Дефектоскоп ротора турбины газотурбинного двигателя

Дефектоскоп ротора турбины газотурбинного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е „700663

Союз Севащекиз

Социалистичешиз

Рфспу6лик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к ьвтаеском свмаапльств (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2599090/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл, -

Е 0! D 5/!6

G О! К 1, 12

Гесударственный кемнтет

СССР но делам изобретений н еткрытнй

Опубликовано 30.11.79. Бюллетень №44

Дата опубликования описания 05.12.79 (53) УДК 621.438-55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. В. Асланян, А. С: Котыхов, К. В. Кумунжиев, Н. М. 0.1чуков, Г. Б. Парфенов и В. В. Сафонов (7I) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) ДЕФЕКТОСКОП РОТОРА ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам бесконтактного обнаружения и наблюдения неисправностей горячих объектов и может быть использовано для обнаружения неисправностей в системе охлаждения и механических повреждений, а особенно трещин лопаток ротора турбины газотурбинного двигателя.

Известен дефектоскоп ротора турбины газотурбинного двигателя, содержащий фотоэлектрический преобразователь, соединенный с входом усилителя, датчик положения ротора, блок выбора лопатки, запоминающее устройство, детектор минимизации и графопостроитель (1).

Недостатком указанного дефектоскопа является то, что при его помощи нельзя обнаружить трещины в лопатках ротора турбины.

Целью изобретения является повышение надежности обнаружения трещин в лопатках ротора турбины.

Поставленная цель достигается тем, что дефектоскоп дополнительно содержит блок управления сканированием, фильтр нижних частот, амплитудно-временной анализатор с тремя входами и дешифратор, пргячем ьч1 ход усилителя связан через запом11ныю1цес устройство, детектор минимизации !I ф11льтр нижних частот с первыми Bêî;kыми гр,1ф01юстроителя и амплитудно-временног1 ыны.1и5 затора, третий вход ко;Ор0 "0:0;" IIBO!I «иходом детекторы минимизации, .". иых .— вторым входом дс1иифраторы, первый 1:.;о,; которого соединен с BTopb!II вхОд(. 1 зы:101 и нающего устройства непосредствс1и1о и .1с ! о рез блок выбора лопатки с вь1я1-,ом датчика положения ротора, а блок у11рывлени OкыHHpoBBkIkIE ì связан своими выходами с:--о ры. lи входами фотоэ. lcктричсскOго 1, реобj!!l зователя, блока вь|бора лопытк,,:-:м11л1.ту,1— но-временного анализатора и грыи.;1", -ро1—

11 тел я.

На чертеже представлена блс к-сх:м,: дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит фотоэлсктричi окий преобразовытсль 1, усилитель 2, дыт

20 чик 3 положения роторы, олок - i!>IOора Ioпатки, запоминающее устройство 5, де1 !;— тор 6 минимизации, графопостпо1 тс, блок 8 управления сканирование..:. д:: .111

700663

9 нижних частот, амплитудно-временнои ана лизатор 10 и дешифратор 11.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Электромагнитное излучение нагретых лопаток попадает на фотоэлектрический преобразователь 1, выходной сигнал которого усиливается усилителем 2. В те моменты времени, когда в поле визирования находится кромка лопатки, а она наиболее предрасположена к образованию трещин и имеет более высокую температуру, чем вся остальная поверхность лопатки, при помощи датчика 3 положения ротора, блока 4 выбора заданной лопатки и управляемого запоминающего устройства 5 происходит измерение ее температуры. Фотоэлектри:еский преобразователь 1 в это время сканирует лопатку по высоте. По окончании сканирования с одного из выходов блока 8 управления сканированием выдается команда на блок 4 выбора заданной лопатки для анализа следующей по номеру лопатки и т. д.

Таким образом, производится анализ всей турбины газотурбинного двигателя. Если на один из входов графопостроителя 7 подать напряжение, пропорциональное положению фотоэлектрического преобразователя 1, а на другой — значение напряжения, пропорциональное температуре, то в результате получим набор эпюр температуры кромок лопаток.

Вследствие того, что сигнал фотоэлектрического преобразователя 1 содержит импульсные помехи от продуктов сгорания, в детекторе 6 производится минимизация выборок, хранящихся в управляемом запоминающем устройстве 5. Выходной сигнал после минимизации подается на вход фильтра 9 нижних частот. Однако известно, что в месте образования трещин температура повышается вследствие нарушения теплообмена. А если происходит прорыв в систему охлаждения, то температура в этой области будет занижена. Учитывая это, в амплитудно-временном анализаторе 10 производится амплитудное сравнение выходного и входного сигналов фильтра 9 нижних частот при наличии трещины, при помощи дешифратора 11 определяются еЕ координаты. Для исключения ложных срабатываний из-за переходных процессов или помех от продуктов сгсрания производится временной анализ сигнала.

Для этого в амплитудно-временной анализатор 10 вводится сигнал по скорости сканирования. По возможному раскрытию трещины и скорости сканирования контролируется правильность принятия решения при амплитудном анализе. Причем, чем шире раскрытие трещины, т. е, чем опаснее состояние лопатки, тем выше вероятность ее обнаружения, так как приращение температуры в этом случае увеличивается.

Для исключения участков, не подвергающихся анализу, необходимо обеспечиrb следующее условие ск у . где t« — время сканирования;

h — высота лопатки;

П вЂ” ЧИСЛО OOOPOTOI3 В МИНУТУ РОТОР2 турбины;

d — диаметр пятна визирования.

Для полного исключения влияния импульсных помех от продуктов сгорания топлива необходимо выдержать соотноп.ение выб< т. е. время между соседними выборками t должно быть много меньше времени нахождения трещины в поле визирования фотоэлектрического преобразователя.

Таким образом, введение новых элементов в дефектоскоп позволит производить экспресс-анализ ротора турбины на трещины без разборки двигателя непосредственно в полете.

Формула изобретения

Дефектоскоп ротора турбины газотурбинного двигателя, содержащий фотоэлектрический преобразователь, соединенный с входом усилителя, датчик положения ротора, блок выбора лопатки, запоминающее устройство, детектор минимизации и графопостроитель, отлинаюи1ийся тем, что, с целью повышения наде",<ности Обнар) жения трещин в лопатке, сн;IoI.oëíèòå Iüío содержит блок управления сканированием. фильтр нижних час3от, амплитудно-временной анализатор с тремя входами и дешифратор, причем выход усилителя связан через запоминающее устройство, детектор минимизации и фильтр нижних частот " первыми входами графопостроителя I . амплитудно-временного анализатора, третий вход которого соединен с выходом детектора минимизации, а выход — с вторым входом дешифратора, первый вход которо.-о соединен с вторым входом запоминающего устройства непосредственно и через блок выбора лопатки — с выходом датчика положения ротора, а блок управления сканированием связан своими выходами с вторыми входами фотоэлектрического преобразователя, олока выбора лопатки, амплитудно-временногО анализатора и графопостроителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Асланян Э. В. Бесконтактное термометрирование лопаток турбины ГТД прибором

«Пирит-2». В сб. Измерение и контроль параметров авиадви гателей. Трудь1 ЦИАМ, вып. 5, № 659, 1975.

700663

Составитель В. Редько

Техред О. Луговая Корректор Н. Стен Гнраж 607 Подннсное

Редактор Л. Гольдина

Заказ 7352/27

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород. ул. Проектная, 4