[发明专利]基于APD阵列的叶片振动参数测量方法和装置

摘要

本方法涉及旋转动叶片非接触振动测量领域，为提出一种基于APD阵列的叶片振动参数测量方法，主要是为了提高叶尖定时精度及克服信号欠采样的问题。本发明，基于APD阵列的叶片振动参数测量方法和装置：光源发出的光经过光学系统投射到旋转叶片上，叶片通过光学系统成像到APD阵列上，随着某叶片周向位置的改变，叶片成像到不同的APD阵列单元上，进而产生多路多通道的定时脉冲记录叶片处于不同位置的具体时刻，结合转子转速计算获得叶片不同时刻的振动位移，利用速矢端迹法、双参数法、均布法实现叶片振动参数的辨识。本发明主要应用于叶片非接触振动测量场合。

主权项

1.一种基于APD阵列的叶片振动参数测量装置，其特征是，包括：发射子系统，接收子系统，控制与信号处理子系统；进一步，发射子系统包括光源和光学系统，光源发出的光经过光学系统投射到旋转叶片上；进一步，接收子系统包括多路光学系统和APD阵列，每个APD阵列又包含多个APD阵列单元，每个单元作为独立通道接收到光子时可产生电压信号，当叶片扫过传感器时，叶片通过光学系统成像到APD阵列上，随着某叶片周向位置的改变，叶片成像到不同的APD阵列单元上，进而产生多路多通道的定时脉冲记录叶片处于不同位置的具体时刻，设叶片数为n，叶片的旋转半径为R,当第i个叶片经过传感器时，位置相对于转速同步点的夹角为αi，没有振动时夹角为α0，转子转速为Ω；当转速同步信号到达后，叶片i经过叶尖定时传感器的时间为ti,那么αi＝Ω×ti，进而求得振动位移：yi＝R(αi‑α0)进一步，控制与信号处理子系统包括传感器驱动与信号处理电路和上位机，传感器驱动与信号处理电路将APD阵列产生的电压脉冲序列进行初步的放大和阈值处理，时刻鉴别，产生可供CPU处理的数字信号，进而通过上位机上内置的速矢端迹法、双参数法、均布法实现叶片振动参数的辨识。