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专利摘要

本发明涉及一种可磨耗涂层性能测试系统和方法，测试方法包括：在测试工况下旋转运行测试叶片；标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202010758605.2
申请日期:
2020-07-31
专利申请人:
分类号:
G01N3/56 ; G01N29/14
发明/设计人:
于月光，刘建明，孙建刚，沈婕，章德铭，张鑫，刘通，郭丹，黄凌峰
权利要求: 1.一种基于碰磨试验的可磨耗涂层性能测试方法，包括：在测试工况下旋转运行测试叶片；标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录；其中，声发射传感器输出信号强度的预设阈值A1设置为大于或等于1.3A0，A0是指未发生碰磨时声发射传感器输出信号的强度值；其中，加速度传感器输出信号强度的预设阈值B1设置为大于或等于1.5B0，B0是指未发生碰磨时加速度传感器输出信号的强度值，所述声发射传感器的频率响应范围为50-220kHz；所述加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000Hz。2.根据权利要求1所述的方法，其中，分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的电压信号的强度是否超过各自的预设阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其中，声发射传感器输出信号强度的预设阈值A1设置为1.3A0-2A0，A0是指未发生碰磨时声发射传感器输出信号的强度值，加速度传感器输出信号强度的预设阈值B1设置为大于或等于1.5B0-2B0，B0是指未发生碰磨时加速度传感器输出信号的强度值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述声发射传感器安装在可磨耗涂层背向测试叶片的一侧；所述加速度传感器安装在用于固定可磨耗涂层的夹具上。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在控制所述侵入平台侵入到预设深度或者侵入预设时长后，还包括：控制所述侵入平台在预设时间长度内停止运动，然后以预设速度退回所述初始位置。6.一种可磨耗涂层性能测试系统，包括：转子系统，包括测试叶片和驱动所述测试叶片转动的驱动机构；侵入系统，包括侵入平台和数据测试仪器，侵入平台用于带动可磨耗涂层的相对于测试叶片执行侵入运动，所述数据测试仪器包括加速度传感器和声发射传感器，分别用于监测可磨耗涂层样品的加速度信号和声发射信号；控制单元，其用于控制所述驱动机构驱动所述测试叶片按照测试工况转动，确定碰磨零点，然后基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动，并从所述数据测试仪器获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录；其中，所述控制单元包括零点确定模块，用于控制所述侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，并在侵入过程中，分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，确定当前时刻为碰磨零点；其中，声发射传感器输出信号强度的预设阈值A1设置为大于或等于1.3A0，A0是指未发生碰磨时声发射传感器输出信号的强度值；其中，加速度传感器输出信号强度的预设阈值B1设置为大于或等于1.5B0，B0是指未发生碰磨时加速度传感器输出信号的强度值，所述声发射传感器的频率响应范围为50-220kHz；所述加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000Hz。7.根据权利要求6所述的系统，其具有以下特征：侵入系统包括用于固定可磨耗涂层样品的夹具，所述加速度传感器安装在所述夹具上，所述声发射传感器安装在可磨耗涂层背向测试叶片一侧。8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元还包括以下任一模块：函数调取模块，用于调取测试工况下测试叶片与可磨耗涂层之间的碰磨轨迹变化函数，控制单元按照预设的碰磨轨迹变化函数控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；叶片控制模块，用于控制所述驱动机构驱动所述测试叶片按照测试工况转动；侵入控制模块，用于基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；数据记录模块，用于从所述数据测试仪器获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，然后将所述碰磨实验数据与对应时刻下的所述侵入平台的侵入位置数据一并进行记录；回退控制模块，用于在所述侵入控制模块控制所述侵入平台侵入到预设深度或者侵入预设时长后，控制所述侵入平台在预设时间长度内停止运动，然后以预设速度退回所述初始位置。