基于LabVIEW的汽轮机转子动叶扭转量测量系统设计.pdf

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1、82工具技术基于LabVlEW的汽轮机转子动叶扭转量测量系统设计吴春冬，张文建，李衍佳，邵华。上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂；上海交通大学摘要：汽轮机低压转子动叶装配扭转量测量是汽轮机制造装配的重要环节。在综合考虑精度、效率、经济性三方面后，设计出一种传感器(电源)一信号调理设备一采集卡一计算机(软件)的测量系统。在软件环节，基于LabVIEW设计了测量界面和主程序，并嵌入了MATLAB进行算法简化，使系统具有高可靠性和便于维护的特点。关键词：LabVIEW；测量系统；扭转量；动叶装配中图分类号：TG83；TG802文献标志码：ADesignofTorsionMeasuring

2、SystemforSteamTurbineRotatingBladebasedonLabVIEWSoftwareWuChundong，ZhangWenjian，LiYanjia，ShaoHuaAbstract：ThetorsionmeasurementforsteamturbineLProtorrotatingbladeisacriticalpartinsteamturbinemanu—facturingandassembly．Inthispaper，consideringtheaccuracyofmeasuring，efficiencyandeconomy，ameasuringsy

3、stemconsistingofdisplacementsensors(powersupply)，asignalconditioner，adataacquisitioncardandcomputersoftwareisdesigned．ThesoftwarehasexcellentreliabilityandmaintainabilityasmeasuringwindowsandmainprogramisdesignedbyLabVIEWandMATLABisembeddedtosimplifythealgorithm．Keywords：LabVIEW；measuringsystem

4、；torsion；rotatingbladeassembly系统整体的性能，而且传感器输入输出信号读取方1引言式的不同将导致测量仪系统结构的不同。通过大量上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂制造调查发现，按照输出信号读取方式的不同，接触式位的1000MW超超临界汽轮机广泛采用了预扭T型移传感器大致可分为三类：第一类，传感器的输出信叶根整体围带动叶，该设计结构的动叶对装配提出号是与位移量成正比的连续模拟信号，可用数据采了新的要求。与常规的T型叶根动叶相比，叶根中集卡读取；第二类，输出信号是脉冲式电信号，该类间体及围带外形轮廓均为平行四边形，叶片在转子传感器的数据用数显表读取；第三类传感

5、器的数据轮槽内撞紧就位后，相对于轮槽产生一定的扭转量读取既不需使用采集卡，也不需通过数显表，而是直(错位值)。为了保证叶片围带的装配扭转量，在工接通过电脑软件端读取数据。本文采用的位移传感艺上往往采取加装“压力叶片”的工艺手段。“压力器属于第一类传感器，马波斯传感器和海德汉长度叶片”的数量及其在级内的布置位置，需要根据叶计属于第二类传感器，TESAUSB测头则属于第三片的大小和预测的扭转量数据而定。叶片扭转量应类传感器。控制在设计允许范围内，不宜过大，以免引起叶片内根据传感器的不同类型，测量仪的开发也相应部过大的内应力。存在三种方案：方案一的结构为传感器(电源)一信针对1000MW核

6、电汽轮机低压转子动叶装配号调理设备一采集卡一计算机(软件)；方案二的结扭转量测量开发了软件系统，实现了传感器数据采构为传感器一数显表；方案三的结构为传感器一延集、运算、数据实时显示及保存等功能，软件界面具长器一计算机(软件)。下面将详细说明三种方案有简洁、友好、易于操作等特点。各自的特点。2．1方案一2测量系统设计WYM一1型高精度位移传感器属于第一类传传感器的选取是测量仪开发中至关重要的一个感器，该传感器的测量行程可为5mm、10mm，非线环节，因为传感器的精度、量程等参数决定了测量仪性度小于0．05％，即量程为5mm的该类传感器精度为2．5m，量程为10mm的该类传感器精度为收稿

7、日期：2014年5月5m。该传感器需使用24V直流电源，输出一5一+2015年第49卷No．3835V直流电压，外径为~b8mm，伸缩杆前端触头与伸长期稳定。缩杆为M2．5的螺纹连接，方便互换触头和自主更换其他触头，缆线长度可订制。与第一类传感器相臣对应的方案一结构如图1所示，该方案包含传感器、图2方案二结构框图电源、信号放大器、数据采集卡、计算机软件等元件。2_3方案三TESA公司的USB测头属于第三类传感器，该传感器无需借助采集卡或数显表读取数据，而是