SU557272A1 - Пирометр дл измерени температуры лопаток газотурбинного двигател - Google Patents

Description

Цель изобретени  - повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что пирометр снабжен двум  ждущими генераторами линейно-нарастающего напр жени , фиксатором максимального значени  напр жени  и компаратором, при этом вход одного из генераторов соединен с выходом датчика перепада теплового излучени ,   выход - со входом фиксатора максимального значени  напр жени , выход которого соединен с одним из входов компаратора , а синхронизирующий вход и выход второго генератора соединены соответственно с сннхроннзирзющим выходом фиксат-ора н со вторым входом компаратора, выход которого соединен с запускающим входом второго генератора и вторым входом временного селектора. На чертеже показана схема предложенного пирометра. Пирометр дл  измерени  температуры лопаток газотурбинного двигател  состоит из турбинной лонаткн /, светоделител  2, предназначенного дл  разделени  светового потока от турбинной лонатки на две части, фотоэлектрического датчика температуры 3, на вход которого поступает основна  часть теплового излучени  турбинной лопатки и на выходе которого формируетс  напр жение, пропорциональное температуре , временного селектора 4, на один вход которого поступает выходное напр жение датчика температуры 3, на другой - сигнал f/вых, содержащий информацию об угловом положении лопатки, и на выходе которого по вл етс  выходное напр жение датчика температуры 5 только в те отрезки времени, в которые в поле зрени  пирометра находитс  заданный участок поверхности лопатки; измерительного прибора 5, предназначенного дл  индикации или регистрации температуры заданного участка поверхности лопаток; датчика перепада теплового излучени  6, на вход которого через светоделитель поступает часть FI полного светового потока турбинных лопаток и на выходе которого по вл ютс  импульсы Us в момент резких перепадов светового потока F; ждущего генератора линейно нарастающего напр жени  7, запускаемого выходными импульсами f/з датчика перепада теплового излучени ; фиксатора максимального значени  напр жени  8, предназначенного дл  длительного запоминани  максимального значени  выходного напр жени  иГ.7МКС генератора 7 и дл  формировани  синхронизирующего импульса U в момент равенства этого напр жени  ранее запомненному максимальному значению напр жени  того же генератора; компаратора 9; ждущего генератора линейно нарастающего напр жени  10, скорость нарастани  выходного напр жени  которого строго равна скорости нарастани  выходного напр жени  генератора 7. Излучение части поверхности нагретой турбинной лопатки 1 раздел етс  светоделителем 2 на две части и поступает на входы фотоэлектрического датчика температуры 3 и датчика перепада теплового излучени  6. Напр жение, пропорциональное температуре поверхности турбинной лопатки, с выхода датчика температуры 5 поступает на вход временного селектора 4. Световой ноток FI, поступающий на датчик перепада теплового излучени  6, содержит в себе излучение передних кромок и поверхностей лопаток и излучение помех от пролетающих раскаленных частиц углерода. На выходе датчика перепада теплового излучени  6 возникают импульсы напр жени  С/3 в моменты по влени  в ноле зрени  нирометра как передней кромки очередной лопатки, так и помехи - твердой раскаленной частицы. Временные интервалы между импульсами U достигают максимальной величины цри отсутствии в поле зрени  пирометра раскаленных твердых частиц в течение времени полного прохождени  в поле зрени  пирометра передней кромки и поверхности хот  бы одной лопатки . Импульсы t/3) поступа  на вход ждзщего генератора линейно нарастающего напр жени  7, запускают его. На выходе этого генератора по вл етс  линейно нарастающее напр жение f/i-.-. При поступлении следующего импульса Uy на вход этого генератора прекращаетс  дальнейшее увеличение его выходного напр жени , и генератор заплескаетс  снова. Так как скорость роста напр жени  на выходе генератора 7 посто нна , то за больший интервал времени между импульсами t/g выходное напр жение генератора Ur. вырастает до большей величины. Величина Огл достигает наибольшего значени  /г.тмакс при прохождении в поле зрени  пирометра полностью хот  бы одной лопатки при отсутствии излучени  номех - раскаленных твердых частиц углерода. Таким образом, при посто нной скорости вращени  турбины величина напр жени  Urjamc однозначно определ ет врем  прохождени  в поле зрени  пирометра одной лонаткн турбины. Величина этого напр жени  фиксируетс  фиксатором максимального значени  напр жени  8, запоминаетс  им и достаточно долго держитс  на его выходе. Если через некоторое врем  величина напр жени  Ui-j достигает значени  /г.Умакс, то на синхронизирующем выходе фиксатора 8 по вл етс  синхроимпульс t/c который запускает или синхронизирует ждущий генератор линейно-нарастающего напр жени  10. Напр жение с выхода этого генератора подаетс  на один из входов компаратора 9. На Другой вход компаратора подаетс  напр жение /г.умакс с выхода фиксатора макси

мального значени  напр жени  8. При доСТИЖеКНИ /г.Ю ЗгЛНЧКНЬ f/.-.y.;-;;;; , ИЗ ВЫходе компаратора возникает импульс напр жени  L;,:.:,., который заново запускает ждущий генератор лпгтейно нарастающего напр жени  10 н, кроме того, поступает на вход временного селектора 4. Частота выходного напр жени  генератора 10, определ ема  величиной напр жени  макс, равна частоте следованн  лопаток в поле зрени  пирометра и не зависит от помех, создаваемых раскаленными частицами углерода . Фаза выходного напр жени  этого генератора, определ ема  поступающими из фиксатора максимального значени  напр жени  синхроимпульсами U, соответствует только моменту по влени  в поле зрени  пирометра передней кромки лопатки и также не зависит от создаваемых раскаленными частицами помех. Поскольку частота и фаза поступающих с выхода компаратора 9 на вход временного селектора 4 импульсов Ua,,, совпадает с частотой и фазой выходного напр жени  генератора 10, то помехи, создаваемые пролетающими в поле зрени  пирометра раскаленными частицами, не искажают информацию об угловом положении лопаток и не внос т помех в работу временного селектора 4.

При поступлении с выхода компаратора импульса на вход временного селектора на его выходе по вл етс  выходное напр жение фотоэлектрического датчика температуры 3, пропорциональное измер емой температуре лопатки, на период, равный времени прохождени  в поле зрени  пирометра заданного участка поверхности лопатки. Эхо напр жение измер етс  или регистрируетс  измерительным прибором 5, который быть отградуирован в градз-сах Цельси .

Применение двух ждущих генераторов линейно нарастающего напр жени , фиксггтора максимального значени  напр жени  и компаратора дл  выделеии  импульсов, соответствующих моментам по влени  в поле зрени  пирометра передних кромок турбннных лопаток, отличает предложенный П1фометр дл  измерени  температуры лопаток газотурбинного двигател  .от прототипа , так как исключает ногрещиость определени  углового положени  турбииных лопаток, вызванн то по влением в иоле зрени  пирометра твердых раскаленных частиц углерода. В результате по вл етс  возможность бесконтактного измерени  температуры н бесконтактного определени  участков поверхностей лопаток, которым эта температура соответствует, независимо от наличи  или отсутстви  в газовом потоке твердых раскаленных частиц углерода.

15

Claims (3)

1. Патент США № 3696678, кл. 73-346.

2. Патент Великобритании № 1292796, кл. С 1 А.

3. Авторское свидетельство СССР Ли 488996, кл. G 01 5/02, 1973 (прототип). .« j-N f/x