汽轮机叶片巡回监测计算机数据处理系统

【作者】 臧朝平； 康松；

【机构】 东南大学；

【摘要】 本系统根据汽轮机叶片测试信号耦合传输系统的输出特点研制而成,系统分硬件和软件两部分。硬件包括计算机、显示器、A/D板、转速板、接口箱及打印机等组成。A/D板分辨率为12位,最高采样频率为30KHz.软件由信号控制、动频率分析、动应力分析、显示与打印等四大模块组成。信号控制模块通过对传输系统输出的一路模拟控制直流电平信号分析,自动控制测试信号监测的分组、编号、定时处理以及循环过程。动频率分析模块由谱分析,转速测量,动频、动频系数确定及叶片频率安全性评价等模块组成.谱分析是通过对叶片测试应变响应信号进行FFT变换和谱分析得到信号的各频率组成。考虑到采样时信号两端被截断会产生"泄漏"及测试信号中混有平稳的随机噪声,采用了加窗处理和平均方法,处理方法均由系统内部预先设定。转速测量模块是利用转速接口板由计算机准确测定转速.具体测试时,为使转速测量误差在300-3000rpm中不超过一转,软件编制时采用分档自动量程跟踪以保证精度.动频、动频系数及叶片安全性评价模块,采用步长逐步搜索攻递推预测方法确定实测动频率和动频系数值并采用现行的叶片倍频共振安全率评价准则计算安全率并作出评价,叵为危险共振,系统同时进行报警。动应力分析模块首先将动态标定得到的不同频率、各个通道、测点电压与应变关系的标定曲线和叶片号、测点号及不同频带建立一一对应关系,并用权函数W (x)表示。则有测量应变8与电压x(t)的关系为ε_i=W(x_i)·x_i(t),再由应变与应力关系可求得动应力值。计算机通过对采集到的一定量数据处理得到实测应力的特征参数值。输出参数的显示打印模块是在系统完成一个测点的动频率,动应力处理后,显示和打印采集信号的日期、时间,叶片号、测点号、转速、转速基频、倍率、动频、动频系数及安全性评价结果,以及此时叶片受到的动应力、离心拉应力、振动应力均值、均方值、应力最大值、应力最小值等特征参数.为检测电容耦合传输计算机巡回监测数据的可靠性,将巡回监测的数据与同时用集流环测试得到的结果分别在频率和动应力等方面做了比较,结果表明,频率误差为一个分辨率ΔF.应力最大相对误差为8%.因此,系统切实可行,测试结果可靠。更多还原