本申請(qǐng)涉及測(cè)試，尤其涉及一種激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、火焰筒是重型燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵部件。在工作狀態(tài)下，火焰筒承受高溫、高壓，極其容易產(chǎn)生振動(dòng)。因此，火焰筒振動(dòng)的研究與測(cè)試在工程應(yīng)用中具有重要地位。準(zhǔn)確測(cè)量出火焰筒振動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而更好的控制火焰筒振動(dòng)具有重要的工程實(shí)踐價(jià)值。

2、測(cè)振方法主要分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量?jī)纱箢?。非接觸式測(cè)量由于不會(huì)影響被測(cè)對(duì)象振動(dòng)的原有狀態(tài)，具有成為未來(lái)振動(dòng)測(cè)量主流方法的潛力。激光多普勒測(cè)振技術(shù)具有精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、測(cè)量范圍大、不影響被測(cè)物體的振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但其測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用難度高。如何有效降低激光多普勒測(cè)振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)難度是目前急需解決的難題。

3、傳統(tǒng)激光多普勒測(cè)振技術(shù)多基于多個(gè)光學(xué)頭，由于各個(gè)光學(xué)頭相互獨(dú)立且激光發(fā)射器頻率存在不穩(wěn)定性，在光學(xué)頭的探測(cè)帶寬內(nèi)有可能存在兩個(gè)或三個(gè)激光器發(fā)射波長(zhǎng)相等的情況，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大，降低了系統(tǒng)的可行度。同時(shí)，由于需要多個(gè)光學(xué)頭，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用成本高，影響了工程實(shí)踐推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

2、為此，本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例提出了一種激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括：測(cè)試火焰筒1、火焰筒固定底座2、測(cè)試臺(tái)架底座3、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌a4、多普勒設(shè)備固定板5、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌b6、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌c7、分光棱鏡8、激光發(fā)射器9、參考光探測(cè)器10、信號(hào)光探測(cè)器a11、信號(hào)光探測(cè)器b12、信號(hào)采集處理裝置，其中：

3、測(cè)試火焰筒1通過(guò)火焰筒固定底座2固定于測(cè)試臺(tái)架底座3上；

4、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌a4用于對(duì)多普勒設(shè)備固定板5進(jìn)行位置調(diào)整；

5、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌b6用于對(duì)激光發(fā)射器9、參考光探測(cè)器10、信號(hào)光探測(cè)器a11和信號(hào)光探測(cè)器b12進(jìn)行位置調(diào)整；

6、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌c7用于對(duì)分光棱鏡8進(jìn)行位置調(diào)整；

7、激光發(fā)射器9對(duì)準(zhǔn)測(cè)試火焰筒1表面，分光棱鏡8位于激光發(fā)射器9與測(cè)試火焰筒1之間，激光發(fā)射器9向分光棱鏡8發(fā)射激光，其中，激光經(jīng)分光棱鏡8分為信號(hào)光和參考光；

8、參考光探測(cè)器10用于接收激光經(jīng)分光棱鏡8之后生成的參考光并基于參考光生成第一電信號(hào)；

9、信號(hào)光經(jīng)過(guò)測(cè)試火焰筒1表面反射回來(lái)后與參考光發(fā)生干涉，干涉之后被信號(hào)光探測(cè)器a11接收以生成第二電信號(hào)，以及干涉之后被信號(hào)光探測(cè)器b12接收以生成第三電信號(hào)；

10、信號(hào)采集處理裝置用于接收第一電信號(hào)、第二電信號(hào)和第三電信號(hào)，并對(duì)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)和第三電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)頻移處理以獲取測(cè)試火焰筒1的振動(dòng)實(shí)時(shí)速度。

11、進(jìn)一步的，參考光探測(cè)器10和激光發(fā)射器9之間夾角α為30°～40°。

12、進(jìn)一步的，信號(hào)光探測(cè)器a11和信號(hào)光探測(cè)器b12之間夾角β為30°～60°。

13、進(jìn)一步的，信號(hào)光探測(cè)器a11和信號(hào)光探測(cè)器b12僅接收信號(hào)光經(jīng)過(guò)測(cè)試火焰筒1表面反射回來(lái)后與參考光發(fā)生有效干涉時(shí)的外差信號(hào)。

14、進(jìn)一步的，試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌b6和試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌c7設(shè)置在多普勒設(shè)備固定板5上。

15、進(jìn)一步的，試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌a4固定于測(cè)試臺(tái)架底座3。

16、本申請(qǐng)至少實(shí)現(xiàn)以下有益效果：

17、1本申請(qǐng)采用非接觸式方法對(duì)火焰筒振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，避免了接觸式測(cè)量線路布置對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，有利于提高測(cè)試結(jié)果的精度。

18、2本申請(qǐng)與傳統(tǒng)光學(xué)頭激光多普勒振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)相比，僅需要一個(gè)光學(xué)頭，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，宜于進(jìn)行光路對(duì)準(zhǔn)，在實(shí)際工程中應(yīng)用更為方便。

19、3本申請(qǐng)中，信號(hào)光探測(cè)器a和信號(hào)光探測(cè)器b作為被動(dòng)檢測(cè)器，不影響物體上的空間分辨力，能夠改善了對(duì)準(zhǔn)公差和測(cè)量深度，便于試驗(yàn)操作。

20、4本申請(qǐng)可以用于遠(yuǎn)程測(cè)試火焰筒振動(dòng)，應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富。

技術(shù)特征：

1.一種激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括：測(cè)試火焰筒(1)、火焰筒固定底座(2)、測(cè)試臺(tái)架底座(3)、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌a(4)、多普勒設(shè)備固定板(5)、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌b(6)、試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌c(7)、分光棱鏡(8)、激光發(fā)射器(9)、參考光探測(cè)器(10)、信號(hào)光探測(cè)器a(11)、信號(hào)光探測(cè)器b(12)、信號(hào)采集處理裝置，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，參考光探測(cè)器(10)和激光發(fā)射器(9)之間夾角α為30°～40°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，信號(hào)光探測(cè)器a(11)和信號(hào)光探測(cè)器b(12)之間夾角β為30°～60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，信號(hào)光探測(cè)器a(11)和信號(hào)光探測(cè)器b(12)僅接收信號(hào)光經(jīng)過(guò)測(cè)試火焰筒(1)表面反射回來(lái)后與參考光發(fā)生有效干涉時(shí)的外差信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌b(6)和試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌c(7)設(shè)置在多普勒設(shè)備固定板(5)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌a(4)固定于測(cè)試臺(tái)架底座(3)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N激光多普勒火焰筒燃燒振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)?zhí)岢龅南到y(tǒng)中，試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)整滑軌A、B、C用于對(duì)多普勒設(shè)備固定板、激光發(fā)射器、參考光探測(cè)器、信號(hào)光探測(cè)器A和信號(hào)光探測(cè)器B、分光棱鏡進(jìn)行位置調(diào)整；分光棱鏡位于激光發(fā)射器與測(cè)試火焰筒之間，激光發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)測(cè)試火焰筒表面向分光棱鏡發(fā)射激光，激光經(jīng)分光棱鏡分為信號(hào)光和參考光；參考光探測(cè)器用于接收參考光并生成第一電信號(hào)；信號(hào)光經(jīng)過(guò)測(cè)試火焰筒表面反射回來(lái)后與參考光發(fā)生干涉后被信號(hào)光探測(cè)器A以及被信號(hào)光探測(cè)器B接收生成第二、三電信號(hào)；信號(hào)采集處理裝置用于對(duì)第一、二、三電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)頻移處理以獲取測(cè)試火焰筒的振動(dòng)實(shí)時(shí)速度。

技術(shù)研發(fā)人員：翟春華,肖俊峰,陳志峰,章恂,黃慶,潘赫男,王開柱,孫魏,焦道順,周建,孫正標(biāo),桂洪波,谷睿軒,于佳濱,蘇通,李軍,王乾遠(yuǎn),奚新國(guó),史華仁,王文一,陰海強(qiáng),劉家澍,曹殿堯,章文茜,閆安
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能國(guó)際電力江蘇能源開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231219
技術(shù)公布日：2024/9/19