航空發動機的測試涉及多個參數,包括發動機性能(如推力和燃料消耗)、發動機結構和部件的完整性(包括材料強度和耐用性)、發動機冷卻系統的效率以及發動機的噪音和振動水平。此外,發動機的高溫跳動和熱膨脹測量也非常重要。高溫跳動是指發動機在高溫下旋轉時出現的偏差或不一致。這一參數至關重要,因為它可能預示著潛在的平衡、校準或機械故障問題,從而影響發動機的性能或安全性。另一方面,熱膨脹是指發動機材料因溫度變化而膨脹或收縮的程度。這一點也非常重要,因為膨脹過大的材料會導致發動機部件損壞或失效。 這些測量通常是在發動機測試階段,在模擬實際運行條件的受控環境中進行的。一些常用的方案包括使用應變儀、熱電偶,當然還有電容式位移傳感器、電渦流位移傳感器。這些方案中的每一個都有其優點和缺點,并且選擇一個而不是另一個取決于諸如傳感器的精度、分辨率、在不同溫度下的穩定性、對環境條件的耐受性、安裝和維護的簡便性以及成本效益等多個因素。 電容式位移傳感器由探頭和目標組成,探頭產生靜電場,該靜電場在物體 (目標) 移動到該場中時發生變化。然后將電容的這種變化轉換為位移值,從而提供目標位置的高精度測量。電容式位移傳感器因其高分辨率、出色的穩定性和對環境條件的耐受性,是高精度測量應用的理想選擇,特比是在測量航空發動機跳動和熱膨脹方面尤其具有優勢。 英國真尚有電容位移傳感器超高溫探頭可以在高達1000 °C的溫度下工作,非接觸、高精密地測量航空發動機的熱膨脹,軸向運動和徑向跳動,確保發動機的尺寸設計的各參數在熾熱的高溫下依然符合規格要求。 正確放置傳感器和定期校準對于確保準確測量至關重要。當測量發動機部件跳情況動時,英國真尚有電容位移傳感器應放置在可以有效檢測旋轉部件與其理想旋轉軸線的偏差的位置。對于熱膨脹測量,傳感器則需放置在可以測量到由于溫度升高而引起的發動機部件尺寸變化的位置(傳感器的量程需要完全覆蓋部件材料的熱熱膨脹范圍)。 不過,雖然電容式位移傳感器具備高精度,穩定性和分辨率等多個特質,它也有自身的局限。首先,與其他方法相比,電容位移傳感器更昂貴。其次,它們對環境電磁干擾敏感,可能會影響測量結果的準確性。 除電容位移傳感器外,英國真尚有的電渦流位移傳感器也在發動機測量領域大展身手,比如發動機的搖臂運動/升降器泄漏、軸向凸輪軸/曲軸跳動/平衡、推桿偏轉、氣門升程和氣門浮球調查、活塞拍打和裙部間隙、曲柄軸頸上的靜態軸承游隙、發動機支架偏轉、動態/缸蓋墊片間隙、燃油噴射針式提升裝置、渦輪軸跳動等。其中英國真尚有HL系列高溫電渦流探頭使用了專門的材料和制造技術,可在+25℃到+649℃的環境溫度下穩定測量,分辨率及重復性均可高達0.76um。 總之,電容式位移傳感器為測量航空發動機的高溫跳動和熱膨脹提供了一種高效、精密的解決方案。 |
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