В ходе вращения турбины под действием различных сил лопатки испытывают пространственные перемещения - колебания, величина которых зависит как от параметров работы турбины (частоты вращения и др.) так и от собственных механических характеристик лопаток. При определенных условиях (частоте вращения) наблюдаются резонансные колебания, которые представляют собой потенциальную опасность механического разрушения машины.

Во время проведения испытаний турбина проходит несколько режимов работы, для которых характерны разные скорости ее вращения

Процесс физического и морального устаревания измерительного оборудования заставляет людей использующих такое оборудование в своей работе постоянно искать пути его модернизации. Всегда наступает момент, когда дальнейшая модернизация в рамках имеющегося оборудования и технологий оказывается невозможной. В такой ситуации оказались сотрудники Ленинградского Металлического Завода при выборе новой измерительной системы для проведения резонансных испытаний лопаток паровых турбин. С одной стороны, известная степень специализации такой системы требует использования сложных алгоритмов обработки данных, получаемых в результате испытаний

Решение некоторых из перечисленных проблем достаточно очевидно. Например, чтобы избежать возникновения гальванического эффекта нужно выбирать герметичную конструкцию датчика, чтобы минимизировать помехи — использовать экранированные кабели минимальной длины и т.д.

Другие же проблемы требуют специальным образом спроектированных измерительных каналов

Как показано на рисунках выше, места подключения термопары к измерительной системе должны иметь одинаковую температуру, то есть находиться в изотермальной зоне. Кроме того, в схеме с компенсацией холодного спая в этой же зоне должен находиться и датчик температуры холодного спая. Разработчик должен учитывать эти требования при конструировании измерительной системы.

Нелинейность

Сигнал от термопары нелинейно зависит от температуры

Термопары — это надежные и недорогие датчики температуры, широко используемые в различных измерительных системах. Однако измерение температуры с помощью термопар требует принятия специальных мер для обеспечения необходимой точности измерений. Рассмотрим основные проблемы, возникающие при получении сигнала с термопары.

Температура холодного спая

В местах подключения проводников термопары к измерительной системе возникают дополнительные термоЭДС