Оптический пирометр

 

< о 621969

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к акт. свид-ву (22) Заявлено 06.12.76 (21) 2427932, 18-25 с гприсоединением заявки №вЂ”

{23) Приоритет— (43) Опубликозано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 07.08.78 (51) М.Кл.- G 01 1 5/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делаи изобретений и открытий (53) УДК 536.521 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, В. Сафонов, К. В. Кумунжиев и В. 3. Батманов (71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) ОПТИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР

Изобретение относится к области радиациоHíой .пирометрии и может быть испоlb зозано для измерения температурных параметров газотурбинных двигателей.

Из вестны пирометры, содержащие предварительный усилитель и схему обработки си гнала, позволяющую измерять температуру отдельных лопаток (1). Защита сигнала пиромет ра от имгпульсных помех достигается при помощи детектора минимальных значений, что не обеспечивает эффективной защиты при высокой интенсивности и большой длительности;помех от продуктов сгорания топлива.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности из известных устройств является пирометр, который содержит предварительный усилитель, фильтр, ограничитель, регистратор наличия пламени, пиковый детектор, указатель температуры пламени, согласующий каскад, сумматор, указатель температуры лопато к (2).

В известном пирометре Измерение средней температуры лопаток в условиях импульсных помех от продуктов сгорания топлива, пролетающих в поле визирования пирометра, обеспечивается за счет комленсаUHH погрешности, обусловленной импульсными помехами. Ком пенси рующий сигнал формируется на выходе ограничителя, первый,вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, а второй — с выходом фильтра. Подключение второго,входа ограничителя к,выходу фильтра не ооеспсчивает достаточно высокой точности измерения средней температуры лопаток изза .накопления сигнала пламени на фильтре.

Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения температурных параметров газотурбинного дв и га теля.

Поставленная цель достигается тем, что в оптическом пирометре, содержащем фотоэлектрический преобразователь с предварительным усилителем на выходе, фильтр, ограничитель и пиковый детектор, подключенные параллельно к выходу предва ри20 тельного усилителя, указатель температуры пламени, соединенный с выходом ликового детектора, согласующий .каскад, подключенный входом .к выходу ограничителя, регистратор наличия пламени, подключен25 ный .к выходу ограничителя, указатель температуры лопаток, сумматор, включенный между выходами фильтра и согласующего каскада и входом указателя температуры лопаток, второй вход ограничителя подключен к выходу сумматора.

13

l0

93

45

На чертеже схематически изооражен предлагаемый пирометр.

Он содержит фотоэлектрический преобразователь 1, предварительный усилитель

2, фильтр 8 нижних частот, ограничитель

4, регистратор 5 наличия пламени, пиковый детектор б, указатель 7 температуры пламени, ."î". àñóþùèé каскад 8, сумматор

9, указатель 10 температуры лопаток.

Работа пирометра осуществляется следующим образом. Как известно, в пламени всегда имеются продукты сгорания топлиBB. Из-за малых размеров продукты с;здания имеют температуру пламени. Спектральчая характеристика фотоэлектрического преобразователя выбирается таким образом, чтобы излучение .пламени не воспринималось. Фотоэлектрический преобразователь в двигателе свизирован на лопатки,,поэтому, если продукты сгорания находятся вне поля зрения фотоэлектрического преобразователя, то измеряется только температура лопаток, которая ниже температуры пламени. В момент попадания продуктов сгорания в поле зрения фотоэлектрического преобразователя последний фикслрует их температуру, а, следовательно, температуру пламени. На выходе фотоэлектрического преобразователя имеется постоянное напряжение, ппопорциональное температуре лопаток, с вьпбросами напряжения в виде импульсов„пропорциональных темпе ратуре пламени.

Указатель 7, подключенный к выходу пикового детектора б, измеряет температуру пламени. На выходе ограничителя 4 фор мируются импульсы напряжения, фиксируемые регистратором 5 как наличие пламени. Для того, чтобы получить напряжение, пропорциональное температуре лопаток, из выходного напряжения фильтра низких частот 8 вычитается среднее значение напряжения имп ульсо з после ограничителя 4. Поскольку опорное на пряжвние ограгпичителя формируется фильтром нижних частот, то имеет место его завьпшение за счет си гнала от продуктов сгорания. Зто приводит к падению эффективно ти защиты от помех, особегпчо при помехах с частотой по р ядк а 1 кГц.

Указатель 1, подключенный к выходу сумматора 9, измеряет напряжение, пропорциональное температуре лопаток.

Подключечие второго зхода ограничителя к выходу сумматора позволяет пспвысить точность измерения средней температуры лопаток в условиях импульсных помех за счет того, что в этом случае в опорнэм напряжз:-:ии сумматора не содержится сигнала от излучения продуктов сгорания.

Зкономическая эффективность устройства обуслс злена по зышением точности измерения средней температуры, что повышаег надежность защиты лопаток газотурбинно":о двигателя от перегрева. Это, з свою очередь, ведет к увеличению ресурса лопаток.

Формула изооретенпя

Оптический,пиросаетр, содержащий фотоэлектрлческий преобразователь с прадварлтельным усилителем на выходе, фильтр, ограничитель и пиковый детектор, подключенные параллельно к выходу предварите,.-ьного усилителя, указатель температуры пламечл, соедин -:ь;й с выхжом пиковото детектора, согл а сующий каскад, подклю:в ный входом к выходу огра:-:гпчителя, реги тратор наличия пламени, поцключенный к выход у ограничителя, указатель температуры лопаток, сумматор, включенный между выходами фильтра и согласующего каскада и входом указателя температуры лопаток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры лопаток, второй вход ограничителя подключен к выходу сумматора.

Источникл информации, принятые во внлмание при экспертизе:

1. Патент США № 3696678, кл. G 01 J

5/06, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР № 419472, кл. G 01 J 5/06, 1974.