SU1199056A1 - Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine - Google Patents

Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine Download PDF

Info

Publication number
SU1199056A1
SU1199056A1 SU843769055A SU3769055A SU1199056A1 SU 1199056 A1 SU1199056 A1 SU 1199056A1 SU 843769055 A SU843769055 A SU 843769055A SU 3769055 A SU3769055 A SU 3769055A SU 1199056 A1 SU1199056 A1 SU 1199056A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
meter
heart
carrying
output
Prior art date
Application number
SU843769055A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.А. Иванов
Ю.А. Коростелев
В.Д. Старик
Л.А. Сусленников
М.Н. Шехтман
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2504
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 Предприятие П/Я В-2504 filed Critical Предприятие П/Я В-2504
Priority to SU843769055A priority Critical patent/SU1199056A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1199056A1 publication Critical patent/SU1199056A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

ЛАЗЕРНЫЙ ДОПЛЕРрВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА В МЕЖЛОПАТОЧНОМ КАНАЛЕ ТУРБО МШИНЫ, содержащий последовательно соединенные приемнопередающий оптико-электронный .блок, измеритель доплеровской частоты и измеритель угловой координаты, а также датчик оборотов, подключенный выходом ко второму входу измерител  угловой координаты, отличающийс  тем, что., с целью повьшени  точности, в него введены амплитудный дискриминатор , формирователь импульсов и измеритель шаговой координаты, при этом выход приемно-перёдающего оптикоэлектронного блока соединен с входом дискриминатора и первым входом формировател  импульсов, выход амплитудного дискриминатора подключен ко второму входу формировател  импульсов, подсоединенного выходом к первому входу измерител  шаговой координаты, второй вход которого подключен к выходу измерител  доплеровской частоты.A LASER DOPLERRVSKY FLOW SPEED METER IN THE INTERMEDIATE CHANNEL OF THE TURBO OF THE MUSHRINUM, containing in series the receiving-transmitting optical-electronic unit, the Doppler frequency meter and the angular position gauge, as well as the gauge of rotation, connected to the second input of the meter, the gress, and the x-plane, carrying heart, and the squeegee, carrying out the heights, and carrying out the heart, and the x-plane, carrying the heart, and carrying out the heart, and the x-ray, carrying the heart, and carrying out the heart, and the squeeze, carrying the heart, and carrying out the heart, to get the x-ray object, connected to the heart, and to get one of one of the items; aiming to improve accuracy, an amplitude discriminator, a pulse shaper, and a step coordinate meter are entered into it, with the output of the receiving and transmitting optoelectronic th unit is connected to the input of the discriminator and a first input of the pulse shaper, the output of the amplitude discriminator is connected to the second input of the pulse shaper, the output connected to the first input meter walking position, the second input of which is connected to the output of the Doppler frequency meter.

Description

Изобретение относитс  к. измерительной технике и может быть использовано дл  определени  параметров потока на вращающихс  элементах турбомашин , в частности в осевых компрессорах .The invention relates to a measurement technique and can be used to determine flow parameters on rotating elements of turbomachines, in particular in axial compressors.

Целью данного предложени   вл етс  повышение точности измерений.The purpose of this proposal is to improve the measurement accuracy.

Сущность изобретени  по сн етс  . фиг.1, на которой показана блок-схема лааврного измерител  и его расположени е по отношению к объекту исследовани , и на фиг.2, где приведена временйа  диаграмма работы основных элементов устройства.The invention is clear. Fig. 1, which shows the block diagram of the lauric gauge and its location in relation to the object of study, and Fig. 2, which shows the time diagram of the operation of the main elements of the device.

Лазерный измеритель (фиг.1) содер- . жит лазер -1 и последовательно соедигненные приемно-передающий оптикоэлектронный блок 2, измерительно доплеровской частоты 3, выход котороО го подсоединен к первому входу измерител  угловой координаты 4, ко второму входу ко.торого подсоединен выход датчика оборотов 5, установленел о но го на валу корпуса, а также ко входу амплитудного дискриминатора: 6, формирователь импульсов 7 и измеритель шаговой координаты 8. Выход прйемно-пёредающего оптико-электронного блока 2 соединен с входом амплитудного дискриминатора 6, выход которого соединен с первьш входом формировател  импульсов 7, второй вход которого соединен с выходом приемно-перёдающего оптико-электронного блока 2, а выход пикового формировател  7 соеди . 1Laser meter (Fig. 1) contains laser -1 and sequentially connected receiving-transmitting optoelectronic unit 2, measuring Doppler frequency 3, the output of which is connected to the first input of the measuring instrument angular coordinate 4, is connected to the second input of the second sensor of the speed sensor 5, mounted on the shaft of the housing , as well as to the input of the amplitude discriminator: 6, pulse generator 7 and the step coordinate meter 8. The output of the transmitting optical-electronic unit 2 is connected to the input of the amplitude discriminator 6, the output of which is with the first input of the pulse driver 7, the second input of which is connected to the output of the receiving-transmitting opto-electronic unit 2, and the output of the peak driver 7 connecting. one

нен с первым сходом измерител  шаговой координаты 8, второй вход которого соединен с выходом измерител  доплеродской частоты 3.It is not the first descent of the step coordinate meter 8, the second input of which is connected to the output of the Doppler frequency meter 3.

В качестве изз чаемого объекта изображен осевой компрессор 9 с лопатками 10, на некотором радиусе которых расположен измерительный объем 11, образованный лазерными лучами 12. Дл  проведени  оптических измерений над лопатками установлено оптическое окно 13 в корпусе 14.As an object under test, an axial compressor 9 with blades 10 is depicted, at a certain radius of which there is a measuring volume 11 formed by laser beams 12. An optical window 13 is installed in the housing 14 for optical measurements above the blades.

На фиг.2а показаны импульсы напр жени  на выходе датчика оборотов 5. Временньп интервал между ними соответствует одному обороту турбомашины . .Fig. 2a shows voltage pulses at the output of speed sensor 5. The time interval between them corresponds to one revolution of the turbomachine. .

На фиг.26 приведены импулнсы напр жени  с выхода приемно-передающего оптико-электронного-блока 2. Эти импульсы по вл ютс  в момент пересечени  измерительного объема ,11 либо поверхностью лопатки 10, либо частицей , содержащейс  в потоке. . . В первом случае 11мпульс имеет колоколообразную форму, причем он достигает своего экТремального значени  в тот момент, когда центр измерительного объема находитс  на поверхности лопатки. Длительйость импульса определ етс , в основном, размерами измерительного объема и скоростью вращени  турбомашины, а его амплитуда зависит, от состо ни  поверхности лопат1си и угла между поверхностью лопатки и лазерными лучами и, следова тельно, может измен тьс  от лопатки к лопатке. - - Fig. 26 shows the voltage impulses from the output of the receiving-transmitting opto-electronic unit 2. These pulses appear at the moment when the measuring volume intersects, 11 either the surface of the blade 10 or a particle contained in the flow. . . In the first case, the 11-pulse has a bell-shaped form, and it reaches its ecTremal value at the moment when the center of the measuring volume is on the surface of the blade. The pulse duration is determined mainly by the dimensions of the measuring volume and the speed of rotation of the turbomachine, and its amplitude depends on the state of the blade surface and the angle between the blade surface and laser beams and, therefore, can vary from blade to blade. - -

Во втором случае, при пересечении измерительного объема микронной частицей , содержащейс  в потоке и движущейс  практически со скоростью ..потока , на выходе из приемно-передающего оптико-электронного блока по вл етс  сигнал, частота которого пр мо пропорциональна скорости частицы в момент пересечени  ею измерительного объема, а амплитуда существенно меньше минимальной амплитуды импульса от лопатки. Различие амплитуд объ сн етс  тем фактом, что микронна  частица рассеивает энергию, равную 10 -10 .от энергии падающего излучени , в то врем  как интенсивность света, рассе нного твердой поверхностью, на « несколько пор дков больше.In the second case, when the measuring volume is crossed by a micron particle contained in the stream and moving at almost the speed of the flow, a signal appears at the output of the receiving-transmitting opto-electronic unit whose frequency is directly proportional to the speed of the particle volume, and the amplitude is significantly less than the minimum pulse amplitude from the blade. The difference in amplitude is due to the fact that the micron particle dissipates energy equal to 10 -10 from the energy of the incident radiation, while the intensity of light scattered by a solid surface is several orders of magnitude greater.

Напр жение с выхода приемно-передающего оптико-электронного блока 2 поступает на вход измерител  частоты The voltage from the output of the receiving and transmitting optical-electronic unit 2 is fed to the input of the frequency meter

99056 сигнала 3. Так как в импульсах от лопаток нет высокочастотного заполне- ни , то измеритель частоты сигнала 3i на них не реагирует. При по влёшш же на его входесигнала от частицы, измеритель частоты сигнала 3 практически мгновенно определ ет ее скорость (илформаци  о скорости поступает на ЭВМ или в какой-нибудь накопитель ) , на своем командном выходе вырабатывает импульс ИГ (фиг.2д), который поступает на первый вход измерител  угловой координаты-4 (фиг.1). На его второй вход поступают.импульсы от датчика оборотов 5. По этим импульсам измеритель угловой координаты 4 определ ет врем , затрачиваемое на один оборот Tp-j- (фиг,2а), а также временной интервал , прошедший от момента по влени  оборотного импульса до момента по влени  импульса НГ (фиг.1д). Угловые координаты (номер межлопаточногоканала) определ ютс 99056 signal 3. Since there is no high-frequency filling in the pulses from the blades, the signal frequency meter 3i does not respond to them. When it appears on its input signal from a particle, the signal frequency meter 3 almost instantly determines its speed (information about the speed goes to a computer or to some drive), on its command output produces an IG impulse (fig.2d), which enters on the first input of the meter angular coordinates-4 (figure 1). Pulses from speed sensor 5 are fed to its second input. Using these pulses, the angular coordinate meter 4 determines the time taken for one turn of Tp-j- (FIG. 2a), as well as the time interval elapsed from the moment of the appearance of the current pulse to moment of occurrence of impulse NG (figd). The angular coordinates (inter-blade channel number) are determined by

оБabout

5 отношением Ц) 5 relation C)

В то же, врем At the same time

оЕГoeg

точное полохсение измерительного объема в мехшопаточном канапе в момент измерени  скорости неизвестно, так как шаг лоПаток t, t, t (фиг..2г) может измен тьс  как вследствие неточности их изготовлени  или размещени  по окрзгашости, так и вследствие . колебаний лопаток при работе турбомашины . Дл  устранени  этих ошибок .на5 -пр жение с выхода приемно-передающего : оптико-электронного блока 2 (фиг.1) поступает так же на входы амплитудно . го дискриминатора б и формировател  ю-шульсов .7.The exact setting of the measuring volume in the mecha- donary canapé at the time of measuring the velocity is unknown, since the pitch t, t, t (Fig. 2d) can vary both as a result of inaccuracy in their manufacture or location and as a result. oscillations of the blades when the turbomachine. To eliminate these errors. On the 5th, the output from the transceiver output: the optoelectronic unit 2 (Fig. 1) also goes to the inputs amplitude. go discriminator b and former of u-shulses.

0 Функци  амплитудного дискриминатора - разделение импульсов по амплитуде . На его выходе по вл етс  импульс тогда и только тогда, когда амплитуда, импульса на входе в него превышает0 Amplitude discriminator function — separation of pulses by amplitude. A pulse appears at its output if and only if the amplitude of the input pulse exceeds

5, (по модулю) пороговое напр жение5, (modulo) threshold voltage

(фиг.2в). Уровень порогового напр жени  выбираетс  таким, чтобы он был меньше амплитуды 1дапульса от лопаток, но больше ампдитуды импульса частиц.(figv). The threshold voltage level is chosen so that it is less than the amplitude of the pulse from the blades, but greater than the amplitude of the impulse of the particles.

0 Формирователь импульсов7 имеет ; два входа: первый вход управлени , .-, св занный с выходом амплитудного ДИ- . скриминатора б, и второй -. сигналь- ньй, св занный с выходом приемно-пе- , редающего оптико-электроннргб блока . 2. При по влении на перйом входе-вы- ходе управлени  разрешаювцего импульса от амплитудного дискриминатора,пиковьтй формирователь вырабатьшает импульс , передний фронт которого совпадает с экстремумом импульса, при шедшего с выхода приемно-передающего0 pulse shaper7; two inputs: the first control input, .-, associated with the output of the amplitude DI-. the screener b, and the second -. signaling associated with the output of the transceiver transmitting optoelectronic unit. 2. In the case of the control at the first input-output control of the resolving pulse from the amplitude discriminator, the peak driver generates a pulse, whose leading edge coincides with the extremum of the pulse, while the output transmitter and receiver

оптико-электррнного блоки 2, т.е. сoptoelectrically blocks 2, i.e. with

тем моментом времени, когда центр измерительного |)бъема лежит на поверхности лопатки .the point in time when the center of the measuring point lies on the surface of the blade.

Измеритель коордайатД I определ ет временные интервата tjj-H, ; Т (йиг.. 2г) ОТ; момента щресечйГй  : лопаткой измерительного объема доThe coordinate gauge I determines the time intervals tjj-H,; T (yi .. 2g) OT; moment of the moment: with a blade measuring volume up to

мЬмента измерени  скрррс;ти;по1ока й-. момента пе|1есечени  измери ел ногоthe measurement of measurement; moment ne | section section measuring

объёма itpB.epXHOcTbH) спецуище jto- volume itpB.epXHOcTbH) jto-

ипатки.. Отношение этих временных интервалов есть искома  относительна ipatki .. The ratio of these time intervals is the relative

.л . ... ..-. ,/..- Ti.l. ... ..-. , / ..- Ti

шагова - координата t , Измер  step - coordinate t, meas

-... , .,. . .. Л :. -...,.,. . .. L:.

мгновенное значейИе скорости V и истиннзпо шаговую 4соордайиту Т -измери . тельного объема в момент измерени  скорости можно, использу  методы статистической обрабрт1си .информации, по нескольким -тыс чам измерений V и t найщ распределение скорос ги потрка и ме щ6па-точномЩ|14ле, рабочего колеса от/ opepxHoj: . 0 6H9Й|л6пaтки до поверхности PJiToft лопатйс и. instantaneous value of velocity V and true stepped 4 interconnect T-melera. at the time of measuring the speed can be, using the methods of statistical processing of information, for several measurements of V and t, the distribution of the speed of sweat and between 6 and 15 of the impeller from / opepxHoj:. 0 6H9Й | л6пабки to the surface of PJiToft and Lopatys.

Оборотные/ Uft/jy/ьсNegotiable / Uft / jy / ñс

titJtf импульс от / частицы f -,titJtf impulse from / particle f -,

Claims (1)

ЛАЗЕРНЫЙ ДОПЛЕРрВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА В МЕЖЛОПАТОЧНОМ КАНАЛЕ ТУРБОМАШИНЫ, содержащий последовательно соединенные приемнопередающий оптико-электронный блок,LASER DOPLERRIAN FLOW SPEED MEASURER IN THE INTER-SURFACE CHANNEL OF A TURBO MACHINE, containing serially connected transmit-receive optoelectronic unit, - измеритель доплеровской частоты и из2 меритель угловой координаты, а также датчик оборотов, подключенный выходом ко второму входу измерителя угловой координаты, отличающийся тем, что., с целью повышения точности, в него введены амплитудный дискриминатор, Формирователь импульсов и измеритель шаговой координаты, при этом выход приемно-передающего оптикоэлектронного блока соединен с входом дискриминатора и первым входом формирователя импульсов, выход амплитудного лдскрйминатора подключен ко второму входу формирователя импульсов, подсоединенного выходом к первому входу измерителя шаговой координаты, о второй вход которого подключен к вы- ® ходу измерителя доплеровской частоты.- a Doppler frequency meter and an angular coordinate meter, as well as a speed sensor connected to the second input of the angular coordinate meter, characterized in that., in order to improve accuracy, an amplitude discriminator, a pulse shaper and a step coordinate meter are introduced into it, while the output of the receiving-transmitting optoelectronic unit is connected to the input of the discriminator and the first input of the pulse shaper, the output of the amplitude LD scanner is connected to the second input of the pulse shaper, unity output to the first input meter walking coordinates of the second input of which is connected to move ® You are a Doppler frequency meter. tt
SU843769055A 1984-07-10 1984-07-10 Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine SU1199056A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843769055A SU1199056A1 (en) 1984-07-10 1984-07-10 Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843769055A SU1199056A1 (en) 1984-07-10 1984-07-10 Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1199056A1 true SU1199056A1 (en) 1992-05-07

Family

ID=21130036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843769055A SU1199056A1 (en) 1984-07-10 1984-07-10 Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1199056A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532585A (en) * 2013-06-30 2016-05-25 Wind Farm Analytics Ltd Turbine fluid velocity field measurement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Уислер, Носен, Энергетические машины установки, 1973, № 2, 27-33. Экспресс-информаци ВИНИТИ. Измерительные- приборы и стенды, 1983, № 43, реферат 197. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532585A (en) * 2013-06-30 2016-05-25 Wind Farm Analytics Ltd Turbine fluid velocity field measurement
GB2532585B (en) * 2013-06-30 2018-04-25 Wind Farm Analytics Ltd Turbine fluid velocity field measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4413519A (en) Turbine blade vibration detection apparatus
US4453825A (en) Distance transducer
EP0089228B1 (en) A method of detecting positions of blades of a rotating helicopter rotor
US3954335A (en) Method and apparatus for measuring range and speed of an object relative to a datum plane
US3941477A (en) Measuring device for the measurement of fluid flow rates
US4676648A (en) Method and apparatus for non-contact determination of run-out of a rotating body
US20030137648A1 (en) Optical speed sensing system
US5214484A (en) Apparatus for measuring meteorological parameters
CN110398749B (en) Double oblique incidence asymmetric vehicle-mounted laser speed measuring device
US4086808A (en) Motion detection and measurement
US5047653A (en) Device on board a moving vehicle to obtain signals representative of the relative speed of the vehicle with respect to an ambient fluid
US4707130A (en) Method and apparatus for the optical measurement of fluid flow
SE467553B (en) OPTICAL METHOD TO DETECT AND CLASSIFY RETURNS BY DETECTING SPRITT RESP BACKGROUND LIGHT FROM A BRIGHT
EP0103422B1 (en) Measurement of oscillatory and vibrational motion
US6437855B1 (en) Laser doppler velocimeter with high immunity to phase noise
SU1199056A1 (en) Laser-type doppler meter of flow velocity in inter-blade passage of turbomachine
CN109764952A (en) A kind of detection of dither axis, rotating speed measurement method and device
CN211043674U (en) Reference beam type laser Doppler speed measuring probe
US5587787A (en) Process for measuring relative angles
CN2284378Y (en) Photoelectric measuring meter for large shaft bending
SE463840B (en) PROCEDURES FOR A LASER DETECTOR AND LASER DETECTOR
CN209400197U (en) A kind of detection of dither axis, rotation-speed measuring device
RU2337330C1 (en) Method for spin and spin component amplitude measurement for rotodynamic machine blade oscillation, and device for implementation of method
JPS59128449A (en) Method for detecting moving speed of object
GB2211603A (en) Blade incidence tracking apparatus