ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

Abstract

Нарушение режимов смазки неизбежно инициирует зарождение прогрессирующих с высокой скоростью дефектов в элементах подшипниковых узлов. Несвоевременное обнаружение деструктивных процессов в подшипниках роторов газотурбинных установок приводит к полному выходу установки из строя и может иметь катастрофические последствия, как для судна, так и группы судов в сложных навигационных условиях. К сожалению, существующие типы акселерометров в условиях концентрированного воздействия мощных электромагнитных, термических и вибрационных полей, компактно расположенного судового оборудования, не обеспечивают эффективный контроль вибрации подшипников в наиболее информативном высокочастотном диапазоне. В сложившейся ситуации наиболее целесообразным может оказаться использование волоконно-оптических измерительных преобразователей на основе кварцевого стекла, как материала наиболее стойкого к большинству эксплуатационных дестабилизирующих факторов. Для детектирования и измерения уровня вибрации подшипников газотурбинных установок могут использоваться волоконно-оптические акселерометры, построенные по схемам поляризационной, фазовой и амплитудной модуляции. В тоже время анализ показал, что возможности существующих волоконно-оптических устройств недостаточны для эффективного контроля вибрации в специальных условиях. В создавшейся ситуации представляется рациональной рекомендация акцентировать внимание на компенсации деградации свойств чувствительного элемента акселерометра и прилегающих линий связи. Рекомендуемое схемотехническое решение представляет собой волоконный акселерометр амплитудной модуляции, состоящий из герметичного корпуса, опорного световода, содержащего блок С/G- линз, измерительного и компенсирующего световодов. Световоды имеют отражающие слои из сапфирового стекла на торцах и эксцентриковую массу из кварцевого стекла на измерительном световоде. Главное отличие рекомендованногоакселерометра от ранее известных конструкций заключается в том, что световоды имеют депрессированную сердцевину, оптические фильтры включены в состав измерительного и компенсирующего световодов, разъединение/объединение излучения осуществляется в блоке С/G- линз, а для компенсации температурного влияния используется жестко соединенная с опорным световодом биметаллическая пластина.