基于微波传感器的叶尖间隙与叶尖定时测量

叶尖间隙和叶片振动是影响涡轮机工作效率、安全和寿命的重要参数,叶尖定时是目前广泛应用的非接触式叶片振动测量方法。传统的光学等叶尖参数测量方法难以实现实际工况下的长时间测量,为满足航空发动机等恶劣工作条件下的叶尖间隙和叶尖定时测量要求,提出了一种基于微波传感器的叶尖参数测量系统,实现叶尖间隙和叶尖定时的同时测量,分析了系统组成和测量原理,设计了采用微带天线的24 GHz的微波传感器以及采用金属结构PIFA的微波传感器,传感器直径在8 mm以内。对制作的传感器和测量系统样机进行了实验测试,并与已有的光纤式叶尖定时测量系统进行对比,结果表明基于微波传感器的测量系统能够有效实现叶尖间隙和叶尖定时的动态测量,叶尖间隙测量精度为±35μm。