Патенты автора Мехреньгин Михаил Викторович (RU)
Изобретение относится к области бесконтактного измерения высоких температур потока газов, в частности к способам измерения температуры потока газов в камере сгорания и обработки спектральных данных оптических средств контроля, и может быть использовано для экспериментальных исследований рабочего процесса в зоне горения камер сгорания и повышения надежности при эксплуатации современных авиационных и вертолетных двигателей и энергетических турбин. Предложен способ определения температуры потока газов в камере сгорания газотурбинного двигателя с углеводородным топливом, который включает регистрацию в диапазоне длин волн от 400 до 800 нм спектра теплового излучения потока газов, образующегося при горении углеводородного топлива, а о температуре потока газов судят на основании температуры частиц сажи, присутствующих в потоке газов, которую рассчитывают при помощи аппроксимации закона излучения Планка в координатах Вина. Для расчета температуры частиц сажи из зарегистрированного спектра выделяют область теплового излучения потока газов в диапазоне длин волн от 600 до 800 нм, по вычисленной температуре частиц сажи по формуле Планка рассчитывают спектр теплового излучения частиц сажи. Вычитают рассчитанный спектр теплового излучения частиц сажи из первоначального спектра теплового излучения потока газов, рассчитывают спектр хемилюминесценции радикалов , вычитают спектр хемилюминесценции радикалов из спектра теплового излучения потока газов, полученного после вычитания спектра теплового излучения частиц сажи, рассчитанного по формуле Планка. Рассчитывают интегральные интенсивности серий электронно-колебательных переходов и на их основании определяют два отношения интегральных интенсивностей серий электронно-колебательных переходов. По полученным отношениям, и, используя полученные расчетным путем с помощью выражений зависимости G(1,0) и G(-1,0) отношений интегральных интенсивностей полос излучения радикалов от колебательной температуры радикалов получают два значения колебательной температуры радикалов . Сравнивают полученные значения колебательной температуры и получают ошибку вычисления колебательной температуры . Определяют два новых значения колебательной температуры радикалов вычисляют величину, на которую необходимо скорректировать температуру частиц сажи при помощи рассчитываемой функции оптимизации, и, используя скорректированное значение температуры частиц сажи, повторяют вышеперечисленные действия до тех пор, пока разница значений колебательных температур радикалов не станет меньше заданного значения погрешности, а значение температуры частиц сажи Т, при котором выполняется это условие, принимается за достоверное значение искомой температуры потока газов. Технический результат - повышение достоверности и расширение области применения способа определения температуры потока газов в камере сгорания газотурбинного двигателя с углеводородным топливом на основе спектра теплового излучения потока газов, за счет расчета и компенсации спектральных составляющих, соответствующих тепловому излучению частиц сажи и радикалов в составе суммарного теплового излучения потока газов, измерения колебательной температуры радикалов по полосам излучения в видимом диапазоне и определения температуры потока газов на основе температуры частиц сажи, скорректированной на основании колебательных температур радикалов . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области дистанционного измерения высоких температур газов, в частности к способам спектрометрического измерения температуры потока газов и обработки спектральных данных оптических датчиков определения температуры потоков газов и может быть использовано для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок и для повышения надежности при эксплуатации газовых турбин и газотурбинных двигателей. Предложен способ спектрометрического определения температуры потока газов, включающий измерение интенсивностей излучения потока газов, по которым судят о текущей температуре потока газов. Предварительно, используя опорную термопару, измеряют текущие значения температуры потока газов и интенсивности его излучения не менее чем в двух областях спектра в видимом диапазоне и не менее чем в двух областях спектра в инфракрасном диапазоне. По полученным данным вычисляют отношения интенсивностей, полученные данные используют для формирования обучающей выборки для обучения искусственной нейронной сети, с помощью которой рассчитывают значение текущей температуры потока газов. Обучают нейронную сеть методом обратного распространения ошибки. В процессе обучения корректируют весовые коэффициенты нейронной сети для достижения заданной точности и используют их для расчета искомой величины. Интенсивности излучения исследуемого потока газов измеряют не менее, чем в двух областях спектра в видимом диапазоне и не менее, чем в двух областях спектра в инфракрасном диапазоне, а искомую текущую температуру исследуемого потока газов рассчитывают по формуле где - значения отношений интенсивностей излучения потока газов в выбранных участках спектра, - весовые коэффициенты, а - смещения. Технический результат - повышение достоверности измерения температуры потока газов за счет учета насыщенности топливно-воздушной смеси и исключения влияния загрязненности оптического канала и влияния концентраций химических элементов в топливно-воздушной смеси. 6 ил.
Изобретение относится к области оптических измерительных приборов и может быть использовано в оптических интерферометрических датчиках с полупроводниковыми источниками оптического излучения для формирования оптических импульсов и частотной модуляции оптической несущей без использования дополнительных амплитудных, частотных и фазовых модуляторов. Способ решает задачу упрощения формирования оптического сигнала для опроса оптических интерферометрических датчиков за счет одновременного формирования оптических импульсов и частотной модуляции, без использования дополнительных внешних модуляторов оптического излучения, с сохранением одинаковой амплитуды оптических импульсов. Для этого на полупроводниковый лазерный источник оптического излучения направляют электрический сигнал в виде последовательности прямоугольных импульсов одинаковой амплитуды, со скважностью, которую изменяют пропорционально частоте модуляции. 5 ил.
Способ контроля параметров сигнала волоконно-оптического интерферометра фазового датчика с перестраиваемым источником оптического излучения включает в себя измерение амплитуды контролируемого интерферометрического сигнала, по которому судят о текущем значении глубины фазовой модуляции, ее регулировку до оптимального значения путем изменения амплитуды модулирующего сигнала, изменение центральной длины волны излучения источника оптического излучения и измерение соответствующих текущих значений амплитуды контролируемого интерферометрического сигнала. Дополнительно при регулировке производят учёт ошибки сигнала. Технический результат заключается в обеспечении оптимальной величины глубины фазовой модуляции и максимальной величины размаха интерференционного сигнала. 3 ил.
