1.本发明涉及一种旋转状态下叶片振动测试装置，特别涉及一种利用压电片的叶片动频率遥测装置。
背景技术：
2.随着叶轮机械叶片振动与结构强度设计技术的发展及对叶片振动安全性研究的不断深入，对在旋转状态下叶轮机械叶片振动测试工作的准确性提出了更高要求。
3.采用电阻应变片对旋转状态下叶片的动频率进行测试具有灵敏度小、对小激振力的振动测试反应不灵敏的不足。针对不同测试条件下的旋转状态叶片动频率测量，需要根据电阻应变片的灵敏程度来加大激振力，这增加了测试的难度和危险性。在不同转速下进行叶片振动测试时对电阻应变片的频率测试范围也有较高要，电阻应变的频率测试范围与电阻应变片的尺寸结构有关，往往不具有较大的频率测试范围。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种利用压电片的叶片动频率遥测装置。
5.为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
6.一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，包括压电片、信号发射机、信号接收机、数据采集器和数据存储与分析处理计算机；
7.压电片的压电片正极和压电片负极与信号发射机的信号发射机正极和信号发射机负极连接，信号发射机安装在叶轮盘平衡槽或者平衡孔内，信号发射器用于将压电片的电压变化信号通过信号发射器内置天线发射出来，信号接收机连接有接收天线，并收到电压变化信号，数据采集器与信号接收机连接，数据存储与分析处理计算机与数据采集器相连接，利用数据存储与分析处理计算机对电压变化信号数据进行频谱分析获得叶片动频率。
8.本发明进一步的改进在于，压电片包含压电材料，固定在压电材料上的压电片正极和压电片负极。
9.本发明进一步的改进在于，压电片正极和压电片负极设置在压电材料的同一个表面，以方便引线。
10.本发明进一步的改进在于，压电片的压电材料采用具有压电效应的材料。
11.本发明进一步的改进在于，压电片的压电材料采用石英晶体。
12.本发明进一步的改进在于，压电片的压电材料采用压电陶瓷。
13.本发明进一步的改进在于，压电片采用绝缘的粘结胶布置在叶片的拾振位置处。
14.本发明进一步的改进在于，叶片振动形变能够引起布置拾振位置处压电片的压电片正极和压电片负极之间的电压变化。
15.相对于现有技术，本发明至少具有如下有益的技术效果：
16.本发明提供的一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，适用于叶轮机械叶片动频率测试。压电片具有灵敏度高，测试频率范围大的优点，适用不同大小激振力条件下的叶片动频率无线电遥测，以及测频范围大条件下的叶片动频率无线电遥测。
17.综上所述，本发明一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，解决了传统叶片采用电阻应变片方式叶片振动遥测的灵敏度低、频率测试范围小、需要大激振力等的问题，能够满足旋转叶片振动试验中对叶片振动测量的要求。
附图说明
18.图1为一种利用压电片的叶片动频率遥测装置的整体示意图；
19.图2为压电片线路连接图；
20.图3、4、5均为压电片结构示意图。
21.附图标记说明：
22.1、压电片；2、压电片正极；3、压电片正极；4、信号发射机；5、信号发射机正极；6、信号发射机负极；7、叶轮盘平衡槽；8、平衡孔；9、信号发射机内置天线；10、信号接收机；11、接收天线；12、数据采集器；13、数据存储与分析处理计算机；14、压电材料；15、石英；16、压电陶瓷；17、叶片。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
24.参见图1、2，本发明提供的一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，包括压电片1、信号发射机4、信号接收机10、数据采集器12和数据存储与分析处理计算机13；压电片1的压电片正极2和压电片负极3分别与信号发射机4的信号发射机正极5和信号发射机负极6连接，信号发射机4安装在叶轮盘平衡槽7或者平衡孔8内，信号发射器4将压电片1的电压变化信号通过信号发射器内置天线9发射出来，信号接收机10连接接收天线11，并通过接收天线11接受信号，数据采集器12与信号接收机10连接，数据存储与分析处理计算机13与数据采集器12相连接，利用数据存储与分析处理计算机13对电压变化信号数据进行频谱分析获得叶片动频率。
25.压电片1可采用绝缘的粘结胶布置在叶片17的拾振位置处。
26.参见图3，压电片1包含压电材料14，固定在压电材料上的压电片正极2和压电片负极3，压电片正极2和压电片负极3设置在压电材料的同一个表面，以方便引线。
27.参见图4、5，压电片1的压电材料14可以采用石英晶体15，也可以采用压电陶瓷16等其它具有压电效应的材料。
28.为了对本发明进一步的了解，现对其工作过程作如下说明。
29.叶轮机械在旋转工作时，叶片17振动引起形变，叶片振动形变引起布置拾振位置处压电片1的压电片正极2和压电片负极3之间的电压变化，这种电压变化信号直接反映叶片的振动信息，利用信号发生器4将压电片1的电压信号发射出来，并通过接收天线11传输到信号接收机10，然后利用数据采集器12进行采集，最后传输到数据存储与分析处理计算机13，利用数据存储与分析处理计算机13对电压变化信号数据进行频谱分析获得叶片动频率。
30.本发明解决了传统叶片采用电阻应变片方式叶片振动遥测的灵敏度低、频率测试范围小、需要大激振力等的问题，能够满足旋转叶片振动试验中对叶片振动测量的要求。
技术特征：
1.一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，包括压电片(1)、信号发射机(4)、信号接收机(10)、数据采集器(12)和数据存储与分析处理计算机(13)；压电片(1)的压电片正极(2)和压电片负极(3)与信号发射机(4)的信号发射机正极(5)和信号发射机负极(6)连接，信号发射机(4)安装在叶轮盘平衡槽(7)或者平衡孔(8)内，信号发射器(4)用于将压电片(1)的电压变化信号通过信号发射器内置天线(9)发射出来，信号接收机(10)连接有接收天线(11)，并收到电压变化信号，数据采集器(12)与信号接收机(10)连接，数据存储与分析处理计算机(13)与数据采集器(12)相连接，利用数据存储与分析处理计算机(13)对电压变化信号数据进行频谱分析获得叶片动频率。2.根据权利要求1所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片(1)包含压电材料(14)，固定在压电材料(14)上的压电片正极(2)和压电片负极(3)。3.根据权利要求2所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片正极(2)和压电片负极(3)设置在压电材料的同一个表面，以方便引线。4.根据权利要求2所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片(1)的压电材料(14)采用具有压电效应的材料。5.根据权利要求4所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片(1)的压电材料(14)采用石英晶体(15)。6.根据权利要求4所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片(1)的压电材料(14)采用压电陶瓷(16)。7.根据权利要求1所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，压电片(1)采用绝缘的粘结胶布置在叶片(17)的拾振位置处。8.根据权利要求7所述一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，其特征在于，叶片振动形变能够引起布置拾振位置处压电片(1)的压电片正极(2)和压电片负极(3)之间的电压变化。
技术总结
本发明公开了一种利用压电片的叶片动频率遥测装置，包括：压电片、信号发射机、信号接收机、数据采集器、数据存储与分析处理计算机以及叶片。其中，叶片振动产生布置拾振位置处的形变引起压电片的电压变化，利用信号发生器将压电片的电压信号发射出来，并通过接收天线传输到信号接收机，然后利用数据采集器进行采集，最后传输到数据存储与分析处理计算机。本发明解决了传统叶片采用电阻应变片方式叶片振动遥测的灵敏度低、频率测试范围小、需要大激振力等的问题，能够满足旋转叶片振动试验中对叶片振动测量的要求。对叶片振动测量的要求。对叶片振动测量的要求。
技术研发人员：上官博 肖俊峰 高松 张蒙 闫安 李园园 于飞龙 段静瑶
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/1/21
再多了解一些
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