各叶片的叶端传感信号并依次传输至传感器驱动及调理模块，叶尖间隙测量模块用于获取各叶片的叶尖间隙，信号采集模块用于提取叶尖定时信号；叶片编号匹配模块用于实现对各叶片的编号，键相分频模块用于实现对各叶片的定位，叶片编号识匹配模块通过将各叶片的叶尖间隙和叶片编号进行一一对应，实现对叶盘叶顶圆轮廓的测量。

本发明还提供一种基于旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量的方法，包括：

(1)获取叶片指纹图谱；

设待测叶盘整圈叶片的数量为N，定义叶片编号为#0，#1，…，#N-1；当旋转机械转子安装、停机、维修或调试时，进行盘车操作，认为此时转子未产生涡动运动，利用传感器和传感器驱动及调理模块获取叶端传感信号A；传感器驱动及调理模块将叶端传感信号A传输至叶尖间隙测量模块，获取叶尖间隙A；各叶片叶尖间隙A表示为：

{d}＝(d₀,d₁,...,d_i,...d_N-1) (1)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，d_i表示#i号叶片的叶尖间隙，i＝0,1,…,N-1；

设待测叶盘圆心即叶盘处轴心距传感器的距离为R，各叶片长度表示为：

{r}＝(r₀,r₁,...,r_i,...,r_N-1) (2)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，r_i表示#i号叶片的长度，i＝0,1,…,N-1；

则叶尖间隙A与各叶片长度的关系表示为：

{r}＝R-{d} (3)

定义式(3)序列作为叶片指纹图谱；

(2)获取叶尖间隙B和叶尖定时信号；

在转子正常工作时，利用传感器和传感器驱动及调理模块获取叶端传感信号B；并将叶端传感信号B传输至叶尖间隙测量模块，利用叶端传感信号B的峰峰值获取叶尖间隙B，各叶片叶尖间隙B表示为：

{d'}＝(d₀',d₂',...,d'_k,...) (4)

其中k为正整数，d’_k表示第k个叶尖间隙B；

叶端传感信号B还传输至叶尖定时采集模块，利用叶尖定时信号采集模块内的电压比较器，选取不高于叶端传感信号B峰峰值的电压比较阈值，将叶端传感信号B转换为叶尖定时信号，获得叶尖定时信号为：

{V}＝(V₀,V₁,...,V_k,...) (5)

其中k为正整数，V_k表示与第k个叶尖间隙B对应的叶尖定时信号；

(3)匹配叶片编号；

在叶片编号匹配模块内，采用相关系数最大原则将叶片指纹图谱与叶尖间隙B进行相关匹配，通过遍历寻找实现叶片指纹图谱与叶尖间隙B的最优匹配点；

(4)定位叶片编号；

利用键相分频模块对叶片编号匹配结果进行N分频处理，提取出待测叶盘N个叶片内某一叶片的叶尖定时信号，并将其定义为定位叶片的叶尖定时信号；

(5)测量叶盘叶顶圆轮廓；

在叶顶圆轮廓测量模块内，利用叶尖间隙测量模块获取的叶尖间隙B、叶片编号匹配模块获取的叶片编号和键相分频模块获取的定位叶片的叶尖定时信号实现对叶盘叶顶圆轮廓的测量。

进一步的，步骤(3)具体如下：

(301)在数据d’_k后依次取叶尖间隙B中连续M个数据组成子序列{d'_kM}＝(d'_k,d'_k+1,...,d'_k+m,...d'_k+M-1)，其中m＝0,1,2,…,M-1,M≥N；

(302)取相关系数为目标函数，当M≥2N时，定义目标函数：

当M＜2N时，定义目标函数：

其中，

n表示叶盘旋转圈数，r_i表示#i号叶片对应的叶片长度，r_j表示第j个叶片长度，j＝0,1,…,N-1；(m+j)％N表示(m+j)除以N取余数；

(303)遍历m的取值，从m＝0到m＝N-1，计算目标函数的大小，令目标函数最大，求得m值，此时叶片指纹图谱与叶尖间隙B达到最优匹配，即d’_k+m对应#0号叶片，d’_k+m+1对应#1号叶片，以此类推，完成N个叶片的叶片编号匹配过程。

进一步的，步骤(5)具体包括：

(501)通过键相分频模块获取定位叶片的叶尖定时信号，并为一个匹配周期的起始点；

(502)定位叶片的叶尖定时信号在叶尖间隙测量模块内对应一个叶尖间隙B；

(503)通过步骤(3)中确定的叶片编号，将N个叶片与N个叶尖间隙B进行一一对应；

(504)将获取的N个叶尖间隙B对应的点连线即获得一个以定位叶片为起始的叶盘叶顶圆轮廓。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明提出了结合叶尖间隙和叶尖定时信号的叶片编号识别方法，实现了转子高速旋转时叶盘各叶片的实时定位。

(2)本发明提出了结合叶尖间隙和叶片编号的叶盘叶顶圆轮廓测量方法，实现了转子高速旋转时叶盘叶顶圆轮廓的实时测量。

(3)本发明所提方法可用于消除叶盘各叶片长度不同对叶盘处轴心轨迹测量的影响，提高了叶盘处轴心轨迹的测量精度。

附图说明

图1a为叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统的结构示意图。

图1b为本实施例中通过叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量时的示意图。

图2为叶片指纹图谱获取结果示意图。

图3为叶尖定时信号采集结果示意图，其中上侧为叶端传感信号B，下侧为叶尖定时信号。

图4为叶片编号匹配模块匹配结果示意图，其中上侧为叶尖间隙B，下侧为叶片编号匹配结果示意。

图5为键相分频模块分频结果示意图，其中上侧为叶尖间隙B，下侧为叶片定位结果示意。

附图标记：1-待测叶盘，2-传感器，3-传感器驱动及调理模块，4-叶尖间隙测量模块，5-叶尖定时信号采集模块，6-叶片编号匹配模块，7-键相分频模块，8-叶顶圆轮廓测量模块，9-叶片指纹图谱获取模块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1a所示，一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统，包括待测叶盘1、传感器2、传感器驱动及调理模块3、叶尖间隙测量模块4、叶尖定时信号采集模块5、叶片编号匹配模块6、键相分频模块7和叶顶圆轮廓测量模块8，传感器2安装在正对待测叶盘的机匣上，传感器2与传感器驱动及调理模块3连接，传感器驱动及调理模块3分别与叶尖间隙测量模块4和叶尖定时信号采集模块5连接，叶尖间隙测量模块4与叶片编号匹配模块6连接，叶尖定时信号采集模块5与键相分频模块7连接，叶尖间隙测量模块4、叶片编号匹配模块6、键相分频模块7均与叶顶圆轮廓测量模块8连接；

在通过上述测量系统进行测量时，需要分别测得待测叶盘在盘车或低速下以及在正常工作时的叶端传感信号，因此待测叶盘在盘车或低速状态下时将待测叶盘1、传感器2、传感器驱动及调理模块3、叶尖间隙测量模块4共同作为叶片指纹图谱获取模块9；见图1b。

本实施例中定义盘车或低速下获取的叶端传感信号为叶端传感信号A，定义转子正常工作下获取的叶端传感信号为叶端传感信号B。定义通过叶端传感信号A获取的叶尖间隙为叶尖间隙A，定义通过叶端传感信号B获取的叶尖间隙为叶尖间隙B。

在叶片指纹图谱获取模块9内，传感器2安装在正对待测叶盘1的机匣上，与传感器驱动及调理模块3相连，在盘车或低速时，当叶片扫过传感器2时，传感器驱动及调理模块3会输出叶端传感信号A。叶尖间隙测量模块4与传感器驱动及调理模块3相连，叶端传感信号A被输入至叶尖间隙测量模块4中，被用于提取各叶片的叶尖间隙A，叶尖间隙A被用于组成待测叶盘1的叶片指纹图谱库。

传感器2安装在正对待测叶盘1的机匣上，与传感器驱动及调理模块3相连，在转子正常工作时，当叶片扫过传感器2时，传感器驱动及调理模块3会输出叶端传感信号B。叶尖间隙测量模块4和叶尖定时信号采集模块5分别与传感器驱动及调理模块3相连，叶端传感信号B输入至叶尖间隙测量模块4中，被用于提取各叶片的叶尖间隙B；输入至叶尖定时信号采集模块5中，被用于提取叶尖定时信号。

叶片编号匹配模块6分别与叶尖间隙测量模块4和叶片指纹图谱获取模块9相连，利用相关系数最大原则，将叶尖间隙A和叶尖间隙B进行相关匹配，利用各叶片叶尖间隙不同来区分各叶片，实现对各叶片的编号。键相分频模块7与叶尖定时信号采集模块5相连，对叶尖定时信号进行分频处理，实现对定位叶片的叶尖定时信号的提取，实现对各叶片的定位。

叶顶圆轮廓测量模块8分别与叶尖间隙测量模块4和叶片编号匹配模块6相连，将各叶片的叶尖间隙B和叶片编号进行一一对应，实现对叶盘叶顶圆轮廓的测量。

具体的，基于上述旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量的方法，具体步骤如下：

(1)获取叶片指纹图谱；

设待测叶盘1整圈叶片的数量为N，定义叶片编号为#0，#1，…，#N-1。在叶片指纹图谱获取模块9内，传感器2安装在正对待测叶盘1的机匣上，与传感器驱动及调理模块3相连。当旋转机械转子安装、停机、维修或调试时可进行盘车操作，利用传感器2和传感器驱动及调理模块3获取叶端传感信号A。传感器驱动及调理模块3与叶尖间隙测量模块4相连，将叶端传感信号A传输至叶尖间隙测量模块4，获取叶尖间隙A。由于转速较低，可认为此时转子未产生涡动运动，各叶片叶尖间隙A可表示为：

{d}＝(d₀,d₁,...,d_i,...d_N-1) (1)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，d_i表示#i号叶片的叶尖间隙，i＝0,1,…,N-1。

设叶盘圆心即叶盘处轴心距传感器2的距离为R，由于制造和安装误差，各叶片长度存在细微差别，可表示为：

{r}＝(r₀,r₁,...,r_i,...,r_N-1) (2)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，r_i表示#i号叶片的长度，i＝0,1,…,N-1。

则叶尖间隙A与各叶片长度的关系可表示为：

{r}＝R-{d} (3)

由于各叶片长度存在细微差别，可表征各叶片，因此定义式(3)序列作为叶片指纹图谱，叶片指纹图谱获取结果示意图如图2所示。

(2)获取叶尖间隙B和叶尖定时信号；

传感器2安装在正对待测叶盘1的机匣上，与传感器驱动及调理模块3相连。在转子正常工作时，利用传感器2和传感器驱动及调理模块3获取叶端传感信号B，传感器驱动及调理模块3分别与叶尖间隙测量模块4和叶尖定时采集模块5相连。

叶端传感信号B传输至叶尖间隙测量模块4，利用叶端传感信号B的峰峰值获取叶尖间隙B，各叶片叶尖间隙B可表示为：

{d'}＝(d₀',d₂',...,d'_k,...) (4)

其中k为正整数，d’_k表示第k个叶尖间隙B。

叶端传感信号B传输至叶尖定时采集模块5，利用叶尖定时信号采集模块5内的电压比较器，选取不高于叶端传感信号B峰峰值的电压比较阈值，将叶端传感信号B转换为叶尖定时信号，如图3所示，获得叶尖定时信号为：

{V}＝(V₀,V₁,...,V_k,...) (5)

其中k为正整数，V_k表示与第k个叶尖间隙B对应的叶尖定时信号。

(3)匹配叶片编号；

在叶片编号匹配模块6内，将叶片指纹图谱与叶尖间隙B进行相关匹配，采用相关系数最大原则，通过遍历寻找最优匹配点，具体方法如下：

(301)在数据d’_k后依次取叶尖间隙B中连续M个数据组成子序列{d'_kM}＝(d'_k,d'_k+1,...,d'_k+m,...d'_k+M-1)，其中m＝0,1,2,…,M-1,M≥N

(302)取相关系数为目标函数，当M≥2N时，定义目标函数：

当M＜2N时，定义目标函数：

其中，

n表示叶盘旋转圈数，r_i表示#i号叶片对应的叶片长度，r_j表示第j个叶片长度，(m+j)％N表示(m+j)除以N取余数。

(303)遍历m的取值，从m＝0到m＝N-1，计算目标函数的大小，令目标函数最大，求得m值，此时叶片指纹图谱与叶尖间隙B达到最优匹配，即d’_k+m对应#0号叶片，d’_k+m+1对应#1号叶片，以此类推，完成N个叶片的叶片编号匹配过程，叶片编号匹配模块6匹配结果示意图如图4所示。

(4)定位叶片编号；

利用键相分频模块7对叶片编号匹配结果进行N分频处理，提取出待测叶盘N个叶片内某一叶片的叶尖定时信号，并将其定义为定位叶片的叶尖定时信号；如图5所示。例如，若提取#0号叶片的叶尖定时信号，则在一个匹配周期内，定义#0号叶片的匹配叶尖定时信号，以此脉冲为基准点，每隔N-1个脉冲，确定#0号叶片的下一个脉冲，即可完成#0号叶片的叶尖定时信号的提取。

(5)测量叶盘叶顶圆轮廓

在叶顶圆轮廓测量模块8内，将叶尖间隙测量模块4获取的叶尖间隙B、叶片编号匹配模块6获取的叶片编号和键相分频模块7获取的定位叶片的叶尖定时信号进行综合处理。具体如下：

(501)通过键相分频模块7获取定位叶片叶尖定时信号(例如#0号叶片)，将其定为一个匹配周期的起始点。

(502)定位叶片的叶尖定时信号在叶尖间隙测量模块4内对应一个叶尖间隙B。

(503)通过步骤(3)中确定的叶片编号，将N个叶片与N个叶尖间隙B进行一一对应。

(504)将获取的N个叶尖间隙B对应的点连线即可获得一个以定位叶片为起始的叶盘叶顶圆轮廓。

例如，已通过键相分频模块7提取到了#0号叶片的叶尖定时信号，即可反推得到#0号叶片的叶尖间隙B，再通过叶尖间隙测量模块4和叶片编号匹配模块6以#0号叶片的叶尖定时信号和叶尖间隙B为基准，将N个叶片和N个叶尖间隙B进行一一对应，获取的N个叶尖间隙B进行对应点连线即可获得当前匹配周期的叶盘叶顶圆轮廓。

最后需要指出的是：以上实例仅用以说明本发明的计算过程，而非对其限制。尽管参照前述实例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实例所记载的计算过程进行修改，或者对其中部分参数进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应计算方法的本质脱离本发明计算方法的精神和范围。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统，其特征在于，包括待测叶盘、传感器、传感器驱动及调理模块、叶尖间隙测量模块、叶尖定时信号采集模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块和叶顶圆轮廓测量模块，所述传感器安装在正对待测叶盘的机匣上，所述传感器与传感器驱动及调理模块连接，所述传感器驱动及调理模块分别与叶尖间隙测量模块和叶尖定时信号采集模块连接，叶尖间隙测量模块与叶片编号匹配模块连接，叶尖定时信号采集模块与键相分频模块连接，所述叶尖间隙测量模块、叶片编号匹配模块、键相分频模块均与所述叶顶圆轮廓测量模块连接；

传感器用于获取待测叶盘上各叶片的叶端传感信号并依次传输至传感器驱动及调理模块，叶尖间隙测量模块用于获取各叶片的叶尖间隙，信号采集模块用于提取叶尖定时信号；叶片编号匹配模块用于实现对各叶片的编号，键相分频模块用于实现对各叶片的定位，叶片编号识匹配模块通过将各叶片的叶尖间隙和叶片编号进行一一对应，实现对叶盘叶顶圆轮廓的测量。

2.一种基于旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量的方法，其特征在于，包括：

(1)获取叶片指纹图谱；

设待测叶盘整圈叶片的数量为N，定义叶片编号为#0，#1，…，#N-1；当旋转机械转子安装、停机、维修或调试时，进行盘车操作，认为此时转子未产生涡动运动，利用传感器和传感器驱动及调理模块获取叶端传感信号A；传感器驱动及调理模块将叶端传感信号A传输至叶尖间隙测量模块，获取叶尖间隙A；各叶片叶尖间隙A表示为：

{d}＝(d₀,d₁,...,d_i,...d_N-1) (1)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，d_i表示#i号叶片的叶尖间隙，i＝0,1,…,N-1；

设待测叶盘圆心即叶盘处轴心距传感器的距离为R，各叶片长度表示为：

{r}＝(r₀,r₁,...,r_i,...,r_N-1) (2)

其中i为设定的叶片编号，与实际叶片一一对应，r_i表示#i号叶片的长度，i＝0,1,…,N-1；

则叶尖间隙A与各叶片长度的关系表示为：

{r}＝R-{d} (3)

定义式(3)序列作为叶片指纹图谱；

(2)获取叶尖间隙B和叶尖定时信号；

在转子正常工作时，利用传感器和传感器驱动及调理模块获取叶端传感信号B；并将叶端传感信号B传输至叶尖间隙测量模块，利用叶端传感信号B的峰峰值获取叶尖间隙B，各叶片叶尖间隙B表示为：

{d'}＝(d'₀,d'₂,...,d'_k,...) (4)

其中k为正整数，d’_k表示第k个叶尖间隙B；

叶端传感信号B还传输至叶尖定时采集模块，利用叶尖定时信号采集模块内的电压比较器，选取不高于叶端传感信号B峰峰值的电压比较阈值，将叶端传感信号B转换为叶尖定时信号，获得叶尖定时信号为：

{V}＝(V₀,V₁,...,V_k,...) (5)

其中k为正整数，V_k表示与第k个叶尖间隙B对应的叶尖定时信号；

(3)匹配叶片编号；

在叶片编号匹配模块内，采用相关系数最大原则将叶片指纹图谱与叶尖间隙B进行相关匹配，通过遍历寻找实现叶片指纹图谱与叶尖间隙B的最优匹配点；

(4)定位叶片编号；

利用键相分频模块对叶片编号匹配结果进行N分频处理，提取出待测叶盘N个叶片内某一叶片的叶尖定时信号，并将其定义为定位叶片的叶尖定时信号；

(5)测量叶盘叶顶圆轮廓；

在叶顶圆轮廓测量模块内，利用叶尖间隙测量模块获取的叶尖间隙B、叶片编号匹配模块获取的叶片编号和键相分频模块获取的定位叶片的叶尖定时信号实现对叶盘叶顶圆轮廓的测量。

3.根据权利要求2所述基于旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量的方法，其特征在于，步骤(3)具体如下：

(301)在数据d’_k后依次取叶尖间隙B中连续M个数据组成子序列{d'_kM}＝(d'_k,d'_k+1,...,d'_k+m,...d'_k+M-1)，其中m＝0,1,2,…,M-1,M≥N；

(302)取相关系数为目标函数，当M≥2N时，定义目标函数：

当M＜2N时，定义目标函数：

其中，

n表示叶盘旋转圈数，r_i表示#i号叶片对应的叶片长度，r_j表示第j个叶片长度，j＝0,1,…,N-1；(m+j)％N表示(m+j)除以N取余数；

(303)遍历m的取值，从m＝0到m＝N-1，计算目标函数的大小，令目标函数最大，求得m值，此时叶片指纹图谱与叶尖间隙B达到最优匹配，即d’_k+m对应#0号叶片，d’_k+m+1对应#1号叶片，以此类推，完成N个叶片的叶片编号匹配过程。

4.根据权利要求2所述基于旋转机械转子叶盘叶顶圆轮廓实时测量系统进行测量的方法，其特征在于，步骤(5)具体包括：

(501)通过键相分频模块获取定位叶片的叶尖定时信号，并为一个匹配周期的起始点；

(502)定位叶片的叶尖定时信号在叶尖间隙测量模块内对应一个叶尖间隙B；

(503)通过步骤(3)中确定的叶片编号，将N个叶片与N个叶尖间隙B进行一一对应；

(504)将获取的N个叶尖间隙B对应的点连线即获得一个以定位叶片为起始的叶盘叶顶圆轮廓。

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