光纤光学叶尖传感器
Hood Tech生产各种尺寸和温度范围的光学传感器,非冷却的已经成功应用于850℃.
最常用的传感器尺寸如下图如示:
光学点传感器也已经成功用于许多燃气涡轮的压气机和涡轮试验中(航空涡轮发动机)。
距离范围(inch) | 最高燃气温度 | 相匹配延长电缆 | |||||
700°F | 1200°F | 2500°F | |||||
型号 | 直径inch | 型号 | 直径inch | 型号 | 直径inch | ||
叶尖到达时间传感器 | |||||||
0 - 0.020 | MiniOpt100 -1F/700 | 0.005 | MiniOpt100 -1F/1200 | 0.005 | 100-1F | ||
0 - 0.040 | MiniOPT200 -1F/700 | 0.010 | MiniOPT200 -1F/1200 | 0.010 | 200-1F | ||
0.030-0.300 | MiniOPT200 -7F/700 | 0.045 | MiniOPT200 -7F/1200 | 0.045 | MiniOPT100 -7F/2500 | 0.130 | 200-7F |
0.125-0.750 | LineOPT200 -xF/700 | NA | LineOPT200 -xF/1200 | NA | LineOPT200 -xF/2500 | NA | Line-xF |
叶尖到达时间和叶尖间隙传感器 | |||||||
0.020-0.300 | MiniOPT -SDLP/700 | 0.125 | MiniOPT -SDLP/1200 | 0.125 | MiniOPT -SDLP/2500 | 0.250 | Two 200-7F |
涡流叶尖传感器
Hood Tech 生产各种尺寸和温度范围的涡流传感器,非冷却型的可以达到450℃,气流冷却型的传感器本身可以耐850℃。
最常用的传感器尺寸如下图如示:
此传感器已经成功用于三个蒸气涡流试验中。每个试验都是测量低压涡轮的最后一级。此传感器也已经成功用于许多燃气涡轮风扇试验中(航空涡轮发动机)。右侧图为带冷却的涡流传感器。
距离范围(inch) | 最高燃气温度 | 相匹配 延长 电缆 | |||||
350°F | 900°F | 2000°F, 更高温度受限于 传感器头部直径 | |||||
型号 | 直径inch | 型号 | 直径inch | 型号 | 直径inch | ||
0到1/2 传感器头部直径 | Eddy-TTC/350 Eddy-STD/250 | 0.250 以上 | Eddy-TTC/900 Eddy-STD/900 | 0.250 以上 | Eddy-TTC/2000 Eddy-STD/2000 | 0.350 以上 | 标准BNC |
涡流传感器操作原理:
Hood技术公司最简单的涡流传感器是基于磁通排斥原理,磁通量会缓慢地扩散到导电材料中(图2)。采用永磁体或电磁体,传感器可以产生一个静态磁场,这个静态磁场非常容易穿过非铁磁性的发动机机匣的外壁。当叶片经过传感器时,磁通量会立即受到叶片尖部产生的涡流的排斥。这将会干扰传感器的磁场,并在传感器内部的感应线圈内产生一个电压并被记录下来。电压脉冲的表达式如下:
式中,
n=线圈的圈数
Φ=经过线圈的磁通量
公式1表明线圈中的电压只与磁通量的时间变化率有关。如果传感器与某些材料紧贴在一起,如发动机机匣,磁通量就会透过这些材料。这就是为什么传感器安装在机匣外面却可以检测机匣里侧叶片的原理。这种方法要求屏蔽材料(如发动机机匣)不能完全包容传感器的磁力线。铁磁性的屏蔽材料会显著降低磁场的穿透性,从而降低传感器的信号。
图2 直流偏压涡流传感器的操作原理是与导电目标快速经过传感器磁场时对磁场影响的结果,
其影响被传感器内的感应线圈检测到
光纤线传感器和叶尖间隙传感器
Hood Tech公司生产用户定制的传感器。下图是一个3通道的光纤光学传感器,用于820℃高压涡轮。注意传感器端部的磨擦。传感器包括:
- 一个光学线传感器测量叶片后缘的到达时间。此测量对于未知的叶片轴向位置不敏感。
- 两个光学点传感器测量到达时间和距叶片后缘几毫米的叶尖间隙。
两种传感器一起可以测量:
- 后缘拐角处的叶片振动
- 离后缘几毫米处的叶片振动
- 叶片的轴向位置
- 叶尖间隙,测量位置是距叶片后缘拐角几毫米处