PL199349B1 - Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej - Google Patents
Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowejInfo
- Publication number
- PL199349B1 PL199349B1 PL347528A PL34752801A PL199349B1 PL 199349 B1 PL199349 B1 PL 199349B1 PL 347528 A PL347528 A PL 347528A PL 34752801 A PL34752801 A PL 34752801A PL 199349 B1 PL199349 B1 PL 199349B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- microwave
- instantaneous position
- antenna
- blade tip
- turbine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Wynalazek dotyczy okre slania po lo zenia wierzcho lków lopatek turbinowej maszyny wirnikowej, zw laszcza wirnika turbiny turbinowego silnika odrzutowego podczas jego pracy w warunkach rzeczy- wistej eksploatacji w celu uzyskania bie zacej informacji o stanie technicznym lopatek. W wybranym miejscu kad luba turbinowej maszyny wirnikowej, w p laszczy znie przemieszczania si e wierzcho lków lopatek wirnika umieszcza si e trwale co najmniej jedn a anten e mikrofalow a, o kszta lcie apertury zgod- nym z powierzchni a wewn etrzn a kad luba. Poprzez anten e mikrofalow a emituje si e, a nast epnie odbie- ra sygna l mikrofalowy wytworzony przez mikrofalowy uk lad homodynowy. Sygna l wyj sciowy tego uk ladu, zawieraj acy informacj e o ka zdym chwilowym po lo zeniu wierzcho lka lopatki wirnika w stosunku do apertury anteny poddaje si e przetwarzaniu za pomoc a srodków elektronicznych, a nast epnie od- czytuje si e. PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej, zwłaszcza wirnika turbiny turbinowego silnika odrzutowego podczas jego pracy w warunkach rzeczywistej eksploatacji w celu uzyskania bieżącej informacji o stanie technicznym ł opatki.
W procesie wytwarzania, eksploatacji i remontu turbinowego silnika odrzutowego istnieje potrzeba kontrolowania i wykrywania stanów poprzedzających zniszczenie łopatek wirnika turbiny silnika podczas ich pracy, co pozwala wykryć przesłanki do awarii silnika. Jest to szczególnie ważne w procesie rzeczywistej eksploatacji np. podczas wykonywania lotu i związanego z nią z reguły wystąpienia katastrofy lotniczej.
Z opisu patentu ameryka ń skiego nr 5,043,703 znany jest sposób dozorowania mikrofalowego układu homodynowego do wykrywania ruchu. Wynalazek ten obejmuje wykorzystanie mikrofalowego układu homodynowego do obserwacji ruchu obiektu w polu obserwacji, objętym promieniowaniem mikrofalowym.
Realizacja znanego wynalazku uniemożliwia określenie położenia obiektu w warunkach statycznych ponieważ obserwacja obejmuje tylko wpływ na zmianę częstotliwości fal radiowych wywołany ruchem obiektów w polu obserwacji i nie nadaje się do zastosowania w warunkach związanych z pracą turbinowego silnika odrzutowego, w których temperatura sięga powyżej 150°C.
Istota wynalazku polega na tym, że w wybranym miejscu kadłuba turbinowej maszyny wirnikowej, w płaszczyźnie przemieszczania się wierzchołków łopatek wirnika umieszcza się trwale co najmniej jedną antenę mikrofalową, o kształcie apertury zgodnym z powierzchnią wewnętrzną kadłuba, zachowując warunki dla przepływu czynnika roboczego w postaci niezaburzonego strumienia gazów. Poprzez antenę mikrofalową emituje się, a następnie odbiera sygnał mikrofalowy wytworzony przez mikrofalowy układ homodynowy. Sygnał wyjściowy tego układu, zawierający informację o każdym chwilowym położeniu wierzchołka łopatki wirnika w stosunku do apertury anteny poddaje się przetwarzaniu za pomocą środków elektronicznych, korzystnie za pomocą komputera i odczytuje się wyodrębniając informacje o chwilowym, w czasie rzeczywistym, położeniu łopatek zarówno względem siebie, jak i w płaszczyźnie ich przemieszczania.
Sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie dotychczas wyjątkowo trudno uzyskiwanego sygnału, zawierającego informacje o chwilowym, w czasie rzeczywistym, położeniu wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej oraz sygnały zawierające informacje o innych mechanicznych zjawiskach występujących podczas pracy tej maszyny.
Sposób według wynalazku przebiega następująco. Wytworzony w generatorze mikrofalowym sygnał nośny dzieli się za pomocą trójnika na dwa tory: sygnału odniesienia i sygnału pomiarowego. Sygnał pomiarowy, poprzez jedno z ramion trójnika podany jest do anteny mikrofalowej, którą umieszcza się trwale w korpusie turbinowego silnika lotniczego w płaszczyźnie przemieszczania się wierzchołków łopatek wirnika turbiny silnika. Za pomocą anteny mikrofalowej jako czujnika wypromieniowuje się ten sygnał po czym odbiera się sygnał już odpowiednio zmodulowany w skutek odbicia elektromagnetycznego od ł opatki wirnika turbiny, proporcjonalnie do bieżącego położenia jej wierzchołka względem apertury anteny. Odebrany zmodulowany sygnał, zawierający informacje o chwilowym miejscu położenia wierzchołka łopatki wirnika turbiny względem apertury anteny podaje się poprzez trójnik do detektora, do którego podaje się również tym samym trójnikiem sygnał odniesienia. Stanowi to warunek homodynowej pracy detektora. Otrzymany w ten sposób sygnał podaje się do komputera, za pomocą którego dokonuje się identyfikacji, wydzielenia, analizy i odczytu informacji o przemieszczaniu się wierzchołków łopatek wirnika turbiny w ich płaszczyźnie przemieszczania, wartości zmian rozkręcania się łopatek, wartości przemieszczeń wzdłużnych całego wieńca łopatek wirnika turbiny.
Claims (2)
1. Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej, polegający na wykorzystaniu sygnału mikrofalowego układu homodynowego, znamienny tym, że w wybranym miejscu kadłuba turbinowej maszyny wirnikowej, w płaszczyźnie przemieszczania się wierzchołków łopatek wirnika umieszcza się trwale co najmniej jedną antenę mikrofalową, o kształcie apertury zgodnym z powierzchnią wewnętrzną kadłuba i poprzez antenę mikrofalową emituje się, a następnie odbiera sygnał mikrofalowy wytworzony przez mikrofalowy układ homodynowy po czym sygnał wyjściowy tego układu, zawierający informację o każdym chwilowym położeniu wierzchołka łopatki wirnika w stosunku do apertury anteny poddaje się przetwarzaniu za pomocą środków elektronicznych, a następnie odczytuje się.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnał wyjściowy układu homodynowego poddaje się przetwarzaniu za pomocą komputera.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL347528A PL199349B1 (pl) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej |
US10/143,132 US6833793B2 (en) | 2001-05-14 | 2002-05-10 | Method of a continuous determination of an instantaneous position of an impeller blade tip in a rotor turbine machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL347528A PL199349B1 (pl) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL347528A1 PL347528A1 (en) | 2002-11-18 |
PL199349B1 true PL199349B1 (pl) | 2008-09-30 |
Family
ID=20078760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL347528A PL199349B1 (pl) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6833793B2 (pl) |
PL (1) | PL199349B1 (pl) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1439284A1 (de) * | 2003-01-16 | 2004-07-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Detektion eines Materialabtrags an einer Oberfläche einer Turbinenschaufel |
US9000777B2 (en) * | 2005-12-14 | 2015-04-07 | Hamilton Sunstrand | System to measure time of arrival and thickness of rotor blades via microwave energy |
US7918642B2 (en) * | 2007-01-10 | 2011-04-05 | United Technologies Corporation | Instrument port seal for RF measurement |
US8467989B2 (en) * | 2008-03-29 | 2013-06-18 | Hirata Corporation | Clearance measuring method and measuring unit |
GB2460248B (en) * | 2008-05-21 | 2011-01-12 | Rolls Royce Plc | Clearance determination device |
US9267959B2 (en) * | 2011-03-23 | 2016-02-23 | Meggitt Sa | Measurement of bladed rotors |
US10705198B2 (en) * | 2018-03-27 | 2020-07-07 | Infineon Technologies Ag | System and method of monitoring an air flow using a millimeter-wave radar sensor |
US11156455B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-10-26 | General Electric Company | System and method for measuring clearance gaps between rotating and stationary components of a turbomachine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4876505A (en) * | 1988-05-27 | 1989-10-24 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for monitoring steam turbine shroud clearance |
US5043703A (en) | 1990-02-12 | 1991-08-27 | Detection Systems, Inc. | Supervision of autodyne microwave motion-detection system |
US5206816A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-27 | Westinghouse Electric Corp. | System and method for monitoring synchronous blade vibration |
US5555457A (en) * | 1995-04-28 | 1996-09-10 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Microwave telemetry for sensing conditions in enclosed rotating and/or reciprocating machinery |
US5818242A (en) * | 1996-05-08 | 1998-10-06 | United Technologies Corporation | Microwave recess distance and air-path clearance sensor |
US6094989A (en) * | 1998-08-21 | 2000-08-01 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method and apparatus for analyzing non-synchronous blade vibrations using unevenly spaced probes |
US6448924B1 (en) * | 1999-10-12 | 2002-09-10 | Smiths Aerospace, Inc. | Microwave blade tracker |
-
2001
- 2001-05-14 PL PL347528A patent/PL199349B1/pl unknown
-
2002
- 2002-05-10 US US10/143,132 patent/US6833793B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL347528A1 (en) | 2002-11-18 |
US20020167311A1 (en) | 2002-11-14 |
US6833793B2 (en) | 2004-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2275776B1 (en) | Method and apparatus for measuring turbine blade tip clearance | |
US8096184B2 (en) | Turbine blade for monitoring blade vibration | |
US7083384B2 (en) | Doppler radar sensing system for monitoring turbine generator components | |
US5479826A (en) | Microwave system for monitoring turbine blade vibration | |
US7698942B2 (en) | Turbine engine stall warning system | |
US7869979B2 (en) | Determination of the gap size of a radial gap | |
CN109141213B (zh) | 一种基于微波扫频的叶尖间隙测量方法 | |
JP7358205B2 (ja) | タービンエンジンのロータブレードを監視するための方法およびシステム | |
US6659712B2 (en) | Apparatus and method for detecting a damaged rotary machine aerofoil | |
PL199349B1 (pl) | Sposób ciągłego określania chwilowego położenia wierzchołka łopatki wirnika turbinowej maszyny wirnikowej | |
JP5914629B2 (ja) | ブレード付きロータの測定 | |
CN109283102A (zh) | 一种运动机械构件磨损状态的实时监测系统 | |
Woike et al. | Testing of a microwave blade tip clearance sensor at the NASA Glenn Research Center | |
US7517143B2 (en) | Method for determining the temperature of a surface coating | |
Violetti et al. | Design of antenna based sensors for blade tip clearance measurement in gas turbines | |
Dowell et al. | Turbomachinery prognostics and health management via eddy current sensing: current developments | |
Geisheimer et al. | A microwave blade tip clearance sensor for active clearance control applications | |
WO1998039671A1 (en) | Object detection systems | |
Shephard et al. | Foreign object detection using radar | |
Wagner et al. | Novel microwave vibration monitoring system for industrial power generating turbines | |
US20060075755A1 (en) | Method for operating a gas turbine installation, and gas turbine installation | |
Zhukov et al. | Strain Monitoring Transducers for Helicopter Rotating Assemblies Based on Combined Use of Optoelectronic and Ultrahigh Frequency Transducers | |
Wilson et al. | Full-scale wake flow measurements with a mobile laser Doppler velocimeter | |
Heimes et al. | Recent Progress with the Engine Health Diagnostics Using Radar System | |
Lawson et al. | The Measurement of Turbomachinery Blade Vibration Through Tip Timing With Capacitance Tip Clearance Probes |