RU2696943C1 - Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline - Google Patents

Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline Download PDF

Info

Publication number
RU2696943C1
RU2696943C1 RU2018120957A RU2018120957A RU2696943C1 RU 2696943 C1 RU2696943 C1 RU 2696943C1 RU 2018120957 A RU2018120957 A RU 2018120957A RU 2018120957 A RU2018120957 A RU 2018120957A RU 2696943 C1 RU2696943 C1 RU 2696943C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dynamic stresses
pipeline
strain gauge
sensors
sensor
Prior art date
Application number
RU2018120957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Сергеевич Макарычев
Антон Герольдович Терешко
Сергей Михайлович Гусенко
Original Assignee
Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") filed Critical Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
Priority to RU2018120957A priority Critical patent/RU2696943C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696943C1 publication Critical patent/RU2696943C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/02Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
    • G01G19/07Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of strain gauging of pipelines in turbomachine building, mainly in aircraft gas turbine engines, namely measurement of dynamic stresses in pipelines at laboratory, bench tests or in operating conditions. Method involves installation of strain gauges on pipeline, determination of expected level of deformation proceeding from calibration data and known limit values of dynamic stresses, performance of tests, obtaining dynamic stress data from strain gauges, processing obtained data based on selected error. At that, installing three independent strain gauges in at least one diametral plane at equal distance from each other, they are oriented at installation along pipeline axis, connected to measuring equipment, and tests are performed. Then, obtained data are compared with expected level of deformation, obtaining information on serviceability of sensors, test time intervals are selected, in which there are doubts as to serviceability of the sensor operation, at the same time a mathematical formula is used, which connects values of signals from three sensors in the diametric plane for a certain moment in time. At that, mathematical formula is used to obtain design value of dynamic stresses, in case of detection of one faulty sensor in diametral plane, and also mathematical formula is used in case of doubt in correctness of operation of one sensor in diametrical plane, and further by calculation or confirming correctness of obtained from it values of dynamic stresses.
EFFECT: reliable determination of the stress-strain state of the pipeline, including determination of loads acting in the pipeline.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области тензометрирования трубопроводов в турбомашиностроении, преимущественно в авиационных газотурбинных двигателях, а именно измерению динамических напряжений в трубопроводах при лабораторных, стендовых испытаниях или в условиях эксплуатации.The invention relates to the field of strain gauging of pipelines in turbomachinery, mainly in aircraft gas turbine engines, namely the measurement of dynamic stresses in pipelines during laboratory, bench tests or in operating conditions.

Известен способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины, включающий установку на трубопроводе тензометрических датчиков, определение ожидаемого уровня деформации, исходя из тарировочных данных и известных предельных значений динамических напряжений, проведение испытаний, получение данных динамических напряжений с тензометрических датчиков, обработку полученных данных с учетом выбранной погрешности (М.К. Леонтьев, «Тензометрирование в авиационных газотурбинных двигателях», Москва, Издательство МАИ, 2001 г., стр. 34).A known method of measuring dynamic stresses in a pipeline of a turbomachine, including installing strain gauge sensors on the pipeline, determining the expected level of deformation based on calibration data and known limiting values of dynamic stresses, conducting tests, obtaining dynamic stress data from strain gauge sensors, processing the obtained data taking into account the selected error (M.K. Leontyev, “Strain Measurement in Aviation Gas Turbine Engines”, Moscow, MAI Publishing House, 2001, p. 3 four).

Недостатками известного способа является большая погрешность измерения динамических напряжений за счет расположения тензометрических датчиков во взаимно перпендикулярных плоскостях по оси трубопровода, то есть при измерении динамических напряжений в конкретном сечении трубопровода тензометрические датчики располагаются на удалении 90° от соседних, то есть максимум четыре тензометрических датчика, а противоположные тензометрические датчики дублируют свои замеренные значения для получения данных хотя бы с одного датчика при выходе из строя другого. При этом основной причиной возникновения динамических напряжений в трубопроводе являются колебания, приводящие к изгибу последнего. Максимальная погрешность измерения динамических напряжений при этом возникает в случае расположения плоскости изгиба по оси трубопровода для исследуемого поперечного сечения на максимальном удалении от тензометрических датчиков, то есть на удалении в 45°, что в таких случаях снижает амплитуду замеренных динамических напряжений на 30%, к которой добавляется множитель в виде cos 45°.The disadvantages of this method is the large error in measuring dynamic stresses due to the location of the strain gauges in mutually perpendicular planes along the axis of the pipeline, that is, when measuring dynamic stresses in a particular section of the pipeline, the strain gauges are located 90 ° from the neighboring ones, that is, a maximum of four strain gauge sensors, and opposite strain gauges duplicate their measured values to obtain data from at least one sensor upon exit failure of another. In this case, the main cause of the emergence of dynamic stresses in the pipeline are vibrations leading to the bending of the latter. The maximum error in measuring dynamic stresses arises in this case if the bending plane is located along the axis of the pipeline for the studied cross section at a maximum distance from the strain gauge sensors, i.e., at a distance of 45 °, which in such cases reduces the amplitude of the measured dynamic stresses by 30%, to which a factor of cos 45 ° is added.

Техническим результатом, достигаемом при использовании заявленного изобретения, является устранение недостатков известного способа за счет расположения тензометрических датчиков в трех плоскостях по оси трубопровода для каждого конкретного поперечного сечения трубопровода, делящих окружность на равные сектора, при этом минимальное количество используемых тензометрических датчиков в одном поперечном сечении - это три тензометрических датчика, расположенные под углом в 120° друг относительно друга, недублирующие сигналы друг друга, что допускает заявленный способ за счет применения математической формулы при обработке сигналов с тензометрических датчиков, связывающей значения сигналов с них в конкретном поперечном поясе трубопровода для определенного момента времени, что позволяет проверить по математической формуле корректность/некорректность работы одного тензометрического датчика из трех в случае сигнала с него, выбивающегося из общей картины сигналов с двух других тензометрических датчиков или показывающего неожидаемый уровень динамических напряжений, или рассчитать по математической формуле значение динамических напряжений на неработающем тензометрическом датчике по сигналам двух других тензометрических датчиков, что обеспечивает более точные замеры динамических напряжений, исключает необходимость дублирования замеров для исследуемого поперечного сечения в плоскостях установки тензометрических датчиков по оси трубопровода, сокращает общее количество испытаний по тензометрированию трубопроводов турбомашины и приводит к снижению затрат на испытания в целом.The technical result achieved by using the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the known method due to the location of the strain gauges in three planes along the axis of the pipeline for each specific cross section of the pipeline, dividing the circle into equal sectors, while the minimum number of used strain gauges in one cross section is these are three strain gauges located at an angle of 120 ° relative to each other, non-duplicating signals of each other, this allows the claimed method by applying a mathematical formula when processing signals from strain gauges, connecting the values of the signals from them in a particular transverse zone of the pipeline for a specific point in time, which allows one to check the correctness / incorrectness of one of the three strain gauge sensors in the case of a signal with him, knocked out of the overall picture of signals from two other strain gauge sensors or showing an unexpected level of dynamic stresses, whether it is possible to calculate the value of dynamic stresses on an idle strain gauge according to the signals of two other strain gauges using a mathematical formula, which provides more accurate measurements of dynamic stresses, eliminates the need for duplicate measurements for the cross-section under study in the installation planes of strain gauges along the pipeline axis, reduces the total number of strain gauging tests piping of a turbomachine and leads to lower testing costs in general.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно заявленному изобретению способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины, включает установку на трубопроводе тензометрических датчиков, определение ожидаемого уровня деформации исходя из тарировочных данных и известных предельных значений динамических напряжений, проведение испытаний, получение данных динамических напряжений с тензометрических датчиков, обработку полученных данных с учетом выбранной погрешности, при этом устанавливают три независимых тензометрических датчика в по меньшей мере одной диаметральной плоскости на равном удалении друг от друга, ориентируют их при установке вдоль оси трубопровода, подключают к измерительной аппаратуре, проводят испытания, сопоставляют полученные данные с ожидаемым уровнем деформации, получают информацию об исправности датчиков, выделяют отрезки времени испытаний, в которых есть сомнения в исправности работы датчика, при этом применяют математическую формулу, связывающую значения сигналов с трех датчиков в диаметральной плоскости, для определенного момента времени.The specified technical result is achieved by the fact that according to the claimed invention, the method for measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline includes installing strain gauge sensors on the pipeline, determining the expected level of deformation based on calibration data and known limiting values of dynamic stresses, testing, obtaining dynamic stress data from strain gauge sensors processing the received data taking into account the selected error, while establishing three independent of strain gauges in at least one diametrical plane at an equal distance from each other, they are oriented when installed along the axis of the pipeline, connected to measuring equipment, they are tested, the data obtained are compared with the expected level of deformation, information about the health of the sensors is obtained, time intervals are allocated tests in which there are doubts about the correct operation of the sensor, using a mathematical formula that relates the signal values from three sensors in the diametrical plane, d For a specific point in time.

Кроме того, математическая формула представляет собой выражение в виде суммы значений динамических напряжений с двух любых датчиков в диаметральной плоскости равной значению с третьего датчика, взятому с обратным знаком, с учетом выбранной погрешности.In addition, the mathematical formula is an expression in the form of the sum of the values of dynamic stresses from any two sensors in the diametrical plane equal to the value from the third sensor taken with the opposite sign, taking into account the selected error.

Кроме того, используют математическую формулу для получения расчетного значения динамических напряжений, в случае выявления одного неисправного датчика в диаметральной плоскости.In addition, they use a mathematical formula to obtain the calculated value of dynamic stresses, in the event of the detection of one faulty sensor in the diametrical plane.

Кроме того, применяют математическую формулу в случае сомнения в правильности работы одного датчика в диаметральной плоскости, и далее расчетом подтверждают или опровергают правильность полученных с него значений динамических напряжений.In addition, a mathematical formula is used in case of doubt about the correct operation of one sensor in the diametrical plane, and then the calculation confirms or refutes the correctness of the values of dynamic stresses obtained from it.

Кроме того, повторяют испытания в случае неисправности более одного тензометрического датчика в диаметральной плоскости.In addition, the tests are repeated in the event of a malfunction of more than one strain gauge sensor in the diametrical plane.

Установка трех независимых тензометрических датчиков в по меньшей мере одной диаметральной плоскости на равном удалении друг от друга позволяет однозначно связать значения сигнала с них при помощи математической формулы с учетом выбранной погрешности, при этом плоскость изгиба трубопровода при его колебаниях может быть повернута относительно плоскости, проходящей через ось тензометрического датчика и ось трубопровода на угол в 30°, так как три последние плоскости трех тензометрических датчиков делят окружность поперечного сечения на сектора в 60°, при этом максимум замеренных динамических напряжений будет меньше реального уровня менее чем на 14%, к которому добавляется множитель в виде cos 30°, что позволяет повысить точность измерения динамических напряжений в трубопроводе.The installation of three independent strain gauge sensors in at least one diametric plane at an equal distance from each other allows you to uniquely relate the signal values from them using a mathematical formula taking into account the selected error, while the bending plane of the pipeline during its oscillations can be rotated relative to the plane passing through the axis of the strain gauge and the axis of the pipeline at an angle of 30 °, since the last three planes of the three strain gauge sensors divide the circumference of the cross section n Sector 60 °, while the maximum measured dynamic stresses will be less than the actual level of less than 14%, to which is added a factor cos 30 °, which allows to increase the accuracy of measurement of dynamic stresses in a pipeline.

Ориентирование тензометрических датчиков при установке вдоль оси трубопровода позволяет производить замер динамических напряжений в направлении их физического максимума, что повышает точность измерения динамических напряжений в трубопроводе.Orientation of strain gauges when installed along the axis of the pipeline allows the measurement of dynamic stresses in the direction of their physical maximum, which increases the accuracy of measuring dynamic stresses in the pipeline.

Сопоставление полученных данных с ожидаемым уровнем деформации позволяет выявить неработающие или некорректно работающие тензометрические датчики, что в последствии влияет на возможность получения более точных данных с тензометрических датчиков при помощи применения математической формулы, позволяет принять решения о возможности применения математической формулы к этим тензометрическим датчикам и о повторных испытаниях в случае неисправности при испытаниях более двух тензометрических датчиков в одном поперечном поясе, что повышает точность измерения динамических напряжений и сокращает затраты на испытания в целом.Comparison of the obtained data with the expected level of deformation makes it possible to identify inoperative or incorrectly working strain gauge sensors, which subsequently affects the possibility of obtaining more accurate data from strain gauge sensors using a mathematical formula, and makes decisions about the possibility of applying a mathematical formula to these strain gauge sensors and about repeated tests in the event of a malfunction when testing more than two strain gauge sensors in one transverse belt, which increases It provides accurate measurement of dynamic stresses and reduces overall test costs.

Выделение отрезков времени испытаний, в которых есть сомнения в исправности работы тензометрического датчика, при этом применяют математическую формулу, связывающую значения сигналов с трех тензометрических датчиков в диаметральной плоскости для определенного момента времени позволяет определить при помощи математической формулы корректность работы одного из них внутри выбранных отрезков времени или расчетом найти значения динамических напряжений на одном неработающем тензометрическом датчике в любой момент времени, что повышает точность измерений динамических напряжений в трубопроводе, позволяет не проводить повторные испытания в случае одного неисправного или одного некорректно работающего тензометрического датчика в поперечном поясе трубопровода или принять решение о повторных испытаниях в случае неисправности более одного тензометрического датчика.The allocation of test periods in which there is doubt about the correct operation of the strain gauge, using a mathematical formula that connects the values of the signals from three strain gauge sensors in the diametrical plane for a specific point in time, allows using the mathematical formula to determine the correct operation of one of them inside the selected time intervals or by calculation to find the values of dynamic stresses on one idle strain gauge sensor at any time, which increases Measurement accuracy dynamic stresses in the pipe, makes it possible not to carry out repeated tests in case of one defective or incorrectly operating one strain gage laterally belt pipeline or decide on repeated trials in case of failure of more than one strain gauge.

Представление математической формулы выражением в виде суммы значений динамических напряжений с двух любых тензометрических датчиков в диаметральной плоскости равной значению с третьего тензометрического датчика, взятому с обратным знаком, с учетом выбранной погрешности, включающей погрешность отклонения реального места установки тензометрических датчиков от идеального положения, погрешность измерения самого тензометрического датчика и другие погрешности, обусловленные спецификой испытаний и измерительного оборудования, что позволяет быстро и удобно связать значения сигналов с трех тензометрических датчиков диаметральной плоскости, при необходимости применять математическую формулу, что повышает точность измерения динамических напряжений, позволяет не дублировать тензометрические датчики в плоскости их установки и сокращает общее количество испытаний по тензометрированию трубопроводов турбомашины и приводит к снижению затрат на испытания в целом.Representation of a mathematical formula by the expression in the form of the sum of the values of dynamic stresses from any two strain gauge sensors in the diametrical plane equal to the value from the third strain gauge taken with the opposite sign, taking into account the selected error, including the error of the deviation of the actual installation location of the strain gauges from the ideal position, the measurement error of the strain gauge sensor and other errors due to the specifics of tests and measuring equipment, which allows you to quickly and conveniently associate the values of the signals from three strain gauge sensors of the diametrical plane, if necessary, use a mathematical formula, which increases the accuracy of measuring dynamic stresses, allows you to not duplicate strain gauge sensors in the plane of their installation and reduces the total number of tests for strain gauging pipelines of a turbomachine and reduces costs for testing in general.

Использование математической формулы для получения расчетного значения динамических напряжений, в случае выявления одного неисправного тензометрического датчика в диаметральной плоскости позволяет более точно определить максимум динамических напряжений в трубопроводе, что повышает точность определения динамических напряжений в испытании.Using a mathematical formula to obtain the calculated value of dynamic stresses, in the event that one faulty strain gauge is detected in the diametric plane, it is possible to more accurately determine the maximum dynamic stresses in the pipeline, which increases the accuracy of determining dynamic stresses in the test.

Применение математической формулы в случае сомнения в правильности работы одного тензометрического датчика, и далее расчетом подтверждают или опровергают правильность полученных с него значений динамических напряжений, что позволяет найти правильные значения динамических напряжений на данном тензометрическом датчике и более точно определить максимум динамических напряжений в трубопроводе, что повышает точность определения динамических напряжений в испытании.The use of a mathematical formula in case of doubt about the correct operation of one strain gauge sensor, and then by calculation confirm or refute the correctness of the dynamic stress values obtained from it, which allows one to find the correct dynamic stress values on this tensometric sensor and more accurately determine the maximum dynamic stresses in the pipeline, which increases accuracy of determination of dynamic stresses in the test.

Повторение испытания в случае неисправности более одного тензометрического датчика в диаметральной плоскости позволяет найти правильные значения динамических напряжений в данной диаметральной плоскости и более точно определить максимум динамических напряжений в трубопроводе, что повышает точность определения динамических напряжений в испытании.Repeating the test in the event of a malfunction of more than one strain gauge sensor in the diametric plane allows you to find the correct dynamic stress values in a given diametrical plane and more accurately determine the maximum dynamic stresses in the pipeline, which increases the accuracy of determining dynamic stresses in the test.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена схема установки тензометрических датчиков в диаметральной плоскости в характерном сечении трубопровода. На фиг. 2, 3, 4 представлены графики изменения сигналов динамических напряжений по времени с трех тензометрических датчиков разных диаметральных плоскостей различных трубопроводов турбомашин. На фиг. 5 показано представление изменения формы диаметральной плоскости трубопровода при колебаниях в виде синусоиды, что справедливо для конкретного момента времени.In FIG. 1 shows a diagram of the installation of strain gauges in the diametrical plane in a characteristic section of the pipeline. In FIG. 2, 3, 4 are graphs of the dynamics of dynamic stress signals in time from three strain gauge sensors of different diametrical planes of various pipelines of turbomachines. In FIG. 5 shows a representation of a change in the shape of the diametrical plane of the pipeline during oscillations in the form of a sinusoid, which is true for a particular point in time.

Предлагаемый способ измерения динамических напряжений в трубопроводе 1 турбомашины реализуется в случае установки в его характерном сечении или сечениях минимум по три тензометрических датчика 2 на равном удалении друг относительно друга (фиг. 1), то есть под углом 120°, и ориентируют их вдоль оси трубопровода 1, с учетом погрешности установки. Допустимо дублировать получение уровня динамических напряжений, устанавливая второй тензометрический датчик 2 в каждую плоскость с противоположной стороны трубопровода – всего шесть. Это приводит к увеличению стоимости испытаний, так как требует большего количества дорогостоящих тензометрических датчиков, измерительной аппаратуры с необходимым количеством разъемов под провода от тензометрических датчиков 2 и большего времени для обработки сигналов. При применении заявленного способа такое дублирование не требуется, так как в случае одного неработающего тензометрического датчика 2 из трех, установленного в диаметральной плоскости трубопровода 1, значение динамических напряжений на нем можно рассчитать при помощи математической формулы и не требует повторных испытаний, а вероятность выхода из строя более 1 ничтожно мала и в таком случае после устранения неисправности можно повторить испытания. При этом плоскости установки 3 тензометрических датчиков 2 делят окружность на сектора в 60°, что подразумевает наихудший вариант для оценки погрешности измерения динамических напряжений, как случай реализации плоскости изгиба 4 трубопровода 1 при испытаниях, проходящей посередине такого сектора. В этом случае замеренная амплитуда динамических напряжений будет ниже, чем реально возникающая в трубопроводе 1. После подключения тензометрических датчиков 2 к измерительной аппаратуре проводят испытания, данные с которой передают для обработки и анализа.The proposed method for measuring dynamic stresses in the pipeline 1 of a turbomachine is implemented if at least three strain gauge sensors 2 are installed in its characteristic section or sections at equal distance from each other (Fig. 1), that is, at an angle of 120 °, and they are oriented along the axis of the pipeline 1, taking into account the installation error. It is permissible to duplicate obtaining the level of dynamic stresses by installing a second strain gauge sensor 2 in each plane on the opposite side of the pipeline - only six. This leads to an increase in the cost of testing, since it requires more expensive strain gauge sensors, measuring equipment with the necessary number of connectors for wires from strain gauge sensors 2 and more time for signal processing. When applying the inventive method, such duplication is not required, since in the case of one out of three inoperative strain gauge sensor 2 installed in the diametrical plane of pipeline 1, the value of dynamic stresses on it can be calculated using a mathematical formula and does not require repeated tests, and the probability of failure more than 1 is negligible and in this case, after eliminating the malfunction, you can repeat the test. In this case, the installation plane 3 of the strain gauge sensors 2 divide the circle into sectors of 60 °, which implies the worst option for assessing the error in measuring dynamic stresses, as is the case of the implementation of the bend plane 4 of pipeline 1 during tests in the middle of such a sector. In this case, the measured amplitude of the dynamic stresses will be lower than actually occurring in the pipeline 1. After connecting the strain gauge sensors 2 to the measuring equipment, tests are carried out, the data from which are transmitted for processing and analysis.

Обработанные сигналы с тензометрических датчиков 2 сравнивают с ожидаемыми уровнями динамических напряжений, известных из тарировочных данных тензометрических датчиков 2 и норм на динамические напряжения в трубопроводах турбомашин. Из описанного сравнения выделяют временные отрезки сигналов тензометрических датчиков 2, правильная работа которых вызывает сомнение, например, по причине очень низких или высоких динамических напряжений, несогласующихся по частоте, фазе и т.д. сигналов тензометрических датчиков 2 одного поперечного пояса и т.д. А также выделяют тензометрические датчики 2, сигнал с которых отсутствует, например, по причине обрыва проводов от тензометрического датчика 2 к измерительной аппаратуре при монтаже трубопровода 1 на турбомашину. Если в конкретной диаметральной плоскости трубопровода 1 не работает или некорректно работает один тензометрический датчик 2, то применяют математическую формулу, связывающую значения сигналов с трех тензометрических датчиков с учетом выбранной погрешности измерения. В частном случае реализации математическая формула представляет собой выражение в виде суммы значений динамических напряжений с двух любых тензометрических датчиков в диаметральной плоскости равной значению с третьего тензометрического датчика, взятому с обратным знаком, с учетом выбранной погрешности. Справедливость данной формулы можно проверить по графикам изменения динамических напряжений при испытания, представленным на фиг. 2, 3, 4, для любого конкретного значения времени. А также при представления изменения формы кольцевого сечения при изгибе трубопровода 1 в виде синусоиды, как представлено на фиг.5.The processed signals from the strain gauge sensors 2 are compared with the expected levels of dynamic stresses known from the calibration data of the strain gauge sensors 2 and the norms for dynamic stresses in the pipelines of turbomachines. From the described comparison, time periods of the signals of strain gauge sensors 2 are isolated, the correct operation of which is doubtful, for example, because of very low or high dynamic stresses that are inconsistent in frequency, phase, etc. signals of strain gauges 2 of one transverse belt, etc. Also, strain gauge sensors 2 are distinguished, from which there is no signal, for example, due to wire breakage from the strain gauge sensor 2 to the measuring equipment during the installation of the pipeline 1 on a turbomachine. If one strain gauge sensor 2 does not work or does not work correctly in the specific diametrical plane of the pipeline 1, then a mathematical formula is used that connects the signal values from the three strain gauge sensors taking into account the selected measurement error. In the particular case of implementation, the mathematical formula is an expression in the form of the sum of the values of dynamic stresses from any two strain gauge sensors in the diameter plane equal to the value from the third strain gauge taken with the opposite sign, taking into account the selected error. The validity of this formula can be checked by the graphs of the dynamic stresses during the tests presented in FIG. 2, 3, 4, for any particular time value. And also when presenting a change in the shape of the annular section when bending the pipeline 1 in the form of a sinusoid, as shown in Fig.5.

В случае сомнений в правильности работы тензометрического датчика 2 применяют математическую формулу для подтверждения или опровержения полученных с него значений сигнала. В случае подтверждения - принимают полученное значение за правильное. В случае неподтверждения - расчетом, по той же математической формуле, получают значения близкие к реальным значениям динамических напряжений в месте установки некорректно работающего тензометрического датчика 2 в пределах выбранной погрешности. Таким же образом поступают в случае одного неработающего тензометрического датчика 2.In case of doubt about the correct operation of the strain gauge sensor 2, a mathematical formula is used to confirm or refute the signal values obtained from it. In the case of confirmation, they accept the received value as correct. In case of non-confirmation, by calculation, using the same mathematical formula, values close to the real values of dynamic stresses are obtained at the installation site of the incorrectly working strain gauge sensor 2 within the selected error. In the same way, in the case of one idle strain gauge sensor 2.

В случае выявления более одного неработающего тензометрического датчика 2 в диаметральной плоскости повторяют испытания, так как математическая формула в этом случае не работает и получить расчетом значения динамических напряжений не представляется возможным. Дополнительным условием для повтора испытаний может являться удовлетворение измеренными динамическими напряжениями требованиям норм в остальных исследуемых диаметральных плоскостях.If more than one inoperative strain gauge sensor 2 is detected in the diametrical plane, the tests are repeated, since the mathematical formula in this case does not work and it is not possible to obtain values of dynamic stresses by calculation. An additional condition for repeating the tests may be the satisfaction of the measured dynamic stresses with the requirements of the norms in the remaining diametrical planes under investigation.

Заявленный способ за счет выбранного положения тензометрических датчиков 2 и применения математической формулы сокращает их количество в испытании трубопровода 1 и позволяет расчетом определить реальные, в пределах выбранной погрешности, динамические напряжения на неработающем или некорректно работающем тензометрическом датчике 2 из трех в диаметральной плоскости, что обеспечивает более точные замеры динамических напряжений, исключает необходимость дублирования замеров для исследуемого поперечного сечения в плоскостях установки 3 тензометрических датчиков 2 по оси трубопровода, сокращает общее количество испытаний по тензометрированию трубопроводов турбомашины и приводит к снижению затрат на испытания в целом.The claimed method, due to the selected position of the strain gauge sensors 2 and the application of a mathematical formula, reduces their number in the test of the pipeline 1 and allows the calculation to determine the real, within the selected error, dynamic stresses on the idle or incorrectly working strain gauge sensor 2 out of three in the diametrical plane, which provides more accurate measurements of dynamic stresses, eliminates the need for duplication of measurements for the studied cross section in the planes of the installation 3 strain gauge sensors 2 along the axis of the pipeline, reduces the total number of tests for strain gauging pipelines of a turbomachine and reduces the cost of testing in general.

Claims (3)

1. Способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины, включающий установку на трубопроводе тензометрических датчиков, определение ожидаемого уровня деформации исходя из тарировочных данных и известных предельных значений динамических напряжений, проведение испытаний, получение данных динамических напряжений с тензометрических датчиков, обработку полученных данных с учетом выбранной погрешности, отличающийся тем, что устанавливают три независимых тензометрических датчика в по меньшей мере одной диаметральной плоскости на равном удалении друг от друга, ориентируют их при установке вдоль оси трубопровода, подключают к измерительной аппаратуре, проводят испытания, сопоставляют полученные данные с ожидаемым уровнем деформации, получают информацию об исправности датчиков, выделяют отрезки времени испытаний, в которых есть сомнения в исправности работы датчика, при этом применяют математическую формулу, связывающую значения сигналов с трех датчиков в диаметральной плоскости, для определенного момента времени, при этом используют математическую формулу для получения расчетного значения динамических напряжений, в случае выявления одного неисправного датчика в диаметральной плоскости, а также применяют математическую формулу в случае сомнения в правильности работы одного датчика в диаметральной плоскости, и далее расчетом подтверждают или опровергают правильность полученных с него значений динамических напряжений.1. A method of measuring dynamic stresses in a pipeline of a turbomachine, including installing strain gauge sensors on a pipeline, determining the expected level of deformation based on calibration data and known limiting values of dynamic stresses, conducting tests, obtaining dynamic stress data from strain gauge sensors, processing the obtained data taking into account the selected error characterized in that three independent strain gauge sensors are installed in at least one diametrical plate they are equidistant from each other, orientate them when installed along the axis of the pipeline, connect to measuring equipment, conduct tests, compare the obtained data with the expected level of deformation, obtain information about the health of the sensors, allocate test periods in which there are doubts about the health of the operation sensor, in this case, a mathematical formula is used that connects the values of the signals from three sensors in the diametrical plane for a certain point in time, while using mathematical a formula for obtaining the calculated value of dynamic stresses, in the event that one faulty sensor is detected in the diametric plane, and also use the mathematical formula in case of doubt about the correct operation of one sensor in the diametrical plane, and then confirm or refute the correctness of the values of dynamic stresses obtained from it. 2. Способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что математическая формула представляет собой выражение в виде суммы значений динамических напряжений с двух любых датчиков в диаметральной плоскости равной значению с третьего датчика, взятому с обратным знаком, с учетом выбранной погрешности.2. A method for measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline according to claim 1, characterized in that the mathematical formula is an expression in the form of a sum of values of dynamic stresses from any two sensors in the diametrical plane equal to the value from the third sensor taken with the opposite sign, taking into account the selected inaccuracies. 3. Способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что повторяют испытания в случае неисправности более одного тензометрического датчика в диаметральной плоскости.3. A method for measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline according to claim 1, characterized in that the tests are repeated in the event of a malfunction of more than one strain gauge sensor in the diametrical plane.
RU2018120957A 2018-06-07 2018-06-07 Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline RU2696943C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120957A RU2696943C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120957A RU2696943C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696943C1 true RU2696943C1 (en) 2019-08-07

Family

ID=67586715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120957A RU2696943C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696943C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11927567B2 (en) 2021-11-01 2024-03-12 Hexagon Technology As Cylinder boss cracking detection system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU624108A1 (en) * 1976-12-21 1978-09-15 Предприятие П/Я А-1891 Strain-gauge device
RU2419764C1 (en) * 2010-03-05 2011-05-27 ЗАО "Газкомпозит" Device for measurement of deformations in pipeline
US20150300909A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Eni S.P.A. Method and system for the continuous remote monitoring of deformations in a pressurized pipeline

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU624108A1 (en) * 1976-12-21 1978-09-15 Предприятие П/Я А-1891 Strain-gauge device
RU2419764C1 (en) * 2010-03-05 2011-05-27 ЗАО "Газкомпозит" Device for measurement of deformations in pipeline
US20150300909A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Eni S.P.A. Method and system for the continuous remote monitoring of deformations in a pressurized pipeline

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11927567B2 (en) 2021-11-01 2024-03-12 Hexagon Technology As Cylinder boss cracking detection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7174255B2 (en) Self-processing integrated damage assessment sensor for structural health monitoring
US8485046B2 (en) Ultrasonic flow meter and method including a test procedure to verify the operation of the electronic
EP3594653B1 (en) Diagnosis cost output device, diagnosis cost output method, and diagnosis cost output
RU2696943C1 (en) Method of measuring dynamic stresses in a turbomachine pipeline
BR112021001817B1 (en) METER ELECTRONICS, AND, METHOD OF DETECTING A VARIATION IN A VIBRATING METER BASED ON TWO OR MORE CHECKS OF THE BASELINE METER
WO2021057288A1 (en) Pipe creep measurement system and method
RU2644646C1 (en) Diagnostics method of technical state of rotor equipment
RU2767263C1 (en) Method for integrated assessment of indicators determining the technical condition of pipeline systems, and a monitoring system for its implementation
CN112319729B (en) Marine two-wing azimuth distribution compass marking and detecting method
KR101811494B1 (en) Method for detecting position of tube support signals in eddy current’s raw data and method for detecting position of detect in eddy current testing
RU2721162C1 (en) Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments
CN106767620A (en) A kind of sensor of high-precision displacement measurement system installs detection method
WO2020059693A1 (en) Fluid leakage diagnosis device, fluid leakage diagnosis system, fluid leakage diagnosis method, and recording medium storing fluid leakage diagnosis program
RU2746076C1 (en) Method for diagnostics of technical condition of rotary equipment
RU2758272C1 (en) Method for verification of device for measuring contact potential difference of metal parts of aviation equipment
US11353510B1 (en) Method for testing a device under test
RU2780983C1 (en) Monoblock single-line gas measuring station on ultrasonic flow transducers of large diameter with a verification unit at the place of operation
RU2775572C1 (en) Method for determining the operability of the transducer of spatial vibration on a working object
CN116429362B (en) Fatigue test method for engine pipeline structure
CN113932914B (en) Vibration measurement channel direction correction method
CN113932915B (en) Vibration measurement channel direction error identification method
Aue et al. High-quality geometry module data for pipeline strain analyses
Perez Managing Critical Machinery Vibration Data
SU165553A1 (en) METHOD OF CHECKING THE RIGHTNESS OF THE MONITORING POINTS
JP2009198249A (en) Ultrasonic inspection data evaluation device and ultrasonic inspection data evaluation method