Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Szacowanie niepewności aparaturowej w algorytmicznych pomiarach impedancji metodą Monte Carlo

Augustyn J., Misiowiec G.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 6

395--397

PL

W artykule przedstawiono ocenę niepewności aparaturowej pomiaru modułu i kąta fazowego impedancji za pomocą algorytmu dopasowania do sinusoidy oraz dwóch wersji algorytmu dopasowania do elipsy - klasycznej i zmodyfikowanej o algorytm analizy składowych głównych. Metodą Monte Carlo wyznaczono budżety niepewności dla badanych algorytmów oraz macierze niepewności. Wykazano, że podstawowym źródłem niepewności aparaturowej jest błąd wzmocnienia - dla modułu impedancji i szum wejściowy - dla kąta fazowego.

EN

An estimation of the instrument uncertainty of magnitude and phase angle measurement of impedance by using sine fitting algorithm, and the two versions of ellipse-fitting algorithm – the classical and the modified by algorithm of principal component analysis (PCA) is presented in the paper. In the sine fitting algorithm, based on LMS method, the values of orthogonal components of voltage and current (3) are used to calculate the impedance components |Z| and , from Eq. (4). In the classical ellipse fitting algorithm, based on the determined value of the parameter vector a (Eq. (6)), the impedance components are calculated from Eq. (7). In the modified ellipse fitting algorithm, the measuring system is supplemented by an additional acquisition channel of the generator signal. The classical ellipse fitting algorithm is then preceded by a fitting to the plane algorithm, using the method of principal components analysis [7]. Histograms in Figs. 1 and 2 show relative measurement errors impedance components obtained by the Monte Carlo method. Uncertainty budgets were determined for the tested algorithms as well as the uncertainty matrices. In the Tabs. 2 and 3 are shown the contributions to the standard uncertainty of the various uncertainty sources. It has been shown that the basic source of the uncertainty is the gain error - for the magnitude of impedance, and the input noise - for the phase angle. Components values of the combined standard uncertainty of impedance values estimation and the shape of probability distribution depend on the form of a processing algorithm.

2

The analysis of synchronous blade vibration using linear sine fitting

Przysowa R.

Journal of KONBiN

|

2014

|

No. 2 (30)

5--20

EN

In Blade Tip Timing several sensors installed circumferentially in the casing are used to record times of arrival (TOA) and observe deflections of blade tips. This paper aims to demonstrate methodology of model-based processing of aliased data. It focuses on the blade vibration excited by the forces synchronous with engine rotation, which are called integral responses. The driven harmonic oscillator with single degree of freedom (SDOF) is used to analyze blade vibration measured by tip-timing sensors during engine deceleration. When integral engine order EO is known, the linear sine fitting techniques can be used to process data from sensors to estimate amplitude, phase and frequency of blade vibration in each rotation. The oscillator model is implemented in MATLAB and used to generate resonance curves and simulate blade responses observed with tip sensors, installed in the axial compressor. Generated TOA data are fitted to the sine function to estimate vibration parameters. The validated procedure is then employed to analyze real test data.

PL

W metodzie dyskretno-fazowej (ang. tip-timing) kilka czujników zamocowanych na obwodzie w korpusie maszyny wirnikowej jest używanych do pomiaru czasów przyjścia i obserwacji odkształceń wierzchołków łopatek wirnika. W artykule przedstawiono metodyki przetwarzania rzadko próbkowanych danych pomiarowych z wykorzystaniem modelu matematycznego. Skoncentrowano się na drganiach łopatek wymuszanych przez siły synchroniczne z obrotami wirnika. Wymuszony oscylator harmoniczny, o jednym stopniu swobody, został wykorzystany do analizy drgań łopatek mierzonych przez czujniki podczas deceleracji silnika. Jeśli znana jest rzędowość wymuszenia, liniowe techniki dopasowania funkcji sinus mogą być używane do przetwarzania danych w celu estymacji amplitudy, fazy i częstotliwości drgań łopatek w kolejnych obrotach wirnika. Generowane czasy przyjścia dopasowywane są do funkcji sinus w celu estymacji parametrów drgań. Zweryfikowana w ten sposób procedura jest następnie wykorzystana do analizy danych z rzeczywistych testów silnika.

3

Standard sine fitting algorithms applied to Blade Tip Timing data

Kaźmierczak K., Przysowa R.

Journal of KONBiN

|

2014

|

No. 2 (30)

21--30

EN

Blade Tip Timing (BTT) is a non-intrusive method to measure blade vibration in turbomachinery. Time of Arrival (TOA) is recorded when a blade is passing a stationary sensor. The measurement data, in form of under sampled (aliased) tip-deflection signal, are difficult to analyze with standard signal processing methods like digital filters or Fourier Transform. Several indirect methods are applied to process TOA sequences, such as reconstruction of aliased spectrum and Least-Squares Fitting to harmonic oscillator model. We used standard sine fitting algorithms provided by IEEE-STD-1057 to estimate blade vibration parameters. Blade-tip displacement was simulated in time domain using SDOF model, sampled by stationary sensors and then processed by the sinefit.m toolkit. We evaluated several configurations of different sensor placement, noise level and number of data. Results of the linear sine fitting, performed with the frequency known a priori, were compared with the non-linear ones. Some of non-linear iterations were not convergent. The algorithms and testing results are aimed to be used in analysis of asynchronous blade vibration.

PL

Metoda dyskretno-fazowa (ang. tip-timing) jest nieinwazyjnym sposobem pomiaru drgań łopatek w przepływowych maszynach wirnikowych. Czas przyjścia zapisywany jest w momencie, kiedy łopatka mija stacjonarny czujnik. Do analizy danych pomiarowych w formie rzadko próbkowanego sygnału odkształcenia wierzchołka (aliasing) wykorzystano standardowe metody dopasowania funkcji sinus dostarczone przez normę IEEE-STD-1057 w celu estymacji parametrów drgań łopatek. Przemieszczenia wierzchołków łopatki w dziedzinie czasu zasymulowano wykorzystując model oscylatora o jednym stopniu swobody. Wyniki liniowego dopasowania, wykonanego ze znaną a priori częstotliwością, porównano z wynikami dopasowania nieliniowego. Uzyskane algorytmy i wyniki testowania mają być wykorzystane do analizy drgań asynchronicznych łopatek.