[实用新型]压缩机叶尖间隙测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及压缩机叶尖间隙测量装置，特别涉及一种压缩机叶尖间隙测量装置。

背景技术

叶尖间隙是指转子叶片叶尖和机壳间的径向距离。对于压缩机、汽轮机和燃气轮机等透平机械来说叶尖间隙是一重要设计参数，叶尖间隙的控制是改善机组气动性能、提高机组效率非常重要的环节。叶尖间隙控制的根本目的是：使叶尖间隙尽可能小，以减少气流泄露损失，保证机组获得尽可能高的工作效率；保证有适当的间隙，防止因叶尖与机壳相碰而影响机组安全。对叶尖间隙的在线监测对于压缩机设计、研究叶片振动和保证机组安全运行具有重要意义。实际应用要求：采集多个电容传感器的信号；信号要传输至监控室，传输距离 300米；现场环境恶劣，采集系统需稳定可靠。

实用新型内容

为了解决叶尖间隙测量系统存在的上述问题，本实用新型提供一种压缩机叶尖间隙测量装置。

根据本实用新型的一个方面，提供一种压缩机叶尖间隙测量装置，包括8 个叶片数据采集模块、NI cRIO-9036控制器、第一光纤交换机、第二光纤交换机与所述工控机连接；每个所述叶片数据采集模块均包括电容传感器组、信号调理单元组及高速数据采集卡；每个所述叶片数据采集模块中的电容传感器组依次通过信号调理单元及高速数据采集卡与所述NI cRIO-9036控制器连接；所述NI cRIO-9036控制器依次通过第一光纤交换机、第二光纤交换机与所述工控机连接。

进一步地，每个所述电容传感器组均包括4个电容传感器，每个所述信号调理单元组均包括4个信号调理单元；每个所述电容传感器组的电容传感器与每个所述信号调理单元组的信号调理单元一一对应连接。

进一步地，每个所述信号调理单元与所述高速数据采集卡通过同轴电缆连接。

进一步地，所述NI cRIO-9036控制器与第一光纤交换机通过网线连接。

进一步地，所述第一光纤交换机与第二光纤交换机通过光缆连接。

进一步地，所述第二光纤交换机与工控机通过网线连接。

进一步地，所述高速数据采集卡采用NI 9223，最高采样频率可达1MHz。

进一步地，所述高速数据采集卡插接在所述NI cRIO-9036控制器上。

本实用新型提供的压缩机叶尖间隙测量装置，既满足了信号高速采集的要求，又兼顾了现场环境恶劣的影响；采用光纤交换机的方式进行数据传输，解决了通过以太网传输只能无衰减传输100米的问题，最多能够传输500米，方便用户在监控室进行数据查看与采集控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的压缩机叶尖间隙测量装置的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例提供一种压缩机叶尖间隙测量装置，包括 8个叶片数据采集模块、NI cRIO-9036控制器、第一光纤交换机、第二光纤交换机与所述工控机连接；每个叶片数据采集模块均包括电容传感器组、信号调理单元组及高速数据采集卡。每个叶片数据采集模块中的电容传感器组依次通过信号调理单元及高速数据采集卡与NI cRIO-9036控制器连接。NI cRIO-9036控制器依次通过第一光纤交换机、第二光纤交换机与工控机连接。

每个电容传感器组均包括4个电容传感器，每个信号调理单元组均包括4 个信号调理单元；每个电容传感器组的电容传感器与每个信号调理单元组的信号调理单元一一对应连接。每个信号调理单元与高速数据采集卡通过同轴电缆连接。电容传感器用于感受压缩机叶片扫过时的电容变化。信号调理单元将电容传感器获取的信号转变为电压信号。高速数据采集卡用于对电压信号进行模数转换。高速数据采集卡采用型号为NI 9223采集卡，其最高采样频率为 1MHz，大于传感器信号采样频率要求的700kHz。

NI cRIO-9036控制器与第一光纤交换机通过网线连接。第一光纤交换机与第二光纤交换机通过光缆连接。该光缆采用四芯多模光缆，最大支持传输距离为500米。工控机具有千兆以太网口，与第二光纤交换机通过网线连接，最高带宽为125MBps。高速数据采集卡采用NI 9223采集卡。NI 9223采集卡插在 NI cRIO-9036控制器上，数据经PCI总线进入控制器背板的FPGA。工控机上的软件控制数据的采集并进行数据的分析与显示。