陈洪敏，韩 伟，熊 兵，郭光辉

(中国燃气涡轮研究院，四川 江油 621703)

1 引言

燃气轮机叶尖间隙对其性能有很大影响，间隙过大会使叶尖泄漏增大，降低燃气轮机性能；而间隙过小将引发叶尖与机匣碰磨，影响燃气轮机安全。如何设计、控制最佳叶尖间隙，对提高燃气轮机性能、保障其安全非常重要[1]。合理设计间隙或主动控制间隙的关键在于了解叶尖间隙的实际变化情况，掌握其变化规律，验证理论计算与设计的合理性，这对燃气轮机研制过程中的优化设计和试验安全具有重要的工程价值。因此，需要对叶尖间隙进行实时监测，为改进设计、找出最佳叶尖间隙提供依据。传统的叶尖间隙测量方法有放电探针法、涡电流法、X射线测量法、超声波测量法、微波测量法、电容法、光学法等[1～5]。

现代燃气轮机中采用H形凹腔冷却涡轮叶片，一个叶片将形成两个间隙值，增加了叶尖间隙测量的难度。本文利用从ROTADATA公司引进的电容型叶尖间隙测量系统(CAPLONG)，通过自编算法，成功分离了H形叶片的叶盆间隙和叶背间隙，可同时测量、记录和显示叶盆与叶背间隙，并将其应用于工程实际中。

2 叶尖间隙测量设备

测量系统为中国燃气涡轮研究院引进的电容型叶尖间隙测量系统，属于调频式，其基本原理是基于探头端面与转子叶尖所形成的电容变化进行间隙测量[6]。两电极之间间隙变化将引起电容变化，进而引起振荡频率(即载波频率)变化，利用这一变化信号对原载波信号进行调制，输出调频信号，再通过解调调频信号，将频率变化转换为电压变化，最后测量该电压即可实现叶尖间隙的间接测量。……