基于葉尖定時(shí)法的旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展

陳慶光，王　超

（山東科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，山東 青島 266590）

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基于葉尖定時(shí)法的旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展

陳慶光，王超

（山東科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，山東 青島 266590）

摘要：自葉尖定時(shí)法提出以來(lái)，其眾多突出的優(yōu)點(diǎn)使其成為當(dāng)前旋轉(zhuǎn)葉片在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。在現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先對(duì)葉尖定時(shí)測(cè)量方法的基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)述，總結(jié)近幾年國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域取得的成果和研究現(xiàn)狀；然后，介紹幾種基于葉尖定時(shí)法的傳感器和葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)的新方法，并對(duì)其進(jìn)行分析和比較。最后，提出該領(lǐng)域未來(lái)研究的方向和難點(diǎn)。

關(guān)鍵字：振動(dòng)與波；葉尖定時(shí)法；旋轉(zhuǎn)葉片；葉片振動(dòng)；參數(shù)辨識(shí)；傳感器

大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械是在航空、艦船以及電力、煤炭等工程和工業(yè)領(lǐng)域廣范應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備。旋轉(zhuǎn)葉片作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中的核心部件，在實(shí)際工作中承受極其復(fù)雜的激振力，葉片很容易發(fā)生振動(dòng)，從而導(dǎo)致疲勞，甚至出現(xiàn)裂紋、折斷等故障，造成嚴(yán)重安全事故。因此，要保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械高效、安全、無(wú)故障運(yùn)行，葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是不可或缺的手段。

對(duì)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究始于上世紀(jì)30年代，在發(fā)展過(guò)程中逐漸由接觸式測(cè)量方法過(guò)渡到非接觸式測(cè)量方法。當(dāng)前，對(duì)非接觸測(cè)量方法的研究較多，主要有頻率調(diào)制法[1]、葉尖定時(shí)法、間斷相位法[2]、聲響應(yīng)法[3]等，其中又以葉尖定時(shí)法為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與其他測(cè)量方法相比，葉尖定時(shí)法不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，而且可以同時(shí)監(jiān)測(cè)所有葉片的振動(dòng)情況。

1　葉尖定時(shí)測(cè)量法的基本原理

葉尖定時(shí)測(cè)量法是在間斷相位法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是一種數(shù)字化的間斷相位法，其本質(zhì)是通過(guò)記錄葉片經(jīng)過(guò)靜止安裝在機(jī)殼上的脈沖傳感器的時(shí)間間隔并將之轉(zhuǎn)化為振動(dòng)位移來(lái)實(shí)現(xiàn)葉片振動(dòng)測(cè)量的[4]。

如圖1所示，葉尖定時(shí)測(cè)振技術(shù)的基本原理是將多個(gè)葉尖定時(shí)傳感器（S0—S2）沿徑向安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械相對(duì)靜止的殼體上，利用傳感器感受在它前面通過(guò)的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)記錄葉片到來(lái)的時(shí)刻[5，6]。由于葉片的振動(dòng)，葉片的端部相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)?huì)向前或向后偏移，從而使得葉片每次到達(dá)傳感器的實(shí)際時(shí)間與假設(shè)葉片無(wú)振動(dòng)時(shí)到達(dá)傳感器的時(shí)間不相等，即脈沖實(shí)際到達(dá)時(shí)間t會(huì)隨著葉片的振動(dòng)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差tjk，通過(guò)不同的分析算法對(duì)該時(shí)間差序列{tjk}進(jìn)行處理，即可得到葉片的振動(dòng)信息。圖1中，SZ為轉(zhuǎn)速同步傳感器，SA為葉根同步傳感器，i表示葉尖定時(shí)傳感器序號(hào)，j表示葉片序號(hào)，每個(gè)脈沖信號(hào)的上升沿代表一個(gè)葉片的到來(lái)。

圖1　測(cè)量原理示意圖

2　葉尖定時(shí)法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

葉尖定時(shí)法是從上世紀(jì)60年代開始逐漸發(fā)展起來(lái)的，最先由法國(guó)的Holz提出[7]，并于上世紀(jì)70年代由Zablotsky-Korostelev發(fā)展為單參數(shù)法（又稱速矢端跡法）[8]。迄今，國(guó)外很多大學(xué)和公司對(duì)葉尖定時(shí)測(cè)振技術(shù)開展了大量的研究工作，并逐漸產(chǎn)品化，主要用于測(cè)量葉片顫振、葉片應(yīng)力、葉片疲勞以及葉片振動(dòng)異常等。例如，美國(guó)空軍阿諾德工程研發(fā)中心（AEDC）研發(fā)的非介入式應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)（NSMS,Non-Intrusive Stress Measurement System）、德國(guó)MIU公司開發(fā)的非接觸葉片振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)等。但從目前檢索到的文獻(xiàn)來(lái)看，已有的研究和產(chǎn)品還停留在葉片振動(dòng)參數(shù)的獲取階段，如果再配備相應(yīng)的故障診斷和預(yù)警機(jī)制，將會(huì)使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景更加廣闊。

國(guó)內(nèi)對(duì)葉尖定時(shí)技術(shù)研究較多的有天津大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室于2002年開始對(duì)其進(jìn)行研究，2003年開發(fā)出了第一代監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（高速實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)）[9]，隨后在2007年開發(fā)出了軟硬件較為完整的第二代葉片振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[10]，并在中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院、華北電力大學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中取得成功。2008年該實(shí)驗(yàn)室的張玉貴進(jìn)一步完善了用于葉尖定時(shí)技術(shù)的電容式傳感器[11]，開發(fā)出一套用于煙氣輪機(jī)的葉片振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。2011年歐陽(yáng)濤又提出了一種基于任意角分布的多傳感器同步振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)方法[12]，彌補(bǔ)了之前傳感器安裝角度不精確的缺陷。另外，作者所在的山東科技大學(xué)通風(fēng)機(jī)技術(shù)研究所，于2011年針對(duì)礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作情況，提出了適用于軸流式通風(fēng)機(jī)的脈沖寬帶測(cè)量法[13，14]，并在某一型號(hào)的礦用通風(fēng)機(jī)上獲得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。上述工作使得我國(guó)在葉尖定時(shí)測(cè)振技術(shù)領(lǐng)域得到了一定的發(fā)展，但也不難看出，與國(guó)外相比，我國(guó)在該領(lǐng)域的探索依然處于理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究階段。因此，研究開發(fā)出一整套可實(shí)際應(yīng)用于具體產(chǎn)品的葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還需要我國(guó)科研人員的進(jìn)一步努力。

當(dāng)前，關(guān)于葉尖定時(shí)測(cè)振系統(tǒng)的研究主要集中在葉尖定時(shí)傳感技術(shù)和振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)兩個(gè)方面，下面分別介紹這兩種技術(shù)的研究進(jìn)展。

3　葉尖定時(shí)傳感器技術(shù)研究進(jìn)展

葉尖定時(shí)傳感器的主要功能是為后續(xù)電路提供葉尖定時(shí)信號(hào)，因此也是整個(gè)高速旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵，其精度直接影響到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度。為滿足不同環(huán)境對(duì)傳感器的要求，在非接觸式葉尖定時(shí)測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域主要研究了光纖式、電容式、電渦流式、磁阻式[15]等幾種類型的葉尖定時(shí)傳感器。

3.1光纖式葉尖定時(shí)傳感器

光纖式傳感器是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器，其實(shí)質(zhì)是利用光在光纖中傳播特性的變化來(lái)度量它所受環(huán)境的變化。光纖式傳感器的結(jié)構(gòu)小巧、響應(yīng)快、精度高。目前，國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的是Y型光纖束式葉尖定時(shí)傳感器[16]，該傳感器是在半封閉型和Y型光纖式葉尖定時(shí)傳感器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的。它的發(fā)射光路與接收光路是完全分離的，這樣減弱了背景光的影響，提高了信噪比?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也表明，該傳感器能夠測(cè)量的最高轉(zhuǎn)速也達(dá)到了10 000 r/min，這滿足了大部分的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。但是，光纖式傳感器對(duì)于環(huán)境的要求極其苛刻，這也大大限制了其使用范圍。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為此也做了很多努力，武漢理工大學(xué)王俊杰等提出了光纖光柵磁耦合傳感器[17]，它將光纖式傳感器中極易受到污染的探頭替換成了一枚處于磁場(chǎng)中的探針，利用探針的振動(dòng)改變光纖光柵中心波長(zhǎng)的變化，反映葉片到來(lái)的時(shí)刻。這樣在一定程度上降低了對(duì)環(huán)境的要求，但受探針固有頻率的影響，其所能測(cè)量的轉(zhuǎn)速范圍也是有限的。

3.2電容式葉尖定時(shí)傳感器

電容式傳感器[18]在測(cè)振方面的應(yīng)用較早，其實(shí)質(zhì)是根據(jù)傳感器芯極與葉片端面間形成的電容變化獲取葉片的到來(lái)時(shí)刻。與光纖式葉尖定時(shí)傳感器相比，該傳感器最大的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)環(huán)境的要求較低。目前，用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片振動(dòng)測(cè)量的主要是雙屏蔽式電容傳感器。

雙屏蔽式電容傳感器是在單屏蔽式的基礎(chǔ)上，將單屏蔽式電容傳感器測(cè)頭中的單屏蔽環(huán)改為雙屏蔽環(huán)改進(jìn)而來(lái)的，這樣能夠提高傳感器的抗干擾能力，但也降低了系統(tǒng)的帶寬。另外，目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的用于旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)的雙屏蔽式電容傳感器適用的最高轉(zhuǎn)速為1 900 r/min，耐溫低于200℃，能用于更高溫度和轉(zhuǎn)速的電容式傳感器還需要進(jìn)一步研究開發(fā)。

3.3電渦流式葉尖定時(shí)傳感器

電渦流葉尖定時(shí)傳感器[19]是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生電渦流，這個(gè)電渦流會(huì)改變傳感器的原有磁場(chǎng)，通過(guò)檢測(cè)這種變化，可以檢測(cè)葉片到來(lái)的時(shí)刻。與光纖式和電容式傳感器相比，電渦流式葉尖定時(shí)傳感器最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠透過(guò)機(jī)殼獲取葉片到來(lái)的信號(hào)，且可以在有污染的環(huán)境中對(duì)葉片振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。在國(guó)外，英國(guó)的Qineti Q公司已經(jīng)研制出了一種電渦流傳感器，并在一臺(tái)Spey RB168-101發(fā)動(dòng)機(jī)上得到驗(yàn)證[20]；美國(guó)的HOOD技術(shù)公司也利用冷卻裝置研制出了可耐氣溫達(dá)1 000℃的電渦流傳感器。但在國(guó)內(nèi)，將電渦流傳感器應(yīng)用到葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)中的研究幾乎是空白，這也是我國(guó)在該領(lǐng)域未來(lái)幾年需要加強(qiáng)研究開發(fā)的重點(diǎn)之一。

4　葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)研究進(jìn)展

利用傳感器得到一系列時(shí)間差序列{tjk}、并對(duì)其進(jìn)行后處理時(shí)，由于單支葉尖定時(shí)傳感器在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，只能對(duì)每個(gè)葉片獲得一個(gè)到來(lái)時(shí)間信號(hào)，這就相當(dāng)于每個(gè)傳感器以轉(zhuǎn)速頻率對(duì)每個(gè)葉片進(jìn)行采樣，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速頻率遠(yuǎn)小于葉片的振動(dòng)頻率，因此對(duì)葉片振動(dòng)的采樣方法屬于一種嚴(yán)重欠采樣方法。另外，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的一段較短時(shí)間內(nèi)，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)速是恒定的，當(dāng)葉片不振動(dòng)時(shí)，傳感器對(duì)葉片的采樣頻率是均勻的，即轉(zhuǎn)速頻率，但當(dāng)葉片振動(dòng)時(shí)，傳感器對(duì)葉片的采樣時(shí)間是隨葉片的振動(dòng)而發(fā)生變化的，即采樣頻率是不均勻的，因此，對(duì)葉片振動(dòng)的采樣方法也是一種非均勻采樣。鑒于上述兩種葉片振動(dòng)采樣方法的特點(diǎn)，葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)也就成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

4.1差頻法

差頻法是由滕麗娜針對(duì)葉片振動(dòng)采樣的非均勻采樣性而提出的[21]，但它只限于在葉片處于異步振動(dòng)時(shí)提取出葉片的振動(dòng)參數(shù)，其獲得葉片振動(dòng)振幅和頻率的方法如下：

對(duì)于異步振動(dòng)，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)可以將采集到的N個(gè)振動(dòng)位移中的最大值作為葉片的振幅，但這樣所用時(shí)間較長(zhǎng)。張玉貴則給出了另外一種方法，即把N個(gè)振動(dòng)位移序列做FFT變換，從峰值頻率成分中獲得葉片的振幅[4]，這種方法在短時(shí)間內(nèi)即可獲得葉片振幅，且更為準(zhǔn)確。

對(duì)振動(dòng)位移序列做FFT變換的結(jié)果是葉片實(shí)際振動(dòng)頻率的差頻部分，再通過(guò)計(jì)算葉片的動(dòng)頻，并把它作為葉片實(shí)際振動(dòng)頻率的整頻部分，差頻與整頻的和即為葉片的實(shí)際振動(dòng)頻率。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和傳感器個(gè)數(shù)的有限性，因此該方法無(wú)法克服欠采樣所帶來(lái)的模糊頻率測(cè)量。

4.2多速率采樣頻率辨識(shí)法

多速率采樣頻率辨識(shí)法是對(duì)三均布、五均布和“5+2”法的統(tǒng)稱，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的殼體上等間隔地安裝三支或五支傳感器形成三均布法或五均布法，在五均布的基礎(chǔ)上再安裝兩支傳感器，并使這兩支傳感器與五均布中的任一傳感器形成三均布則形成“5+ 2”法[22]。

在異步振動(dòng)時(shí)，這三種方法均是對(duì)差頻法的改進(jìn)和延伸，采用增加傳感器均布個(gè)數(shù)的方法增大對(duì)葉片振動(dòng)的采樣頻率，從而大大降低被測(cè)頻率的模糊程度。在同步振動(dòng)時(shí)，該方法是利用同步振動(dòng)不是很穩(wěn)定但同步共振占優(yōu)的較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的。此時(shí)，若葉片振動(dòng)的階次不是傳感器個(gè)數(shù)的整數(shù)倍，雖然每支葉片的振動(dòng)位移是相同的，但不同傳感器測(cè)得的振動(dòng)位移是不同的，依然可以通過(guò)FFT變換的方法求得差頻部分，從而求得葉片的振幅和頻率。

4.3任意角分布法

任意角分布法[14]是利用遍歷算法對(duì)葉片振動(dòng)倍頻進(jìn)行辨識(shí)的，在旋轉(zhuǎn)葉片異步振動(dòng)時(shí)，其通過(guò)遍歷選取不同的倍頻數(shù)，將計(jì)算得到的相位差與實(shí)測(cè)相位差進(jìn)行對(duì)比，找出偏離實(shí)測(cè)相位差最小的倍頻數(shù)，從而求得葉片動(dòng)頻。將葉片動(dòng)頻與通過(guò)ap FFT（全相位傅立葉變換）求得的葉片差頻求和，即為葉片的實(shí)際頻率。在葉片同步振動(dòng)，利用同步振動(dòng)葉片的位移方程，遍歷選取不同的倍頻值，求得若干組理論振動(dòng)位移值，與實(shí)測(cè)振動(dòng)位移值進(jìn)行比較，找出最佳的倍頻值。振動(dòng)頻率即為倍頻數(shù)與轉(zhuǎn)速頻率的乘積。目前該方法只是在葉片異步和同步等少數(shù)幾種振動(dòng)狀態(tài)時(shí)是有效的，能夠在喘振、失速等更多振動(dòng)狀態(tài)依然有效的辨識(shí)算法有待于進(jìn)一步的探索與完善。

以上僅為最近幾年新提出的幾種葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)方法，除此之外，還有一些比較經(jīng)典的方法，例如，變速下可采用的速矢端跡法[23]，為克服欠采樣帶來(lái)的模糊問(wèn)題而采用的延時(shí)采樣頻率測(cè)量法，以及為克服測(cè)量盲點(diǎn)而采用的二等夾角法等。但這些方法也大都是只針對(duì)某一方面的問(wèn)題而提出的解決方案，仍無(wú)法全面而準(zhǔn)確地識(shí)別出測(cè)量所需要的振動(dòng)參數(shù)。

5　總結(jié)與展望

綜上所述，人們?cè)谌~片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用方面做了大量的工作，經(jīng)過(guò)最近幾十年的發(fā)展，無(wú)論是在理論方面還是在實(shí)驗(yàn)研究方面都取得了豐碩的成果。但是該技術(shù)在適應(yīng)葉輪機(jī)械葉片的高速旋轉(zhuǎn)和復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境方面，依然需要科研人員的不懈努力。在未來(lái)的研究工作中，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注和探索以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

（1）提高葉尖定時(shí)傳感器的精度和環(huán)境適應(yīng)性。葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度取決于傳感器，因此，傳感器的精度和環(huán)境適應(yīng)能力將是未來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。另外，目前葉輪機(jī)械旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)速在不斷地提高，這對(duì)傳感器的精準(zhǔn)度也提出了越來(lái)越高的要求，所以研究可以在葉片的高轉(zhuǎn)速、高污染環(huán)境中使用的傳感器已迫在眉睫；

（2）探索新的葉片振動(dòng)信息辨識(shí)算法。由于葉片振動(dòng)采樣方法存在嚴(yán)重欠采樣性和非均勻性，使得現(xiàn)有的參數(shù)識(shí)別方法無(wú)法全面而準(zhǔn)確地識(shí)別出測(cè)量所需要的振動(dòng)參數(shù)。另外，現(xiàn)有的辨識(shí)方法僅僅能夠分辨出同步和異步振動(dòng)等幾種葉片振動(dòng)狀態(tài)，而在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)葉片顫振、失速等非常規(guī)振動(dòng)狀態(tài)的分辨監(jiān)測(cè)也是至關(guān)重要的。因此，不斷探索出可以克服上述兩種采樣特點(diǎn)所帶來(lái)的模糊測(cè)量和測(cè)量盲點(diǎn)問(wèn)題，且能夠分辨出更多葉片振動(dòng)狀態(tài)的新的辨識(shí)方法是未來(lái)的重點(diǎn)研究方向之一；

（3）對(duì)葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與推廣。國(guó)外已將葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到具體的產(chǎn)品之中，而我國(guó)在該領(lǐng)域的起步較晚，目前也僅僅停留在理論探索和實(shí)驗(yàn)研究階段。因此，研究開發(fā)性能穩(wěn)定，并可以應(yīng)用到實(shí)際葉輪機(jī)械中的葉片振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是我國(guó)今后一段時(shí)期內(nèi)在葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)主要方向；

（4）建立故障診斷與預(yù)警機(jī)制。將葉片振動(dòng)參數(shù)監(jiān)測(cè)與目前已有的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)相整合[24，25]，建立相應(yīng)的故障類型數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)警機(jī)制，當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)，能夠快速而準(zhǔn)確地判別出故障類型、定位故障源，并能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)即將發(fā)生故障的部位進(jìn)行提前預(yù)警，從而避免更大事故的發(fā)生。故障診斷與預(yù)警機(jī)制的研究與應(yīng)用也將使得該領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。

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E-mail:chenqingguang03@tsinghua.org.cn

向?yàn)榱黧w機(jī)械。

中圖分類號(hào)：O329

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-1335.2016.01.001

文章編號(hào)：1006-1355(2016)01-0001-04+37

收稿日期：2015-03-16

基金項(xiàng)目：山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2013EEM017）；山東省高等學(xué)校優(yōu)秀骨干教師國(guó)際合作培養(yǎng)項(xiàng)目；中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)研究指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目（MTKJ 2011-366）

作者簡(jiǎn)介：陳慶光(1969-)，男，博士、教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向：從事流體機(jī)械及工程、噪聲與振動(dòng)控制、流固耦合計(jì)算與分析等。

通訊作者：王超（1990-），男，山東濟(jì)南人，碩士，主要研究方

Advances in Research andApplication of Vibration Monitoring Technology for Rotating Blades Based on Blade Tip Timing Method

CHEN Qing-guang,WANGChao

(College of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590,Shandong China)

Abstract:The blade tip timing(BTT)method has attracted increasing attention in the field of online detection of high speed rotating blades due to its outstanding advantages since it was put forward.In virtue of the published literatures,the basic principle of the blade tip timing method was described.Both achievements obtained at home and abroad in recent years and research situations in this field were summarized.Several kinds of sensors based on BBT method and some new techniques for blade vibration parameters identification were introduced,analyzed and compared.Finally,research interests and difficulty in future study of this field were put forward.

Key words:vibration and wave;blade tip timing method(BTT);rotating blade;blade vibration;parameters identification;sensor