旋转机械叶片表面热辐射量测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15389432 阅读:147 留言:0更新日期:2017-05-19 03:23
本发明专利技术属于高速旋转机械叶片表面温度测量技术,涉及一种高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法。所述旋转机械叶片表面热辐射量测量方法对应的硬件包括红外探针和驱动机构。其中,红外探针内置小型电机、可翻转反光镜片、光电探测器,驱动机构由电磁阀和汽缸组成,通过电磁阀控制汽缸阀门切换,进而驱动红外探针伸缩。红外探针扫描的时候驱动探针伸入高温流道,然后探针内小型电机拉动反光镜片翻转,将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,知悉叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持。扫描结束后,电磁阀控制汽缸阀门切换,进而取得驱动探针回缩至初始位置。

Method and device for measuring heat radiation quantity of rotating machine blade surface

The invention belongs to the surface temperature measuring technique of a high speed rotating machine blade, and relates to a method for measuring the heat radiation quantity of a high speed rotating machine blade surface. The corresponding hardware of the measuring method of the heat radiation quantity of the rotating mechanical vane comprises an infrared probe and a driving mechanism. The infrared probe, a miniature electric motor reversible reflective lens, photoelectric detector, the driving mechanism is composed of a solenoid valve and a cylinder. Through the solenoid valve control cylinder valve switch, and then drive the infrared telescopic probe. When the infrared probe scanning probe into high temperature driven flow and small motor probe pulling a reflective lens will flip, the amount of radiation reflected on the surface of leaves on the photoelectric detector, the signal analysis of the blade surface radiation distribution, that leaves the surface temperature distribution, to provide data support for the high-speed rotating blade life assessment. After the scan, the solenoid valve to control the cylinder valve switch, and then drive the probe retracted to the initial position.

【技术实现步骤摘要】
旋转机械叶片表面热辐射量测量方法及装置
本专利技术属于高速旋转机械叶片表面温度测量技术,涉及一种高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法。
技术介绍
高速旋转机械中由于气体的减速增压或高温高压气体减压增速,使得选择机械内部固体、气体换热现象复杂,而高速旋转机械叶片就工作在非常复杂恶劣的环境中。为了评估高速旋转机械叶片的寿命,需要测量叶片表面温度,用理论分析的方法研究这种复杂的换热现象,把握旋转机械内传热换热规律,关键在于建立转子叶片真实传热换热的数学物理模型,而数理模型最终来自试验数据。只有通过试验,详细测量转子叶片表面温度,才能真正认识高速旋转机械内流换热机理,有效评估高速旋转机械叶片寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种旋转机械叶片表面热辐射量测量方法及装置,在尽可能保证测试安全的前提下,能快速获取高速旋转机械叶片表面辐射量。本专利技术的技术方案是:一种旋转机械叶片表面热辐射量测量方法,其硬件包括驱动机构和红外探针,其中,驱动机构包括电磁阀、汽缸和高低压气路,电磁阀控制高低压气路切换,当切换至高压气路时,通过汽缸驱动红外探针伸入旋转机械流道,当切换至低压气路时,红外探针回缩,红外探针包括光电探测器及电机和反光镜,反光镜安装在红外探针头部,材料为铂金,该反光镜在电机驱动的拉杆的作用下能够自由翻转,翻转角度为45°~71°(反光镜法向与探针轴向夹角),完成一次扫描。反光镜在翻转过程中将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,进而分析叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持,当驱动机构上电磁阀切换至低压气路时,汽缸驱动红外探针回缩至机匣壁面(初始位置),结束扫描。所述驱动机构需要1MPa和0.5MPa两路气源,由电磁阀控制,配合汽缸驱动探针伸缩,伸缩距离为30mm。一种旋转机械叶片表面热辐射量测量装置,包括驱动机构和红外探针,其中,驱动机构包括电磁阀、汽缸和高低压气路,电磁阀控制高低压气路切换,当切换至高压气路时,通过汽缸驱动红外探针伸入旋转机械流道,当切换至低压气路时,红外探针回缩。红外探针包括光电探测器、电机和反光镜,反光镜安装在红外探针头部,材料为铂金,该反光镜在电机驱动的拉杆的作用下能够自由翻转,翻转角度为45°~71°(反光镜法向与探针轴向夹角),完成一次扫描。反光镜在翻转过程中将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,进而分析叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持,当驱动机构上电磁阀切换至低压气路时,汽缸驱动红外探针回缩至机匣壁面(初始位置),结束扫描。本专利技术的有益效果是:本专利技术驱动机构能够根据测试指令,在需要测量时,驱动机构驱动探针伸入高温内流道,测试完成时回缩至机匣壁面(初始位置)。不仅减少了探针暴露在高温环境下的时间,有效延长了探针使用寿命,最大程度保证传感器及被测对象的安全,在测试完成后不再影响内流场,完全可以搭车试验,节约试验测试成本。另外,通过探针头部的反光镜翻转的形式,减小了探针伸入流道的长度,不仅能够扫描整个叶片表面辐射量,还最大程度降低了测试对原流场的影响。同时,该技术在其他一些特殊的叶片表面特性检测领域也具有重要推广应用价值和参考意义。附图说明图1本专利技术高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法结构框图;其中:1-驱动机构、2-驱动气路、3-光电探测器及电机、4-反光镜。具体实施方式下面结合附图1对本专利技术进行详细说明。图1是专利技术高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法的结构框图。本专利技术高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法的硬件包括驱动机构和红外探针,其中,驱动机构包括电磁阀、汽缸和高低压气路,需要提供1MPa和0.5MPa两路气源,由电磁阀对两路高低压进行切换控制,驱动探针伸缩,伸缩距离为30mm。电磁阀切换至高压气路时,控制汽缸驱动红外探针伸入旋转机械流道,探针内的电机控制拉杆拉动反光镜翻转,翻转角度为45°~71°(反光镜法向与探针轴向夹角),完成一次扫描。反光镜在翻转过程中将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,进而分析叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持。当驱动机构上电磁阀切换至低压气路时,汽缸驱动红外探针回缩至机匣壁面(初始位置),结束扫描。本文档来自技高网...
旋转机械叶片表面热辐射量测量方法及装置

【技术保护点】
一种旋转机械叶片表面热辐射量测量方法,其特征在于:硬件包括驱动机构和红外探针,其中,驱动机构包括电磁阀、汽缸和高低压气路,电磁阀控制汽缸阀门切换,当切换到高压气路时,驱动红外探针伸入旋转机械流道,当切换到低压气路时,红外探针回缩至初始位置,红外探针包括光电探测器及电机和反光镜片,反光镜片安装在红外探针头部,该反光镜片在电机驱动的拉杆的作用下能够自由翻转,翻转角度为45°~71°(反光镜片法向与探针轴向夹角),完成一次扫描,反光镜片在翻转过程中将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,进而分析叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持,当驱动机构上电磁阀切换至低压气路时,汽缸驱动红外探针回缩至初始位置,结束扫描。

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械叶片表面热辐射量测量方法,其特征在于:硬件包括驱动机构和红外探针,其中,驱动机构包括电磁阀、汽缸和高低压气路,电磁阀控制汽缸阀门切换,当切换到高压气路时,驱动红外探针伸入旋转机械流道,当切换到低压气路时,红外探针回缩至初始位置,红外探针包括光电探测器及电机和反光镜片,反光镜片安装在红外探针头部,该反光镜片在电机驱动的拉杆的作用下能够自由翻转,翻转角度为45°~71°(反光镜片法向与探针轴向夹角),完成一次扫描,反光镜片在翻转过程中将叶片表面的辐射量反射到光电探测器上,通过电信号分析叶片表面辐射量分布,进而分析叶片表面温度分布,为高速旋转机械叶片寿命评估提供数据支持,当驱动机构上电磁阀切换至低压气路时,汽缸驱动红外探针回缩至初始位置,结束扫描。2.根据权利要求1所述的高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法,其特征在于:所述驱动机构需要提供1MPa和0.5MPa两路气源,由电磁阀控制,配合汽缸驱动探针伸缩,伸缩距离为30mm。3.根据权利要求1所述的高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法,其特征在于:反光镜片材料为铂金。4.一种实现权利要求1所述的高速旋转机械叶片表面热辐射量测量方法的装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘先富熊兵李杨熊庆荣徐毅赵会妮钟明
申请(专利权)人:中国燃气涡轮研究院
类型:发明
国别省市:四川,51

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