旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的FBG檢測(cè)方法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著生產(chǎn)安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，離心式旋轉(zhuǎn)葉輪機(jī)械工作時(shí)，由于流體作用在葉輪上的壓力分布不對(duì)稱產(chǎn)生逐漸增大或瞬時(shí)增大的軸向力，長(zhǎng)期工作下去這個(gè)軸向力容易引起機(jī)器的嚴(yán)重?fù)p壞而影響機(jī)械的正常工作，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及操作人員的生命安全，從而旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的檢測(cè)也成為應(yīng)用研究中的重要課題。
　　 光纖光柵傳感器是一種無(wú)源傳感器，具有本質(zhì)防爆、抗腐蝕、抗電磁干擾、對(duì)電絕緣、無(wú)電傳輸;體積小、可靠性高，壽命長(zhǎng);能進(jìn)行長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)，

2、一根光纖中可寫入多個(gè)光柵，易于實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè);響應(yīng)時(shí)間快、精度高、靈敏度高、分辨率高等許多優(yōu)點(diǎn)。
　　 本課題結(jié)合FBG的優(yōu)點(diǎn)，采用FBG檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力，突破了傳統(tǒng)的電測(cè)方法來(lái)測(cè)量軸向力的局限，解決了傳統(tǒng)傳感器測(cè)量時(shí)易受電磁干擾影響、易腐蝕、壽命不長(zhǎng)等問(wèn)題，針對(duì)以上研究目的，本論文所做的工作主要有以下幾方面:
　　 (1)首先簡(jiǎn)要介紹了本課題的研究目的及意義、旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力檢測(cè)的研究現(xiàn)狀、及FBG

3、傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況;
　　 (2)接著選定電扇扇葉作為本課題的研究對(duì)象，并根據(jù)電扇的結(jié)構(gòu)建立了旋轉(zhuǎn)葉輪軸向力的FBG檢測(cè)系統(tǒng)，然后針對(duì)搭建的檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩套FBG測(cè)量方案，并對(duì)方案進(jìn)行了理論研究及可行性分析;
　　 (3)根據(jù)測(cè)量方案設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量方案可行性的驗(yàn)證，并介紹了用于本課題動(dòng)態(tài)測(cè)量的信號(hào)處理方法，根據(jù)信號(hào)處理結(jié)果可以證明應(yīng)用FBG傳感器測(cè)量軸向力的方案是可行的，并且因其抗電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)，使其比