Устройство для измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя пирометром

 

«»568851

Сова. Советских

Социалистических

Республик к жвтовскомв свидвтвльствв (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.05.75 (21) 2139184 25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования описания 13.12.77

I 51), .Кл.-" С 01 т 5 06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 536.5(088.8) (72) Авторы изобретения

К. В. Кумунжиев, В. B. Сафонов и А. H. Заев (71) Заявитель Уфимский авиационный институт имени С. Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПИРОМЕТРОМ

Изобретение относится к устройствам измерения пирометром температуры частей газотурбинных двигателей, а именно к измерению тем пературы поверхности рабочих лопаток туроины газотурбинного двигателя при наличии импульсных помех от излучения продуктов сгорания таплива.

Известны устройства для измерения температуры рабочих лопаток турбины ггзотурбинного двигателя при наличии импульсных помех от излучения продуктов сгорания топлива (1).

Однако известные устройства неэффективны при наиболее распространенных видах помех, длительность которых перекрывает не- 15 сколько периодов переменной составляющей полезного сигнала, а гмплитудг во мно".о раз превосходит уровень полезного сигнала.

Из извсстных устройств для измерения 20 температуры лопаток турбины газотурбинного двигателя наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры рабочих лопаток турб:ны газотурбинного двигателя пирометром, содержащее фотоэлектрический нреобразователь, предварительный усилитель, устройство контроля работоспособности и ключ-прерыватель, вх0:! которого соединен с выходом предварительного усилителя и одним из срав- зо нивгющих входов устройства контроля работос1посабности (2).

B этом устройстве измерения температуры для снижения погрешности от им пульсных noAlp# используют сигнал термопары как контрольный сигнал, т. е. когда сигнал фотоэлектрического преобразователя превышает сигнал термопары, с устройства контроля работоспособности выдается команда на управление переключателем, при помощи которого сигнал фотоэлектри. еского преобразователя на выходе устройства измерения температуры заменяется сигналом термопары. Однако термопаро;": можно надежно измерять либо температуру выхлогпых газов. либо тем ературу соплового аппарата. Поэтому в устройство измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя на время действия помехи будет заведомо вводиться погрешность из-за косвенного измерения темчературы лопаток турбины термопарой, либо .по температуре выхлопных газов, либо по температуре соплового аппарата. Это приводит к усложнению аппаратуры за счет того, что структура регулирования, двигателя должна автоматически изменяться прп .переходах с одного режи.",а измерения, например пирометрического, другой — термопарный.

Помимо этого использовгние двух датчи568851 ков разного тиïa значительно усложняет аппаратуру.

Для повышения точности измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинных двигателей в предлагаемое устройство для измерения температуры введены запоминающее устройство: > детектор амплитудного значения, при этом выход запоминающего устройства соединен со сравнивающим входом устройства контроля работоспособности, а вход подключен к выходу детектора амплитудного значения, вход которого соединен с выходом ключа-прерывателя, а выход устройства .контроля работоспособности соединен с управляющими входами ключа;прерывателя и запоминающего устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для измерения температуры рабочих лопаток газотурбинных двигателей.

Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, предварительный усилитель 2, ключ-прерыватель 8, пиковый детектор 4, запоминающее устройство 5 и устройство контроля работоспособности б.

Инфракрасное излучение разогретых лопаток турбины газотурбинного двигателя падает на фотоэлектрический преобразователь

1„на выходе которого .формируется напряжение, нелинейно .зависящее от температуры объекта. Помимо этого оптически прозрачная газовая среда между лопатками и фотоэлектрическим преобразователем содержит продукты сгорания топлива с очень высокой темпера турой,:которые,,пересекая ось визирования оптического пирометра, вызывают на выходе фотоэлектрического преобразователя 1 импульсные помехи, амплитуда .которых во много раз превышает уровень полезного сигнала.

Сигнал фотоэлектрического преобразователя

1 усиливается предварительным усилителем 2.

Когда выходной сигнал предварительного усилителя 2 не содержит импульсных помех, ключ-прерыватель 8 находится в открытом состоянии, а за паминающее устройство 5 работает в режиме усреднения сигнала детектора

4 амплитудных значений. В момент появлен,я импульса(помехи в выходном сигнале предварительного усилителя 2 за счет инерционности выходного сигнала запоминающего

5 устройства 5 срабатывает устройство,контроля работоспособности б, выходной сигнал которого запирает ключ-прерыватель 8, предотвращая заряд емкости детектора 4 амплитудного значения до ошибочного значения ампли1О тулы помехи и переключает запоминающее устройство 5 в режим хранения напряжения, записанного до момента переключения, -a время действия помехи.

15 Формула изобретения

Устройство для измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя пирометром, содержащее фотоэлектриче2р ский преобразователь, предварительный усилитель, устройство контроля работоспособности и ключ-прерыватель, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя и одним из сравнивающих входов устройства

25 контроля работоспособности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены запоминающее устройство и,детектор амплитудного значения, при этом выход запоминающего устройства

30 соединен со сравнивающим входом устройства контроля работоспособности, а вход подключен к выходу детектора амплитудного значения, вход которого соединен с выходом ключа-прерывателя, а выход устройства конт35 роля работоспособности соединен с управляющими входами ключа-,прерывателя и запоминающего устройства.

Источники инфор,мации, принятые во вни40 мание при экспертизе:

1. Патент США №3696678, кл. G .01 J 5/06, 1,969.

2. К. R. Cunven «Turbine blade radiation

45 pyrometer system», «Aircraft Engineering» December, 1972.