2　试验方法

2.1　固定导叶固有频率测试

2.1.1　测试方法

固定导叶固有频率测试采用脉冲激励法（即锤击法），对激发力和被激发体的响应进行传递函数分析就可以得到被激发体的各阶固有频率。

试验的数据分析主要包括两部分：一是传递函数分析，用于确定振动系统的固有频率；二是相干函数分析，用于判断传递函数分析得到的固有频率的可靠程度。

2.1.2　测点布置

选择4个固定导叶（1～4号）进行固有频率测试，如图1所示。其中，1～3号固定导叶布置4个加速度传感器作为响应测量点，2个测点布置在距离导叶上端面1/3处，另2个测点布置在距离导叶上端面2/3处，测点分别距离导叶进水边缘、出水边缘100mm，锤击位置在距离固定导叶进出口端面1/2处，共3个锤击位置，如图2所示。

另外，4号固定导叶上设置了12处传感器，以获取振动模态，如图3所示。

2.2　固定导叶、蜗壳及座环上下环板应力测试

为了充分得到固定导叶及座环相关位置在机组各种运行工况下的应力情况，选取了一些典型位置布置相同或不同的测点，进行测量和分析，具体步骤如下。

2.2.1　试验方法

固定导叶应力试验采用水下电阻应变计静、动态应变测试法。通过测量固定导叶不同运行工况下的应变值，经计算得到其静应力、动态应力。

2.2.2　固定导叶应力测点布置

选择3个固定导叶（1号、3号、4号）进行应力测试试验，具体测点位置如图4和图5所示。

2.2.3　蜗壳及座环上下环板应力测点布置及信号线的引出

在座环上环板上10号、11号固定导叶之间及22号、23号固定导叶之间，各布置1个测点，各测量信号线通过在蜗壳进入门侧开孔引出，为了防止渗漏水，在引出线位置设计防水装置。

2.2.4　应变片类型和粘贴方法

测试应变片采用日本KYOWA箔式应变片（KFG-5-350-C1-11 L1M3R或L2M3R），采用整体引线方式，应变片电阻值为350Ω，灵敏度为2.0左右。

2.3　固定导叶动水压力测试

选择20号固定导叶进行动水压力测试，共2个测点。每个固定导叶各布置2个贴片式微型压力传感器，一个测点布置在导叶正面距离固定导叶上端面1/2高度处，另一个测点布置在导叶背面距离导叶上端面1/2高度处。

固定导叶动水压力采用贴片式微型压力传感器测量。微型传感器粘贴和防护同应变片。

2.4　顶盖振动测试

顶盖垂直振动测点：位于顶盖的圆周上，在+X和-Y处各布置1个测点，共2个测点。

采用美国PCB 356A16型加速度传感器进行固有频率测试及顶盖振动测试，其频响范围为0.5～10kHz，灵敏度100mV/g，幅值范围±50g（受仪器限制，测量范围±10g）。

2.5　水轮机压力脉动测试

水轮机压力脉动测点共4点，分别位于蜗壳进口、无叶区（活动导叶后转轮前）、顶盖、尾水锥管进口（下游侧进人门附近）。压力脉动传感器采用美国PBC公司专用传感器进行测量。