一种燃气轮机的温度测量设备及其测量方法技术

本申请公开了一种燃气轮机的温度测量设备及其测量方法，涉及燃气轮机检测技术领域。包括：测量探针、红外线测温头、温度采集器、防护筒和开设于所述防护筒的至少一个冷却孔。防护筒活动套接于所述测量探针的外部，并且与所述测量探针之间形成有第一冷气流道。冷却孔用于连通所述第一冷气流道和燃气轮机的外机匣内的第二冷气流道。本申请通过防护筒的设置，实现了能够在防护筒和测量探针之间形成第一冷气流道。并且在防护筒上开设有冷却孔，实现了在利用温度测量设备对燃气轮机内部的温度进行测量时，可以通过冷却孔向第一冷气流道中输送冷却气体，以冷却测量探针和红外线测温头，进而提升红外线测温头测量温度的时间，以保证测量结果的准确性。保证测量结果的准确性。保证测量结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机的温度测量设备及其测量方法


[0001]本申请涉及燃气轮机检测
，具体为一种燃气轮机的温度测量设备及其测量方法。

技术介绍

[0002]在燃气轮机研制过程中需要对涡轮前温度进行检测，从而评估燃气轮机的整体性能。燃气轮机常用的温度检测方法包括红外线测量法、燃气光谱分析法、室温漆方法和叶片表面焊接热电偶方法等。相对于红外线测量法，其他温度测量方法要么设备复杂、测量成本高；要么测量精度低、测量范围小。所以现有技术中常采用红外线测量法对燃气轮机的涡轮前温度进行检测。
[0003]需要清楚的是，目前采用红外线测量法对燃气轮机涡轮前温度进行测量的方式为，通过测量探针将红外线测温头送入燃气轮机内进行温度测量（如图1所示，主要对涡轮叶片3的测量区域31的温度进行测量）。随着技术的发展，为了提升燃气轮机的效率，在燃气轮机研制过程中往往追求较高的涡轮前温度（一般的涡轮前温度范围为1100℃至1900℃）。而测量探针和红外线测温头难以长时间承受如此高的温度，在进行测量时，往往测量时间较短，而短时间的测量，又难以保证测量结果的准确性。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种燃气轮机的温度测量设备及其测量方法，以解决红外线测温头无法承受燃气轮机内部高温，而导致温度测量时间较短，测量结果不准确的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：第一方面，本申请提出一种温度测量设备，包括：测量探针、红外线测温头、温度采集器、防护筒和开设于所述防护筒的至少一个冷却孔。其中，红外线测温头设置于所述测量探针的第一端。温度采集器与所述红外线测温头电性连接。防护筒活动套接于所述测量探针的外部，并且与所述测量探针之间形成有第一冷气流道。冷却孔用于连通所述第一冷气流道和燃气轮机的外机匣内的第二冷气流道。
[0006]优选的，该温度测量设备还包括连接板，所述连接板用于与燃气轮机的外机匣相连接，所述防护筒的一端与所述连接板相连接。
[0007]优选的，还包括第一驱动装置，用于驱动所述测量探针沿第一方向进行往复运动，所述第一方向平行于所述测量探针的轴心线。
[0008]优选的，所述第一驱动装置包括：设备外壳、伸缩件和连接杆。其中，设备外壳与所述连接板相连接，并且与所述测量探针形成沿第一方向上的滑动连接。伸缩件设置于所述设备外壳。连接杆的一端与所述伸缩件的输出端相连接，另一端与所述测量探针相连接。
[0009]优选的，所述第一驱动装置包括：设备外壳、伸缩件、定齿条、动齿条和齿轮。其中，设备外壳与所述连接板相连接，且与所述测量探针形成沿第一方向上的滑动连接。伸缩件
设置于所述设备外壳。定齿条设置于所述设备外壳的第一内壁；动齿条与所述设备外壳的第二内壁形成沿第一方向上的滑动连接，且动齿条与所述测量探针相连接。齿轮设置于所述伸缩件输出端；所述齿轮与所述定齿条相啮合，且所述齿轮与动齿条相啮合。
[0010]优选的，所述测量探针贯穿所述动齿条，所述动齿条与所述测量探针之间形成有限位结构，所述限位结构用于限制所述动齿条与所述测量探针产生沿第一方向上的相对位移。
[0011]优选的，所述限位结构包括设置于所述测量探针上的两个第一限位块，所述动齿条位于两个第一限位块之间，且两个第一限位块之间的间距等于所述动齿条的长度。
[0012]优选的，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述测量探针进行中心旋转，所述中心旋转的旋转轴为所述测量探针的轴心线。
[0013]优选的，所述第二驱动装置包括：至少一根导向杆、升降板和驱动结构。导向杆与所述设备外壳相连接。升降板与导向杆形成沿第一方向上的滑动连接；所述测量探针的第二端贯穿所述升降板。驱动结构设置于所述升降板，驱动结构的输出端与所述测量探针的第二端相连接。
[0014]优选的，所述驱动结构包括：转动盘、设置于两个连接块之间的螺纹杆、驱动电机、与所述螺纹杆两端的螺纹一一对应的螺纹套和与螺纹套一一对应的铰接杆。转动盘设置于所述测量探针的第二端，两个连接块，连接块设置于所述升降板。设置于两个连接块之间的螺纹杆与连接块转动连接，且所述螺纹杆两端的螺纹相反。驱动电机设置于其中一个连接块，所述驱动电机的输出端与所述螺纹杆的一端相连接。所述铰接杆的第一端与对应的螺纹套相铰接，所述铰接杆的第二端与所述转动盘相铰接，两个铰接杆的延伸方向相平行。
[0015]第二方面，本申请提出一种燃气轮机，包括外机匣、内机匣和第一方面中任意一项所述的温度测量设备，所述外机匣设置有第一通孔和第二冷气流道，所述第一通孔与第二冷气流道相连通；所述内机匣设置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔同轴；所述第一通孔和所述第二通孔与温度测量设备中的防护筒密封连接，所述第二冷气流道用于与温度测量设备中的第一冷气流道相连通。
[0016]优选的，所述外机匣还设置有连接座，所述连接座用于与温度测量设备相连接。
[0017]第三方面，本申请提出一种温度测量方法，应用于燃气轮机，所述方法包括：获取第一测量深度、第二测量深度和测量角度；基于所述测量角度，调节红外线测温头的角度；基于所述第一测量深度，调节红外线测温头的深度，以使红外线测温头位于涡轮叶片的测量区域；若测量时间达到第一阈值，则基于所述第二测量深度，调节红外线测温头的深度，以使红外线测温头位于防护筒内部；所述第一阈值预先设置。
[0018]与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过防护筒的设置，实现了能够在防护筒和测量探针之间形成第一冷气流道。并且在防护筒上开设有冷却孔，实现了在利用温度测量设备对燃气轮机内部的温度进行测量时，可以通过冷却孔向第一冷气流道中输送冷却气体，以冷却测量探针和红外线测温头，进而提升红外线测温头测量温度的时间，以保证测量结果的准确性。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例所提出的燃气轮机涡轮前温度测量示意图；图2为本申请实施例所提出的防护筒和燃气轮机连接示意图；图3为本申请实施例所提出的温度测量设备的立体图；图4为本申请实施例所提出的温度测量设备的剖视图；图5为本申请实施例所提出的一种第一驱动装置的示意图；图6为本申请实施例所提出的又一种第一驱动装置的示意图；图7为图6中B部分的放大图（也即本申请实施例所提出的一种限位结构的示意图）；图8为本申请实施例所提出的又一种限位结构的示意图；图9为本申请实施例所提出的第二驱动装置的立体图；图10为本申请实施例所提出的第二驱动装置去除导向杆的立体图。
[0020]图中：1、外机匣；2、内机匣；3、涡轮叶片；31、测量区域；4、连接座；5、第二冷气流道；6、温度测量设备；600、设备外壳；601、滑道；610、连接板；620、防护筒；621、冷却孔；630、测量探针；631、第二限位块；632、第一限位块；640、红外线测温头；650、第一驱动装置；651、伸缩件；652、连接杆；653、定齿条；654、齿轮；655、动齿条；656、轴承；660、第二驱动装置；661、导向杆；662、升降板；6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度测量设备，其特征在于，包括：测量探针（630）；红外线测温头（640），设置于所述测量探针（630）的第一端；温度采集器（670），与所述红外线测温头（640）电性连接；防护筒（620），活动套接于所述测量探针（630）的外部，与所述测量探针（630）之间形成有第一冷气流道（680）；开设于所述防护筒（620）的至少一个冷却孔（621），冷却孔（621）用于连通所述第一冷气流道（680）和燃气轮机的外机匣（1）内的第二冷气流道（5）。2.根据权利要求1所述的温度测量设备，其特征在于，还包括连接板（610），所述连接板（610）用于与燃气轮机的外机匣（1）相连接，所述防护筒（620）的一端与所述连接板（610）相连接。3.根据权利要求2所述的温度测量设备，其特征在于，还包括第一驱动装置（650），用于驱动所述测量探针（630）沿第一方向进行往复运动，所述第一方向平行于所述测量探针（630）的轴心线。4.根据权利要求3所述的温度测量设备，其特征在于，所述第一驱动装置（650）包括：设备外壳（600），与所述连接板（610）相连接，且与所述测量探针（630）形成沿第一方向上的滑动连接；伸缩件（651），设置于所述设备外壳（600）；连接杆（652），一端与所述伸缩件（651）的输出端相连接，另一端与所述测量探针（630）相连接。5.根据权利要求3所述的温度测量设备，其特征在于，所述第一驱动装置（650）包括：设备外壳（600），与所述连接板（610）相连接，且与所述测量探针（630）形成沿第一方向上的滑动连接；伸缩件（651），设置于所述设备外壳（600）；定齿条（653），设置于所述设备外壳（600）的第一内壁；动齿条（655），与所述设备外壳（600）的第二内壁形成沿第一方向上的滑动连接，且动齿条（655）与所述测量探针（630）相连接；齿轮（654），设置于所述伸缩件（651）输出端；所述齿轮（654）与所述定齿条（653）相啮合，且所述齿轮（654）与动齿条（655）相啮合。6.根据权利要求5所述的温度测量设备，其特征在于，所述测量探针（630）贯穿所述动齿条（655），所述动齿条（655）与所述测量探针（630）之间形成有限位结构，所述限位结构用于限制所述动齿条（655）与所述测量探针（630）产生沿第一方向上的相对位移。7.根据权利要求6所述的温度测量设备，其特征在于，所述限位结构包括设置于所述测量探针（630）上的两个第一限位块（632），所述动齿条（655）位于两个第一限位块（632）之间，且两个第一限位块（632）之间的间距等于所述动齿条（655）的长度。8.根据权利要求6所述的温度测量设备，其特征在于，还包括第二驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小萌，牟影，张雪飞，
申请(专利权)人：中国航发燃气轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：