[其他]葉片振動(dòng)特性遙測發(fā)射裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88201027
• 申請日: 1988-01-25
• 公開（公告）號: CN88201027U
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃國秀;田樹英
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 徐文權(quán)

本實(shí)用新型屬非電量進(jìn)行電測的技術(shù)領(lǐng)域，可用來對汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)特性進(jìn)行無線電遙測。

汽輪機(jī)葉片發(fā)生斷裂事故都是由于振動(dòng)特性不良造成的，因此在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，實(shí)際測量葉片的振動(dòng)特性（振動(dòng)頻率、振動(dòng)應(yīng)力等），對于汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)和確保汽輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有極為重要的作用。而這些振動(dòng)特性在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下是無法由電阻應(yīng)變計(jì)上引出導(dǎo)線直接測量的。

1979年，Bannister（Bannister，R.L.：Moderndiagnostic????techniques.Power，No.1，P.46－51）敘述了汽輪機(jī)葉片振動(dòng)特性無線電遙測發(fā)射裝置的工作原理和安裝使用方法，并且提出了對這種裝置的技術(shù)要求，要求能夠承受高濕、高溫、高離心負(fù)荷以及變化無常的動(dòng)應(yīng)力。目前國內(nèi)尚無這種產(chǎn)品。航天部630所購買的這種進(jìn)口裝置，價(jià)格昂貴（每個(gè)2000美元），只允許在80℃以下的環(huán)境溫度使用，并且在拿取時(shí)，得防止由于靜電對這種裝置的損傷。

本實(shí)用新型的目的是針對以上問題，提供一種汽輪機(jī)葉片振動(dòng)特性遙測發(fā)射裝置的改良構(gòu)造。為了使整個(gè)裝置對形體積盡量縮小，運(yùn)用厚膜混合集成技術(shù)，把電阻、電容和晶體管等混合集成在一塊小的陶瓷基片上。為了能承受高濕、高溫、高離心負(fù)荷、防止外來干擾、提高工作穩(wěn)定性和可靠性，全部用改性環(huán)氧樹脂封裝在以銅作為基材的長方形外殼內(nèi)。

本實(shí)用新型的基本工作原理是：把電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在汽輪機(jī)葉片的規(guī)定位置上，把本實(shí)用新型裝置連同9伏電池固裝于汽輪機(jī)平衡孔內(nèi)。當(dāng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)，使粘貼上的電阻應(yīng)變計(jì)的電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，于是在本實(shí)用新型裝置的輸入回路上，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化，經(jīng)放大后，對一個(gè)射頻振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)制，這樣就有一個(gè)調(diào)頻波發(fā)射出去。未調(diào)制前射頻振蕩器的振蕩頻率在76至108兆赫之間。由于放在汽輪機(jī)外的調(diào)頻接收機(jī)、示波器和磁帶錄波器等的配合，就可對汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片的振動(dòng)特性進(jìn)行實(shí)際的遙測。

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是本實(shí)用新型封裝后的具體外形圖。

圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本實(shí)用新型的原理電路圖。

參照圖1，本實(shí)用新型的外形尺寸為：15×15×38mm，向外引線〔29〕僅三根，只用以外接9伏電池和電阻應(yīng)變計(jì)。外殼〔28〕為銅質(zhì)，環(huán)氧樹脂〔30〕封灌至開口處。

圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。運(yùn)用厚膜混合集成技術(shù)，把各元件混合集成在一塊14×31的陶瓷基片〔26〕上。陶瓷基片〔26〕采用95％的Al₂O₃瓷。它的機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、絕緣電阻高、可以保證本實(shí)用新型裝置的電、熱和機(jī)械性能的要求。

陶瓷基片〔26〕上印刷的導(dǎo)電帶〔27〕采用鈀、銀漿料。該漿料和陶瓷基片〔26〕附著優(yōu)良，和厚膜電阻〔6〕、〔10〕、〔12〕、〔16〕、〔20〕、〔9〕、〔11〕、〔14〕、〔17〕、〔19〕、〔13〕的接觸也優(yōu)良，并且長期接觸不會(huì)影響電阻值變化。而一般銀漿作導(dǎo)電帶〔27〕時(shí)，要發(fā)生銀離子遷移，造成電阻值不穩(wěn)定。

采用釕酸鹽系漿料制作厚膜電阻〔6〕、〔10〕、〔12〕、〔16〕、〔20〕、〔9〕、〔11〕、〔14〕、〔17〕、〔19〕、〔13〕。因?yàn)橛眠@種漿料制得的電阻的負(fù)荷性能、溫度系數(shù)、長期穩(wěn)定性等都優(yōu)于其它電阻漿料。

圖2中有兩只鉭電容〔7〕和〔15〕、六只片式電容〔8〕、〔18〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕、〔25〕和四只晶體管〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕。

圖2中振蕩發(fā)射電感線圈〔24〕采用厚膜工藝，將導(dǎo)電銀漿呈螺旋形印刷在直徑為8mm的實(shí)芯高鋁瓷柱上，經(jīng)燒結(jié)而成。克服了金屬導(dǎo)線的熱脹冷縮現(xiàn)象，使電感量不隨溫度變化，同時(shí)由于采用實(shí)芯的瓷柱，避免了因環(huán)氧樹脂〔30〕灌封，振蕩發(fā)射電感線圈〔24〕內(nèi)部充滿環(huán)氧樹脂〔30〕后，產(chǎn)生的Q值劇降和射頻調(diào)頻波發(fā)射場強(qiáng)變?nèi)醯谋撞　?/p>

圖3是本實(shí)用新型的原理電路圖。圖中電阻應(yīng)變計(jì)〔5〕粘貼在旋轉(zhuǎn)中汽輪機(jī)葉片上，受到振動(dòng)產(chǎn)生的電阻值變化，使輸入回路中電阻〔6〕和電阻應(yīng)變計(jì)〔5〕的聯(lián)結(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生相應(yīng)的每微應(yīng)變1.15微伏左右的低頻電壓。經(jīng)由晶體管〔1〕和〔2〕組成的工作點(diǎn)穩(wěn)定的雙管直接耦合放大器放大約100倍后，經(jīng)由晶體管〔3〕組成的射極輸出器輸出，對由晶體管〔4〕組成的射頻振蕩器進(jìn)行頻率調(diào)制，這樣就有場強(qiáng)約5每米毫伏的調(diào)頻波從振蕩發(fā)射電感線圈〔24〕發(fā)射出去。