Измерение радиальных зазоров в элементах турбомашин

Проблема определения и поддержания минимальных значений радиальных зазоров в лопаточных машинах является весьма актуальной вследствие повышения степеней сжатия, уменьшения высоты проточной части и возрастания потерь в зазорах.

Существует большое число методов измерения радиальных зазоров. Простейшими являются метод срабатываемых (срезаемых) штифтов и метод подводимых щупов (щуп подводится до появления электрического контакта между ним и вращающимся элементом турбомашины). Эти методы позволяют измерить зазор только по самой длинной лопатке.

Применение емкостных, индуктивных и индукционных преобразователей основано на изменении характеристик электрической цепи при прохождении вблизи их вращающихся элементов. Они в принципе позволяют измерить зазоры по каждой лопатке. Недостатком является то, что они чувствительны к внешним условиям, таким, как температура и свойства газа, форма лопаток, индивидуальные особенности преобразователей.

От указанных недостатков свободны оптические преобразователи, действие которых основано на изменении параметров светового луча при прохождении лопатки. В качестве источников света используются лазеры, свет подводится к месту измерений с помощью световодов. Однако оптические системы громоздки и сложны, что затрудняет их использование в эксплуатационных условиях.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение принципу и методу измерений.

2. Чем отличаются прямые и косвенные измерения?

3. Дайте характеристику основным средствам измерений.

4. Что собой представляют основные метрологические характеристики средств измерений?

5. Как подразделяются погрешности измерений по характеру проявления?

6. На какие группы можно подразделить систематические погрешности?

7. Что такое доверительный интервал и доверительная вероятность?

8. Как вычисляются оценки математического ожидания и дисперсии измеряемой величины по результатам повторных наблюдений?

9. Как рассчитывается погрешность косвенного измерения?

10. Чем отличаются приемники полного и статического давлений?

11. Какие средства применяются для измерений температур?

12. Как методические погрешности могут иметь место при измерениях температур газовых потоков термопарами? Как их уменьшить?

13. На каких принципах основаны газодинамические методы измерения скоростей потока?

14. На каких физических явлениях базируется работа лазерных доплеровских измерительных систем?

15. Охарактеризуйте методы измерения расходов газов и жидкостей.

16. Как можно измерять усилия и крутящие моменты?

17. Какие первичные преобразователи используются для измерения вибраций?

18. На каких принципах основано действие резистивных. пьезокристаллических емкостных, электромагнитных преобразователей?

19. В чем состоят преимущества и недостатки частотных преобразователей?

20. Как работают фотоэлектрические преобразователи?

Глава 3. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА