Пирометр для измерения температурного поля поверхностей движущихся деталей

Пирометр для измерения температурного поля поверхностей движущихся деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 488996 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22> Занвлено 22.10 73(21) 1965708118 10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25. 10.75Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 23.01.76 (51) M. KJr G 01 Ы00

Государственный иомитет

Совета Иинистров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 536.521.082. 52 (088. 8 ) К. Л. Леонтьев, В. Л. Эльштейн А. 3. Хусид и В. И. Гайгеров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПИРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДВИЖУШИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к фотоэлектрическил пирометрам и может найти применение для контроля температурного поля поверхностей движущихся деталей, например деталей поршня дизельного двигателя или лопаток турбины газотурбинного двигателя.

Известен пирометр для измерения температурного поля поверхностей движущихся деталей, содержащий фотоэлектрический датчик температуры, селектор импульсов, измерительный прибор, устройство регулируемой задержки импульсов и импульсный датчик углового положения, вход которого кинематически связан с валом, перемешаюшим нагретое тело, а выход подключен ко

- — б

;входу блока регулйруемой задержки импульсов.

Однако ввиду того, что вход углового датчика положения кинематически соединен с валом перемещения движущейся части возникает необходимость изменения конструкции ряда деталей двигателя, что усложняет устройство для измерения температуры.

Пель изобретения — упрощение устройства.

Достигается это тем, что формировани» сигнала управления временным селектором производится непосредственно от теплово- го излучения измеряемой детали. Для этого пирометр снабжен дополнительным фотоэлектрическим датчиком, выполненным, например, в виде последовательно включ»иных фотодиода и дифференцируюшего усилителя, и интерференционным светофильтром, один выход которого оптически связан с входом основного фотоэлектрического датчика, а второй выход оптически связан с

15 входом дополнительного фотоэлектрического датчика перепады теплового излучения, выход которого подключен к входу блока регулируемой задержки.

}{a чертеже дана блок-схема предлага»20 мого пирометра.

Объектом измерения являются лопатки

1 работающего газотурбинного двигателя, размещенные на валу 2 турбины. Пирометр содержит светоделитель, например интер25 ференционный светофильтр 3, фотоэлект »>-488996

40 ческий датчик 4 перепада теплового излучения, выход которого подключен к . входу блока 5 регулируемой задержки импульсов фотоэлектрический датчик 6 температуры, временной селектор 7 и изме= рительный прибор 8.

Пирометр работает следующим образом.

Г

Излучение от визируемого у 1астка поверх4 ности лопатки 1 поступает через интерференционный светофильтр 3 на вход фотоil0 электрического датчика 6 температуры.

Светофильтр пропускает с малыми потерями энергию излучения во всей спектральной области чувствительности датчика 6, IQ а более длинноволновая часть излучения

1 отражается светофильтром 3 и поступает на вход фотоэлектрического датчике

4 перепада теплового излучения, состояt щего, например, из приемника теплового излучения и дифференцируюшего усилителя.

Поскольку рабочее колесо состоит из конечного числа лопаток, температура которых не одинакова по профилю (особенно и случае применения охлаждаемых лопа47 Ц ток), то по линии визирования датчика температуры при перемещении лопаток возникают скачкообразные измерения температуры, а следовательно, и энергии излучения. При этом на выход датчика 4

ЗО поступают импульсы, несуш»е информацию об угловом положении одной из крол10к ло-патки 1. 3ти импульсы упревля1от чер» блок 5 регулируемой зедержли импульс;ов врел1енным селектором 7, включенным HB выход датчика 6 темперетурь;.

Импульсы на выходе селекчоре 7, емпл1ггуда которых однознечнд связана с

»змеряемой температурой, синхронно и

1 и»фезно соответствуют определенному

»011ож»нию пло111адки, виз»руемой датчи-ком 6 температуры на поверхности лопат1(H 1 относительно ogIIDH »3 его кромок, Перемещен»е визируемой пло:.цадк» на 110верхности лопатки 1 вдоль ли»»и скан»ро-- 45 ванин определяется временем задержки

»л1»ул1,са блоком 5. Далее импульсы, пос-. тупе10»п1 с вь1ходе врел1е»ногo селектора 7, усредняются» рег»стр»руются измер»тел1,н11,1 прибором 8.

Устойчивость н надежность срабатывания фотоэлектрического датчика 4 перепада теплового излу.чения достигается тем, что в более длинноволновом участке спектра теплового излучения, который отражается интерференционным светофильтром

3, величина энергии су1цественно превы— шает энергию излучения, падающую на датчик 6 температуры, и поэтому это энергия достаточна для формирования импульса перепада температуры по одной из кромок лопатки 1 во всем температурном диапазоне пирометра. 9днако это справедливо в случее, если эффективная длина волны пирометра меньше длины волны, соответствую1цей 1аксимуму излучения черного теле при нижнем значении измеряеллой температуры. Это условие в известных яркостных фотоэлектрических пирометрах выполняется, так как уменьшением эффективной длины волны достигается меньшее влияние излучательной способности нагретого теле не показания пирометра.

Формула изобретения

Пирометр для измерения температурного поля поверхностей движущихся л»талей, содержап1ий фотоэлектрический детчик температуры, связанный с изл1»р»тель»1,1м прибором через временной селектор, управляемь1й импульсным датчиуглового поJIO>KBHIIR H блоком р1 I $ лируемой задержки импульсов, о т л и чаюшийся тем,чтосцельюу»рошения устройстве, он снебже» допол— нительным фотоэлектрическим датчикам, вьшолненнь1м в вид» последовательно включ енных фотодиода 11 дифференциру.1ошего усилителя, » интерференциоьп1ым светофильтром, один выход которого оптически связан с входом основ»ого фотоэлектричоског о датчика, а второй выход оптически связан с входолл дополнит»111.»0го фотоэлектр»1еского датчика »злу 1» »11, выход которого IOIIêlllo låí к входу блока регулируемой задержки.

488996

Редактор E.Ãîí÷àð

Заказ 1 ф

Составитель| .целов 1 е*ред И.Карандашова Корректор Т.Гревпова

Изд. М //Я тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24