[发明专利]基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测装置及方法

权利要求书

1.基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测装置，其特征在于，包括设于旋转爆震发动机(1)外壁的若干个加速度传感器(2)。

2.根据权利要求1所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测装置，其特征在于，所述加速度传感器(2)通过安装座(21)安装于所述爆震发动机(1)外壁，所述安装座(21)上设有磁铁(211)，所述安装座(21)上开设有传感器安装螺纹孔(212)。

3.根据权利要求1所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测装置，其特征在于，包括至少两个所述加速度传感器(2)，且所述加速度传感器(2)位于爆震发动机(1)同一周向角度的不同轴向位置上，或位于爆震发动机(1)同一轴向位置的不同角度上。

4.基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选择响应频率>10kHZ、最大加速度≥1000g的加速度传感器(2)；

S2：选择加速度传感器(2)安装位置；

S3：对加速度传感器(2)测得的信号进行频谱分析和时频分析。

5.根据权利要求4所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，根据频谱中的主频计算爆震波的实际传播速度V，其公式为：

V＝πDf

其中，D为燃烧室外径，f为主频；

将实际传播速度V与理论传播速度V'比较，若实际传播速度V≥60％理论传播速度V'，则认定为发生了爆震，否则为爆燃。

6.根据权利要求5所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，

对于时域信号，若信号为稳定的周期性脉冲尖峰信号，则表示爆震波为稳定状态，若脉冲尖峰信号沿着时间轴出现大幅衰减或间断则表示爆震波不稳定；

对于时频域，若主频随时间基本不变，则表示爆震波为稳定状态，若主频随时间来回变化则说明爆震波不稳定。

7.根据权利要求5所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，S2中，将加速度传感器(2)安装于爆震发动机(1)同一轴向位置的不同角度上，以监测爆震波传播模态。

8.根据权利要求7所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，当主频为单一频率且谐波频率谱峰较低时为单波，当主频为两倍频且两倍频谱峰高于一倍频时即为双波。

9.根据权利要求4所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，S2中，将加速度传感器(2)安装于爆震发动机(1)同一周向角度的不同轴向位置上，以估算爆震波的高度。

10.根据权利要求9所述的基于振动信号的旋转爆震发动机状态监测方法，其特征在于，估算爆震波的高度的方法为：

获取爆震波经过时同一时刻不同轴向位置上的振动幅值，设第一个峰值的位置为a，振动幅值第一次出现大幅衰减的位置为b,则ab的距离即为爆震波的高度。