仪器仪表学报

作者：吴 军，陈 杨，赵君伟，陈玖圣，郭润夏

单位：吴 军,1. 中国民航大学航空工程学院,,陈 杨,1. 中国民航大学航空工程学院,,赵君伟,2. 忻州市综合检验检测中心,,陈玖圣,3. 中国民航大学电子信息与自动化学院,,郭润夏,3. 中国民航大学电子信息与自动化学院,

关键词：激光自混合干涉;涡轮叶片转速;叶尖间隙;动态同步测量;信号处理

基金：国家自然科学基金(52375557,52005500,62173331)、中央高校基本科研业务费高水平成果培育专项(3122023PY06)、中央高校科研基本业务费(3122023044)项目资助

针对在高温等恶劣环境下,航空发动机高转速下涡轮叶尖间隙测量稳定性差、易受干扰、精准度低等问题,提出一种基于激光自混合原理的涡轮叶片转速与叶尖间隙动态同步测量方法。首先,提出基于三镜F-P腔模型的自混合干涉模型,并以此为基础构建测速和测距的数学模型;其次着重研究了涡轮叶片转动下动态自混合干涉信号的处理,将采集到的信号依次经过带通滤波以及小波降噪处理,再用FFT进行处理得到频率,由此求得叶尖间隙值;之后分别进行静态和动态激光自混合干涉测距实验进行验证;最后探讨影响动态测量的误差源,并对测量系统以及算法进行优化补偿。实验结果证明,该方法可以有效地提高涡轮叶片转速与叶尖间隙的同步测量的稳定性及精度,测速相对误差为1%,叶尖间隙测量误差为23μm。

来源：2023年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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