RU55468U1 - INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE - Google Patents
INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU55468U1 RU55468U1 RU2006104684/22U RU2006104684U RU55468U1 RU 55468 U1 RU55468 U1 RU 55468U1 RU 2006104684/22 U RU2006104684/22 U RU 2006104684/22U RU 2006104684 U RU2006104684 U RU 2006104684U RU 55468 U1 RU55468 U1 RU 55468U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- turbine
- blades
- microcontroller
- fiber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к информационно-измерительной технике и может быть использована для бесконтактного измерения температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя и управления температурным режимом авиационной силовой установки. Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей, повышении эффективности и надежности. Поставленная задача решается за счет того, что в информационно-измерительном устройстве контроля температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя, содержащем оптическую головку, сопряженную с входным торцом волоконного световода, выходной торец которого сопряжен с приемником излучения, входящим в состав электронного блока преобразования, усиления и обработки сигнала, в него введены микроконтроллер (PIC - контроллер), регулятор топливной системы, самопишущий прибор, цифровой индикаторный дисплей и сигнализатор, объектив оптической головки выполнен с регулируемым фокусным расстоянием, а в каждой ступени двигателя оптическая головка и часть волоконного световода размещены внутри защитного оптического зонда, свободный торец зонда, направленный на лопатки, закрыт инфракрасно прозрачным стеклом и размещен в корпусе турбины двигателя, а другая часть волоконного световода снаружи двигателя помещена внутри защитного гибкого металлорукава, при этом число каналов измерения равно количеству ступеней турбины двигателя, выходы всех измерительных каналов соединены с микроконтроллером, имеющим встроенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, порты ввода-вывода, память, а выход микроконтроллера соединен с регулятором топливной системы, самопишущим прибором и размещенными в кабине пилотов цифровым индикаторным дисплеем и сигнализатором о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток. The utility model relates to information-measuring technology and can be used for non-contact measurement of the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine and temperature control of an aircraft power plant. The problem, which the utility model is aimed at, is to expand the functionality, increase efficiency and reliability. The problem is solved due to the fact that in the information-measuring device for controlling the temperature of the blades of the turbine of a gas turbine engine, containing an optical head, coupled to the input end of the fiber, the output end of which is coupled to a radiation receiver, which is part of the electronic conversion, amplification and signal processing unit , it includes a microcontroller (PIC - controller), a fuel system regulator, a recording device, a digital indicator display and an alarm, an optical lens the head is made with adjustable focal length, and in each stage of the engine an optical head and part of the fiber are placed inside the protective optical probe, the free end of the probe directed to the blades is covered with infrared transparent glass and placed in the turbine housing of the engine, and the other part of the fiber is outside the engine placed inside a protective flexible metal hose, while the number of measurement channels is equal to the number of stages of the engine turbine, the outputs of all measuring channels are connected to mic the controller having a built-in switch, an analog-to-digital converter, input / output ports, memory, and the microcontroller output is connected to the fuel system regulator, a recording device and a digital indicator display and an indicator of excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades located in the cockpit.
В отличие от прототипа, введены микроконтроллер (PIC - контроллер), регулятор топливной системы, самопишущий прибор, цифровой индикаторный дисплей и сигнализатор, объектив оптической головки выполнен с регулируемым фокусным расстоянием, а в каждой ступени двигателя оптическая головка и часть волоконного световода размещены внутри защитного оптического зонда, свободный торец зонда, направленный на лопатки, закрыт инфракрасно прозрачным стеклом и размещен в корпусе турбины двигателя, а другая часть волоконного световода снаружи двигателя помещена внутри защитного гибкого металлорукава, при этом число каналов измерения равно количеству ступеней турбины двигателя, выходы всех измерительных каналов соединены с микроконтроллером, имеющим встроенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, порты ввода-вывода, память, а выход микроконтроллера соединен с регулятором топливной системы, самопишущим прибором и размещенными в кабине пилотов цифровым индикаторным дисплеем и сигнализатором о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток.In contrast to the prototype, a microcontroller (PIC controller), a fuel system regulator, a recording device, a digital indicator display and an annunciator, an optical head lens are made with adjustable focal length, and an optical head and a part of the optical fiber are placed inside the protective optical fiber in each engine stage of the probe, the free end of the probe directed at the blades is closed by infrared transparent glass and placed in the turbine housing of the engine, and the other part of the optical fiber outside the engine placed inside a protective flexible metal hose, the number of measurement channels being equal to the number of engine turbine stages, the outputs of all measuring channels are connected to a microcontroller having a built-in switch, an analog-to-digital converter, input / output ports, memory, and the microcontroller output is connected to the fuel system regulator, a recording device and a digital indicator display located in the cockpit and an indicator of excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades.
Description
Полезная модель относится к информационно-измерительной технике и может быть использована для бесконтактного измерения температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя и управления температурным режимом авиационной силовой установки.The utility model relates to information-measuring technology and can be used for non-contact measurement of the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine and temperature control of an aircraft power plant.
Известно устройство для измерения температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя (US, патент, 4579461, Кл. G 01 j 5/32, 1986), в котором оптическая головка сопряжена с входным торцом волоконного световода, выходной торец которого сопряжен с приемником излучения.A known device for measuring the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine (US patent 4,579,461, class G 01 j 5/32, 1986), in which the optical head is coupled to the input end of the fiber, the output end of which is coupled to the radiation receiver.
Недостатком его является относительно невысокая точность измерения температуры, из-за чего это устройство не может быть применено на новых газотурбинных двигателях.Its disadvantage is the relatively low accuracy of temperature measurement, which is why this device cannot be used on new gas turbine engines.
В качестве прототипа принято информационно-измерительное устройство контроля температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя (RU, патент, 2032887, Кл. G 01 J 5/30, 1995), содержащее оптическую головку, сопряженную с входным торцом волоконного световода, выходной торец которого сопряжен с приемником излучения, входящим в состав электронного блока преобразования, усиления и обработки сигнала.As a prototype, an information-measuring device for monitoring the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine (RU, patent, 2032887, CL G 01 J 5/30, 1995) was adopted, containing an optical head coupled to the input end of the fiber, the output end of which is connected to the receiver radiation, which is part of the electronic unit for conversion, amplification and signal processing.
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, малая эффективность и надежность.The disadvantages of this device are limited functionality, low efficiency and reliability.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей, повышении эффективности и надежности.The problem, which the utility model is aimed at, is to expand the functionality, increase efficiency and reliability.
Поставленная задача решается за счет того, что в информационно-измерительном устройстве контроля температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя, содержащем оптическую головку, сопряженную с The problem is solved due to the fact that in the information-measuring device for monitoring the temperature of the blades of the turbine of a gas turbine engine, containing an optical head associated with
входным торцом волоконного световода, выходной торец которого сопряжен с приемником излучения, входящим в состав электронного блока преобразования, усиления и обработки сигнала, в отличие от прототипа, в него введены микроконтроллер (PIC - контроллер), регулятор топливной системы, самопишущий прибор, цифровой индикаторный дисплей и сигнализатор, объектив оптической головки выполнен с регулируемым фокусным расстоянием, а в каждой ступени двигателя оптическая головка и часть волоконного световода размещены внутри защитного оптического зонда, свободный торец зонда, направленный на лопатки, закрыт инфракрасно прозрачным стеклом и размещен в корпусе турбины двигателя, а другая часть волоконного световода снаружи двигателя помещена внутри защитного гибкого металлорукава, при этом число каналов измерения равно количеству ступеней турбины двигателя, выходы всех измерительных каналов соединены с микроконтроллером, имеющим встроенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, порты ввода-вывода, память, а выход микроконтроллера соединен с регулятором топливной системы, самопишущим прибором и размещенными в кабине пилотов цифровым индикаторным дисплеем и сигнализатором о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток.the input end of the fiber, the output end of which is coupled to the radiation receiver, which is part of the electronic unit for converting, amplifying and processing the signal, unlike the prototype, a microcontroller (PIC controller), a fuel system regulator, a recording device, a digital indicator display are introduced into it and a signaling device, the lens of the optical head is made with adjustable focal length, and in each stage of the engine the optical head and part of the optical fiber are placed inside the protective optical NDA, the free end of the probe directed to the blades is closed with infrared transparent glass and placed in the engine turbine housing, and the other part of the fiber optic cable outside the engine is placed inside a protective flexible metal hose, while the number of measurement channels is equal to the number of stages of the engine turbine, the outputs of all measuring channels are connected with a microcontroller having a built-in switch, an analog-to-digital converter, input / output ports, memory, and the output of the microcontroller is connected to the fuel system regulator, a recording device and a digital indicator display located in the cockpit and an indicator of excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображена блок-схема информационно-измерительного управляющего устройства температурой лопаток турбины газотурбинного двигателя. На фиг.2 показана схема установки оптического зонда в корпусе газовой турбины ГТД.The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 shows a block diagram of an information-measuring control device for the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine. Figure 2 shows the installation diagram of the optical probe in the casing of a gas turbine gas turbine engine.
Заявляемое устройство содержит регулятор топливной системы газотурбинного двигателя 1, регулирующий подачу топлива (Топ) в камеры сгорания газотурбинного двигателя (ГТД) 2. В ГТД подается также воздух (В).The inventive device contains a fuel system regulator for a gas turbine engine 1, which regulates the supply of fuel (Top) to the combustion chambers of a gas turbine engine (GTE) 2. Air (B) is also supplied to the TBG.
Последовательно с ГТД включено N измерительных каналов (по числу ступеней турбины ГТД), состоящих из цепочек с оптическими головками 3-1, 3-2, ..., 3-N, сопряженными с входными торцами волоконных световодов 4-1, 4-2, ..., 4-N. Выходные торцы волоконных световодов сопряжены с In series with the gas turbine engine, N measuring channels are included (according to the number of stages of the gas turbine turbine), consisting of chains with optical heads 3-1, 3-2, ..., 3-N, coupled to the input ends of the optical fibers 4-1, 4-2 , ..., 4-N. The output ends of the optical fibers are paired with
приемниками излучения, входящими в состав электронных блоков преобразования, усиления и обработки сигнала 5-1, 5-2, ... 5-N.radiation receivers, which are part of the electronic units for conversion, amplification and signal processing 5-1, 5-2, ... 5-N.
Благодаря волоконным световодам длиной в несколько метров электронные блоки удалены на некоторое расстояние от высокотемпературных зон ГТД.Thanks to fiber optic fibers several meters long, the electronic components are removed at a certain distance from the high-temperature zones of the gas turbine engine.
Выходы электронных блоков соединены с микроконтроллером (PIC -контроллером), имеющим встроенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, порты ввода-вывода, память.The outputs of the electronic units are connected to a microcontroller (PIC controller) having a built-in switch, an analog-to-digital converter, input-output ports, and memory.
Выход микроконтроллера 6 соединен электрически с регулятором топливной системы ГТД 1, а также с самопишущим прибором 7 типа «черного ящика», записывающим информацию о температуре лопаток всех ступеней турбины ГТД.The output of the microcontroller 6 is electrically connected with the regulator of the fuel system of the turbine engine 1, as well as with a black box recorder 7, which records the temperature information of the blades of all stages of the turbine engine.
В кабине пилотов размещены цифровой индикаторный дисплей 8 и сигнализатор 9 о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток, информацию на которые выдает микроконтроллер.In the cockpit there is a digital indicator display 8 and an alarm 9 about excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades, the information on which the microcontroller issues.
На фиг. 2 показана схема установки оптического зонда в корпусе газовой турбины ГТД. Оптический зонд выполнен в виде соосных трубок 1 и 2 разного диаметра, герметично скрепленных друг с другом и размещенных между наружным 3 и внутренним 4 корпусами газовой турбины. Муфты 5 и 6 предназначены для крепления. Снаружи наружного корпуса газовой турбины трубка 2 скреплена с гибким металлорукавом. Внутри металлорукава и трубок размещен гибкий волоконный световод 8. Свободный торец оптического зонда, направленный на лопатки 9, закрыт инфракрасно прозрачным стеклом 10 и размещен внутри внутреннего корпуса газовой турбины 4. Внутри оптического зонда между защитным инфракрасно прозрачным стеклом 10 и входным торцом волоконного световода 8 размещен объектив 11 с регулируемым фокусным расстоянием, позволяющим регулировать величину диаметра пятна визирования. Объектив одновременно выполняет функции полосового фильтра частот.In FIG. 2 shows a diagram of an optical probe installation in a gas turbine gas turbine housing. The optical probe is made in the form of coaxial tubes 1 and 2 of different diameters, hermetically fastened to each other and placed between the outer 3 and inner 4 casings of the gas turbine. Couplings 5 and 6 are designed for mounting. Outside the outer casing of the gas turbine, the tube 2 is fastened with a flexible metal hose. A flexible optical fiber 8 is placed inside the metal sleeve and tubes. The free end of the optical probe directed to the blades 9 is closed by an infrared transparent glass 10 and placed inside the gas turbine 4. The inside of the optical probe is placed between the protective infrared transparent glass 10 and the input end of the optical fiber 8 lens 11 with an adjustable focal length, allowing you to adjust the diameter of the spot of sight. The lens simultaneously performs the functions of a bandpass filter of frequencies.
Заявляемое информационно-измерительное управляющее устройство температурой лопаток турбины ГТД работает следующим образом.The inventive information-measuring control device temperature of the turbine blades of the turbine engine is as follows.
Излучение от лопатки 9 (фиг. 2) проецируется оптической головкой через инфракрасно прозрачное стекло 10 и фокусирующий объектив 11 на входной торец волоконного световода 8.The radiation from the blades 9 (Fig. 2) is projected by the optical head through an infrared transparent glass 10 and a focusing lens 11 onto the input end of the fiber 8.
Такая картина преобразования сигналов имеет место в каждом из N измерительных каналов, соответствующих ступеням турбины ГТД (фиг.1).This picture of the signal conversion takes place in each of the N measuring channels corresponding to the stages of the turbine engine (figure 1).
С выходных торцов волоконных световодов 4-1, 4-2, ..., 4-N оптическое излучение поступает на соответствующие приемники излучения, входящие в состав электронных блоков преобразования, усиления и обработки сигнала 5-1, 5-2, ..., 5-N. Далее сигналы поступают на микроконтроллер 6.From the output ends of the optical fibers 4-1, 4-2, ..., 4-N, the optical radiation is supplied to the respective radiation receivers, which are part of the electronic conversion, amplification and signal processing units 5-1, 5-2, ... 5-N. Next, the signals are fed to the microcontroller 6.
В микроконтроллере 6 входные сигналы поступают на многоканальный коммутатор, который коммутирует аналоговые сигналы электронных блоков 5-1, 5-2, ..., 5-N. Далее после коммутаторов сигнал усиливается усилителем, преобразуется в цифровой вид в аналого-цифровом преобразователе и поступает в блок памяти, где проходит обработку. Через порты ввода-вывода микроконтроллер 6 подключается к внешним устройствам, выдавая управляющий сигнал на регулятор топливной системы 1, который управляет режимом работы ГТД. Через порты ввода-вывода микроконтроллер 6 выдает информацию о температуре лопаток всех ступеней турбины ГТД, которая записывается самопишущим прибором 7 типа «черного ящика». Аналогично микроконтроллер соединен с размещенными в кабине пилотов цифровым индикаторным дисплеем 8, отображающим температуру лопаток всех ступеней турбины ГТД, и сигнализатором 9 о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток.In the microcontroller 6, the input signals are fed to a multi-channel switch, which commutes the analog signals of electronic blocks 5-1, 5-2, ..., 5-N. Further, after the switches, the signal is amplified by an amplifier, converted into a digital form in an analog-to-digital converter, and enters the memory block, where it is processed. Through the I / O ports, the microcontroller 6 is connected to external devices, issuing a control signal to the fuel system regulator 1, which controls the operation mode of the gas turbine engine. Through the I / O ports, the microcontroller 6 provides information on the temperature of the blades of all stages of the turbine engine, which is recorded by a black-box recorder 7. Similarly, the microcontroller is connected to a digital indicator display 8 located in the cockpit, which displays the temperature of the blades of all stages of the turbine engine, and an alarm 9 about the excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades.
Таким образом, введение микроконтроллера (PIC - контроллера), регулятора топливной системы, самопишущего прибора, цифрового индикаторного дисплея и сигнализатора, выполнение объектива оптической головки с регулируемым фокусным расстоянием и размещение внутри защитного оптического зонда в каждой ступени двигателя оптической головки и части волоконного световода позволяет расширить функциональные возможности заявляемого устройства.Thus, the introduction of a microcontroller (PIC controller), a fuel system regulator, a recording device, a digital indicator display and an annunciator, the implementation of an optical head lens with adjustable focal length, and the placement of an optical head and part of a fiber waveguide inside each optical engine probe in each stage of the engine functionality of the claimed device.
Размещение в корпусе турбины двигателя защитного оптического зонда, свободный торец которого, направленный на рабочие лопатки, закрыт инфракрасно прозрачным стеклом и помещение внутри защитного гибкого металлорукава другой части волоконного световода снаружи двигателя позволяет повысить надежность работы.Placing a protective optical probe in the turbine housing of the engine, the free end of which, directed to the working blades, is covered by infrared transparent glass and placing inside the protective flexible metal sleeve of another part of the fiber optic cable outside the engine can improve reliability.
Измерение температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя по N каналам, число которых равно количеству ступеней турбины двигателя, соединение выходов всех измерительных каналов с микроконтроллером, имеющим встроенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, порты ввода-вывода, память, и соединение выхода микроконтроллера с регулятором топливной системы, самопишущим прибором и размещенными в кабине пилотов цифровым индикаторным дисплеем и сигнализатором о чрезмерных температурах турбины в целом и отдельных лопаток позволяет повысить эффективность функционирования заявляемого устройства.Measuring the temperature of the turbine blades of a gas turbine engine through N channels, the number of which is equal to the number of stages of the engine turbine, connecting the outputs of all measuring channels to a microcontroller having a built-in switch, an analog-to-digital converter, input / output ports, memory, and connecting the output of the microcontroller to the fuel system regulator , with a recording device and a digital indicator display and a signaling device about excessive temperatures of the turbine as a whole and individual blades located in the cockpit is to increase the efficiency of the disclosed device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104684/22U RU55468U1 (en) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104684/22U RU55468U1 (en) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU55468U1 true RU55468U1 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=37060020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104684/22U RU55468U1 (en) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU55468U1 (en) |
-
2006
- 2006-02-15 RU RU2006104684/22U patent/RU55468U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101512227B (en) | Flame detector for monitoring flame during combustion process | |
CN104697665B (en) | A kind of blast funnace hot blast stove temperature monitoring method based on distribution type fiber-optic | |
CN102576148A (en) | Flexible imaging fiber bundle monitoring system for combustion turbines | |
CN106949972B (en) | Thermal imaging in high temperature furnaces | |
CN211904663U (en) | Multi-sensor-based building fire test multi-parameter simultaneous monitoring system | |
DE3587265D1 (en) | SIGHT TUBE DEVICE FOR AN OPTICAL PYROMETER FOR MONITORING A GAS TURBINE. | |
CN201476897U (en) | High-temperature thermocouple sensor | |
JPH0579919A (en) | Improved temperature sensor | |
RU55468U1 (en) | INFORMATION AND MEASURING CONTROL DEVICE TEMPERATURE SHOVEL TURBINE GAS TURBINE ENGINE | |
CN102288555A (en) | Bijection type high-temperature smoke sensor and real-time detection method | |
US8946635B2 (en) | System and method for measuring radiant energy in gas turbine engines, components and rigs | |
CN104316104A (en) | Photolithography projection objective lens internal chamber high-precision gas measuring device | |
CN112505913A (en) | High-temperature-resistant endoscope | |
CN100498341C (en) | Automatic test system for cold test of boiler and test method thereof | |
RU79666U1 (en) | MULTI-CHANNEL INFORMATION-MEASURING SYSTEM FOR TEMPERATURE CONTROL OF BLADES OF A ROTOR OF A GAS TURBINE ENGINE | |
CN213517739U (en) | High-temperature-resistant endoscope | |
CN212300660U (en) | Automatic temperature measuring device for oven wall of coke oven | |
JP2874310B2 (en) | Vibration measurement device for rotating blades | |
CN210051605U (en) | Sampling gun with monitoring function | |
CN105465819A (en) | Visual flame detection system of gasifier and control method of system | |
CN105606137A (en) | Light sensor working under high temperature environment | |
CN105698940A (en) | Temperature measuring gun for high-temperature liquid metal and temperature measuring system | |
CN111721437A (en) | Automatic temperature measuring device for oven wall of coke oven | |
CN105444920B (en) | Online flue gas temp measuring method based on visible light technology, device and system | |
CN205506220U (en) | Portable infrared quick temperature measurement device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070216 |