涡轮叶片辐射测温装置及其测温方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种涡轮叶片辐射测温装置及其测温方法，其中的装置包括：光束折转装置、第一探测器装置、第二探测器装置和第三探测器装置；涡轮叶片发出的辐射光束入射至光束折转装置，辐射光束经光束折转装置后入射至第一二向色镜被分为第一光束和第二光束；第一光束入射至第一探测器装置中得到第一波长下的辐射信号；第三光束入射至第二探测器装置中得到第二波长下的辐射信号；第四光束入射至第三探测器装置中得到第三波长下的辐射信号；对三个辐射信号中的涡轮叶片目标表面辐射信号和环境表面辐射信号进行区分后，再经过环境反射能量修正后反演出涡轮叶片上目标位置处的温度。本发明专利技术能有效减小测量误差。明能有效减小测量误差。明能有效减小测量误差。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片辐射测温装置及其测温方法


[0001]本专利技术涉及辐射测温
，特别涉及一种涡轮叶片辐射测温装置及其测温方法。

技术介绍

[0002]航空发动机是飞机最重要的核心部分，在保证航空发动机高性能且高效率地运行，往往需要涡轮叶片工作在高温、高压的工作条件下。为避免受到高温环境破坏，涡轮叶片表面涂覆有热障涂层，使涡轮叶片的工作温度升高甚至超过其材料熔点，但长期高负荷的工作容易导致热障涂层的脱落，使叶片容易受到高温破坏，威胁飞行安全。因此，测量涡轮叶片的温度分布，能够保证涡轮叶片工作在安全的温度范围，同时在热障涂层受损时也能够及时发现隐患。此外，在航空发动机研制和测试过程中，通过准确测量涡轮叶片的表面温度分布，可以为叶片的运行状态分析和发动机研发提供关键数据。
[0003]温度测量技术主要分为接触式测温技术和非接触式测温。航空涡轮叶片的接触式测温方法主要是热电偶法和示温漆法：热电偶法虽然测温准确，但安装麻烦，粘附性差；示温漆法虽然可以测量对热电偶难以测量到的部位，但精度较低，判读需要拆卸部件，难以对涡轮叶片温度进行实时监测。辐射测温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片辐射测温方法，利用涡轮叶片辐射测温装置实现测温，所述测温装置包括：光束折转装置、两个二向色镜、第一探测器装置、第二探测器装置和第三探测器装置；涡轮叶片发出的辐射光束入射至光束折转装置，所述辐射光束经所述光束折转装置后入射至第一二向色镜被分为第一光束和第二光束；所述第一光束入射至所述第一探测器装置中得到第一波长下的辐射信号；所述第二光束入射至所述第二二向色镜被分为第三光束和第四光束；所述第三光束入射至所述第二探测器装置中得到第二波长下的辐射信号；所述第四光束入射至所述第三探测器装置中得到第三波长下的辐射信号；对三个辐射信号中的涡轮叶片目标表面辐射信号和环境表面辐射信号进行区分后，再经过环境反射能量修正后反演出涡轮叶片上目标位置处的温度；其特征在于，包括以下步骤：S1、建立辐射模型，并通过所述辐射模型计算所述涡轮叶片上任一位置点处的辐射信号；S(λ
l
，T
i
)＝ε
b
(λ
l
，T
i
)S
B
(λ
l
，T
i
)+[1
‑
ε
b
(λ
l
，T
i
)]S
e
(λ
l
，T
i
)+S
D
(λ
l
)其中，S(λ
l
，T
i
)是所述涡轮叶片上第i个位置点在波长λ
l
处测量得到的辐射信号；ε
b
(λ
l
，T
i
)是第i个位置点在波长λ
l
处的发射率；S
B
(λ
l
，T
i
)是通过高温计测量与所述涡轮叶片相同温度的黑体在波长λ
l
处的电平输出信号；S
e
(λ
l
，T
i
)是通过高温计接收与所述涡轮叶片第i个位置点在波长λ
l
处所受环境辐射等量的红外辐射引起的电平信号；S
D
(λ
l
)为探测器噪声；S2、对所述涡轮叶片表面辐射信号进行采集，分别得到三个波长处的所述涡轮叶片目标表面辐射S(λ
l
，T
i
)和环境表面辐射S
e
(λ
l<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑凯丰，吕金光，梁静秋，赵莹泽，赵百轩，陈宇鹏，王惟彪，秦余欣，陶金，王超，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：