Устройство для контроля состояния газотурбинного двигателя

 

ЪЬ-= .

ОПЙСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

{ ц 665108 боюз ьоветских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2491306/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл.-"

F 01D 21 14

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621 438-55 (088.8) (72) Авторы изобретения

3. Я. Байдуник, А. А. Панов и А. А, Равин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ГАЗОТУРБИ ННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области систем для контроля состояния и защитът газотурбинных двигателей.

Известно устройство для контроля состония газотурбинного двигателя, содержащее фотоэлектрический пирометр, соединенный с усилителем, в котором осредненный выходной сигнал усилителя используется для измерения температуры визируемой твердой поверхности (1).

Указанное устройство обладает тем недостатком, что в нем кратковременные всплески, вызываемые содержащимися в газовом потоке раскаленными твердыми частицами, отфильтровываются измерительной схемой известного устройства, как помехи. Поэтому известное устройство не позволяет, наряду с измерением температуры деталей газового тракта, регистрировать продукты их эрозии в газовом потоке.

Целью, изобретения является обнаружение развивающейся эрозии деталей проточной части двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит подключенные к выходу усилителя, последовательно соединенные формирователь импульсов, дискриминатор, интегратор, .схему сравнения, триггер Шмидта и сигнализатор, а также задатчик уставок, соединенный с дискриминатором и схемой сравнения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма

5 работы устройства.

Устройство содержит установленный на корпусе двигатель 1 фотоэлектрический пирометр 2, усилитель 3, формирователь 4 импульсов, дискриминатор 5, интегратор 6, схему 7 сравнения, триггер 8 Шмидта, сигнализатор 9 и задатчик 10 уставок. На временной диаграмме работы устройства представлены U3 — выходной сигнал усилителя 3, U4 — выходной сигнал

15 формирователя 4 импульсов, Уо — выходной сигнал дискриминатора 5, U6 — выходной сигнал интегратора 6 и Us — сигнал на выходе триггера 8 Шмидта.

Устройство работает следующим обра20 зом.

Во время работы двигателя между пирометром 2 и визируемой поверхностью протекает газовый поток, содержащий твердые частицы в основном двух -типов: сажистые частицы, образующиеся в результате неполного сгорания топлива и продукты эрозии деталей газового тракта.

Попадая в поле визирования пирометра

2, раскаленные твердые частицы вызывают

30 Йратковременные всплески выходного сиг665108 нала U> усилителя 3, ьысота которых зависит от интенсивности свечения частиц, определяемой главным образом, их температурой. Сажистые частицы, выносимые из области горения топлива, раскалены сильнее и вызывают всплески большей высоты, чем продукты эрозии поскольку температура пламени значительно выше температуры деталей проточной части, подвергающихся эрозии.

Формирователь 4 импульсов преобразует всплески, превышающие средний уровень сигнала усилителя 3 в прямоугольные импульсы соответствующей высоты U4. В дискриминаторе 5 высоты импульсов сигналы сравниваются с уставкой, показана штриховой линией на диаграмме U4(t). Дискриминатор 5 отфильтровывает импульсы, превышающие уставку высоты импульсов, поступающую из задатчика 10 уставок. Поскольку импульсы с наибольшей высотой вызываются, в основном, сажистыми частицами, отфильтровывание их в дискриминаторе 5 позволяет устранить возможность ложного срабатывания устройства при увеличении концентрации сажистых частиц, вызванном, например, нестабильностью состава топлива и режима горения.

Уставка выбрана таким образом, что ее уровень несколько превышает высоту импульсов, вызываемых продуктами эрозии, благодаря чему они проходят на выход дискриминатора 5, нормализуются Uq и подаются в интегратор 6.

Интегратор 6 обеспечивает сглаживание сигналоп во времени. Уровень его выходного сигнала Uz определяется частотой гоступления импульсов U и соответствует среднему количеству частиц, регистрируемых устройством за единицу времени.

Выходной сигнал интегратора 6 сравнивается в схеме 7 сравнения с аварийной уставкой, поступающей от задатчика 10.

Если интенсивность эрозии не превышает нормы, среднее количество частиц, проносимых в единицу времени через поле визирования пирометра 2, невелико, и выходной

5 сигнал интегратора 6 нс превышает аварийную уставку.

Повышение интенсивности эрозии до опасного уровня вызывает существенное увеличение концентрации продуктов эрозии в

1О газовом потоке, а следовательно, и количества регистрируемых устройством частиц.

При этом выходной сигнал интегратора 6 превышает аварийную уставку, схема 7 сравнения выдает сигнал на триггер 8, on15 рокидывание которого приводит к включению сигнализатора 9.

Таким образом, устройство позволяет во время работы газотурбинного двигателя своевременно обнаруживать развивающую2О ся эрозию деталей проточной части и предотвращать наступление аварийной ситуации, т. е. обеспечивает повышение надежности и безопасности эксплуатации двигателя.

25 Формула изобретения

Устройство для контроля состояния газотурбинного двигателя, содержащее фотоэлектрический пирометр, соединенный с усилителем, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обнаружения развивающейся эрозии деталей проточной части двигателя, оно дополнительно содержит подключенные к выходу усилителя и последовательно соединенные формирователь импульсов, дискриминатор, интегратор, схему сравнения, триггер Шмидта и сигнализатор, а также задатчик уставок, соединенный с дискриминатором и схемой сравнения.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Контрольно-измерительная техника, Экспресс-информация, 1969, № 38, реф. 273, 665!08

Рог. 2

Составитель Ю. Редько

Редактбр Л. Гольдина

Техред А. Камышникова Корректор Е. Осипова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 849!7 Изд. № 355 Тираж 620 Подписное

НПО <поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5