Устройство для измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя пирометром

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик »684338 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву ¹ 568851 (22) Заявлено 06.04.76 (21) 2347385/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень J% 33

Дата опубликования описания 08.09.79 (51) M. Кл.

6 01 У 5/06

Гасударственный нвинтет

СССР ав делая нзвбретвннй н открытей (5З) >АК 536.521 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. В. Кумунжиев, В. В. Сафонов и В. П. Токарев

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО

ДВИГАТЕЛЯ ПИРОМЕТРОМ

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры частей газо турбинного двигателя, например поверхности рабочих лопаток турбины, при наличии импульсных помех от излучения

5 продуктов сгорания топлива.

Известны устройства для измерения температуры поверхности рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя, которые содержат инфракрасный приемник излучения, предварительный усилитель, коммутатор и устройства для согласования с системой регулирования (11.

С целью исключения помех выделяют минимальные значения сигнала пирометра.

Известные устройства не эффективны при помехах (наиболее распространенных), длительность которых перекрывает нес колько периодов переменной составляю» . щей полезного сигнала, а амплитуда во много раз превосходит уровень полезного сигнала.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к пред« ложенному является устройство для измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя пирометром, которое. содержит фотоэлектрический преобразователь, предварительный усилитель, устройство контроля ра» ботоспособности, ключ-прерыватель, за поминающее устройство и детектор амп литудного значения (2).

В этом устройстве измерение среднемаксимальной температуры рабочих лопаток газотурбинного двигателя в условиях импульсных помех от продуктов сгорания топлива обеспечивается прерыванием канала на время действия помехи. Но поскольку импульсная помеха близKs по форме к треугольнику, в моменты прерывания имеют место остаточные выбросы, которые заряжают емкость детектора амплитудного значения до напряжения, превышающего истинное значение среднемаксимального напряжения.

Снижение погрешности за счет уве;личения постоянной времени заряда емЗо

3 6843 кости детектора эффективно лишь при по мехах с высокой крутизной фронтов. При 1 помехах с малой крутизной фронтов, характерной для Фотоэлектрических преобразователей с ботп шим пятном визирования, повышение постоянной времени ведет к недопустимому увеличению погрешности выделения огибающей полезного сигнала.

11елью изобретения является уменьше- 10 ние влияния постоянной времени детектора амплитудного значения Н8 точность измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в пирометр введены схема сравнения, один из входов которой соединен с выходом запоминающего устройства, а другой подключен к.выходу детектора амплитудного значения, и ключ, включенный между емкостью детектора амплитудного зна20 чения и выходом схемы сравнения. Управляющий вход ключа соединен с выходом устройства контроля работоспособности, 25

На чертеже показана структурная схема предложенного устройства. Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, предварительный усилитель 2, переключатель 3, детектор 4 амплитудного значения, запоминающее устройство 5, устройство 6 контроля работоспособности, схему сравнения 7 и ключ. 8.

Инфракрасное излучение разогретых

35 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 сгора ния топлива, имеющие очень высокую температуру, которые, пересекая ось ви45 зирования оптического пирометра, вызывают на выходе фотоэлектрического преобразователя импульсные помехи, амплитуда которых во много раз превышает уровень полезного сигнала. Сигнал фотоэлектрического преобразователя усииивеется предварительным усилителем 2.

Когда выходной сигнал предварительного усилителя не содержит импульсных

:помех, переключатель 3 находится в огкрытом состоянии, а запоминающее устройство 5 работает в режиме усреднения сигнала детектора 4 амплитудного значения.

38

При наличии импульса помехи в выходном сигнале предварительного усилителя 2 срабатывает устройство 6, контроля работоспособности, выходной сигнал которого запирает переключатель 3, предотвращая заряд емкости детектора 4 амплитудного значения до напряжения помехи, и переключает запоминающее устройство 5 в режим хранения напряжения, записанного до момента переключения, на время действия помехи. B этот момент остаточный выброс помехи заряжает емкость детектора 4 амплитудного значения до такого напряжения, при котором выходной сигнал детектора 4 будет выше сигнала запоминающего устройства

5, так как оно переключается в режим хранения. При помощи схемы сравнения

7 оценивается разность сигналов, и ее выходным напряжением, противоположным по знаку, через открытый ключ 8 емкость детектора 4 мгновенно разряжается до уровня выходного сигнала запоминающего устройства 5. Так как схема сравнения 7 работает в режиме слежения, сигнал на емкости детектора

4 амплитудного значения поддерживается равным выходному сигналу запоминающего устройства 5 до окончания помехи.

B результате введения схемы сравнения и ключа остаточный выбор помехи на амплитудном, детекторе не вносит погрешности в результат измерения, а его постоянная времени, выбранная из условий выделения or ибающей сигнала, не влияет на точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры рабочих лопаток турбины газотурбин ного двигателя пирометром по авт. св. №568851, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния постоянной времени детектора амплитудного значения на точность измерения, в него введены схема сравнения, один из входов которой соединен с выходом запоминающего устройства, а другой подключен к выходу детектора амплитудного значения, и ключ, включенный между емкостью детектора амплитудного значения и выходом схемы сравнения, причем управляющий вход ключа

5 684338 6

;соединен с выходом устройства контро-, ; 1. Патепт США hh 369678, ля работоспособности. кл. G 01 У 5/06, опублик. 1969.

Источники информации, принятые во 2. Авторское свидетельство внимание при экспертизе % 568851, кл. G 01 У 5/06, 1975.

Составитель Б, Зуев

Редактор Т. Орловская Техред М. Петко Корректор Г. Назарова

Заказ 5271/32 Тираж 766 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4