שיטת מדידת טמפרטורת רוטור סיבובית במהירות גבוהה

עם הפופולריות הגדולה והחדירה של רכבי אנרגיה חדשים, הם הפכו למנוע רב עוצמה לפיתוח ענף הרכב. הטמפרטורה של רוטור מנועי במהירות גבוהה הוא נתוני המפתח המשפיעים על ביצועי הבטיחות של המנוע, וגילוי טמפרטורת הרוטור תמיד היה קושי בענף הבדיקות. נטילת מנוע במהירות גבוהה של יותר מ 10000 סל'ד כדוגמה, במהלך סיבוב מהיר, הרוטור של המנוע נתון לכוח צנטריפוגלי עצום, חיכוך מהיר בין הרוטור המנוע לפער האוויר, ואובדן החיכוך הנגרם על ידי משטח הרוטור גדול בהרבה מזה של המנוע הקונבנציונאלי. זה מביא קשיים גדולים לפיזור החום של הרוטור. עם זאת, מכיוון שהרוטור הוא חלק מסתובב במהירות גבוהה וכפוף למגבלות חלל פנימיות, שלב התכנון המוטורי הפנימי הנוכחי בענף משתמש בעיקר באמצעי מדידת טמפרטורה עקיפים או טכנולוגיית טלמטריה אלחוטית, טכנולוגיית טבעת החלקה במהירות גבוהה ואמצעי בדיקה אחרים כדי לאמת את העיצוב המוטורי. עם זאת, ישנן בעיות רבות, המבנה של רכיבי ציוד טכנולוגיית מדידת הטמפרטורה מורכב יותר, מבנה המנוע משתנה מאוד, משקל הציוד מייצר כוח צנטריפוגלי גדול, המשפיע על הפעולה הרגילה של המנוע. יש נקודות כאב בתעשייה.

מבוא טכני

העיקרון של טכנולוגיית מדידת טמפרטורת הגל האקוסטי של פני השטח הוא שרכיבי גל אקוסטיים לפני השטח יכולים להשיג תדרי השתקפות שונים על ידי שינוי תכונות החומר שלהם, והם רגישים מאוד לפרמטרים הפיזיים של הסביבה, כך שרכיבי הגל האקוסטי של פני השטח משמשים יותר ויותר כחיישנים, והם מתאימים לגז, לחץ, כוח, טמפרטורה, זן, קריאה ושדות אחרים. מערכת מדידת הטמפרטורה היא יישום טיפוסי של טכנולוגיית גל אקוסטית לפני השטח בתחום הטמפרטורה. לחיישן הטכנולוגיה יתרונות רבים, כגון התנגדות פסיבית, אלחוטית, טמפרטורה גבוהה, ללא תחזוקה וכן הלאה, והופך לנקודה חמה מחקרית בענף.

יחידת העיבוד של מערכת מדידת טמפרטורת הגל האקוסטי של פני השטח תייצר דופק רדאר בעל אנרגיה נמוכה ותדר גבוה. כאשר בדיקת הטמפרטורה האלחוטית עוברת את האנטנה של הנקודה הקבועה, מתקבל דופק הרדאר. הדופק של משקף משטח הבדיקה מגיב לאנטנה הקבועה ומועבר ליחידת עיבוד האות. לבסוף, ערך הטמפרטורה הנמדד מחושב ומועבר למערכת הניטור של מחשב הראשי. מערכת מדידת הטמפרטורה יכולה לממש את הניטור המתמשך בזמן אמת של הטמפרטורה של הרוטור החשמלי, והמבנה פשוט, וניתן לחזות ביעילות את מצב הריצה של הרוטור האלקטרוני ולנתח נתונים.

מסגרת עבודה של טכנולוגיית מדידת טמפרטורת גל אקוסטי

מערכת המדידה של טמפרטורת הגל האקוסטי של פני השטח מורכבת מכמה חלקים: חיישן טמפרטורה, קריאת אנטנה, קורא ומחשב עליון. לחיישן הטמפרטורה יש מהוד גל אקוסטי משטח אקוסטי ואנטנת הילוכים, שהיא יחידת הקצה הקדמי החוש במדידת טמפרטורת המערכת, והיא מותקנת בחלק מדידת טמפרטורת הרוטור (בעיקר על פני הפלדה המגנטית); אנטנת הקריאה היא ערוץ העברת אות אלחוטי, המותקן באותו מרחב כמו החיישן ושומר על בידוד אלחוטי; הקורא אחראי על קבלת וקריאת האות המועבר על ידי האנטנה, השלמת הניתוח, העיבוד וההעברה של אות החיישן, ולבסוף להעלות אותה למחשב העליון דרך כבל התקשורת.

לְסַכֵּם

על פי הביקוש של מדידת טמפרטורת הרוטור המוטורית לרכב בתעשיית האנרגיה החדשה, מסופקת טכנולוגיית מדידת טמפרטורת הרוטור המבוססת על גל אקוסטי לפני השטח. הבעיה של מדידת טמפרטורה נמוכה במצב מסתובב במהירות גבוהה של רוטור מנוע נפתרת ביעילות. כדי לפתור את המנוע החדש של ענף האנרגיה או את מנוע הבעירה הפנימית המסורתית, מיסב רוטור מדחס וחלקים אחרים של צרכי מדידת הטמפרטורה.