叶片作为旋转机械的关键部件，其运行状态直接影响设备的安全可靠运行。大型汽轮发电机组末级叶片所处环境比较恶劣，容易造成叶片安全事故，近些年火电机组深度调峰进一步加剧了这一趋势，因此开展叶片振动的在线实时监测和分析对于大型汽轮发电机组安全运行具有重大意义。
本文简单介绍下BTT技术原理，后续将对BTT测量中应用的一些信号采集及信号分析技术做详细说明。
传统的叶片振动测量方法是电阻应变片法，属于接触式测量方法，此方法只能测量有限数目的叶片，不能同时测量整级叶片的振动信息，且振动信号的引出非常困难也不便于叶片振动信号的分析。近些年发展了一种基于叶尖定时法的叶片在线监测技术，该方法通过将传感器安装在机匣上，可同时监测同级所有叶片的振动情况，具有简单可靠且使用寿命长的特点。
叶尖定时测量叶片振动原理如下图所示，图中给出的脉冲信号，是传感器输出的叶尖定时信号，定时信号的上升沿记录了叶片达到传感器的时刻。角度基准同步传感器是放在叶片根部，每个叶片的叶根扫过时，输出一个脉冲信号。由于叶片根部是不振动的，所以可以作为叶尖振动信号的同步信号，达到尽量减小转动设备转速不均匀带来的测量误差。转速同步传感器放在转轴附近，转轴每旋转一转，输出一个脉冲信号。如果叶片不发生振动时，叶尖定时信号每个上升沿（或者下降沿）与叶根同步信号的上升沿（或者下降沿）之间的间隔（角度差）是恒定的；叶片发生振动后，叶尖定时信号脉冲沿会发生向前或者向后移动，通过测量该移动角度，再换算法位移就能得到每一个叶片振动信号。
图1：叶尖定时测量示意图
为了简化传感器数量，可以考虑将低速状态下（叶片未发生振动时）的叶尖定时信号作为叶根同步信号。
下图是一台透平机组典型的叶尖定时传感器布置图。
图2：透平机组叶片监测布置图
叶尖定时测量用传感器根据所监测设备工况，可以选激光、电涡流、磁电式、电容式传感器等等，各种传感器适用性见下表。
表1：BTT测量用传感器
从原理上来讲，叶尖定时技术原理比较简单，但是在实际应用过程中遇到了很多问题，导致这一技术在落地时不甚理想，目前开发并成功商业应用的产品非常少，并且价格非常高，一台3-5通道的叶片在线监测系统，售价高达100-300万元。
图3：英国EMTD公司叶片监测产品
图4、5是本人采用自己的算法，拿EMTD公司测试数据得到的叶片振动结果（数据取自EMTD软件自带Demo1数据- Cropped 16-48-53 01-05-2020，图6振动数据取自Area 1 Range 1 4236 4818.csv文件）。图中4500rpm对应叶片高阶同步共振。
图4：第3根传感器测量得到的振动位移
图5：叶片振动分析结果
图6：EMTD软件得到的振动结果
后续待更新...
注：文中图1及表1引自天津大学硕士研究生李帅的硕士毕业论文“基于叶尖定时原理的旋转叶片振动信号发生技术研究”
