一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量的制作方法

文档序号:11102585阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,该装置包括:信号采集模块、信号处理与控制模块,所述信号采集模块包括:前端反光镜、第二分光镜、第一分光镜、第一PD探测器、第二PD探测器、第三PD探测器;涡轮叶片表面的辐射光经过前端反光镜的反射,到达第二分光镜;第二分光镜将辐射光分为两路,一路由第三PD探测器进行信号采集,另一路到达第一分光镜;第一分光镜将辐射光分为两路,一路由第二PD探测器进行信号采集,另一路由第一PD探测器进行信号采集;将第一、二、三PD探测器采集的光信号传输给信号处理与控制模块进行温度计算。

2.如权利要求1所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于所述信号采集模块设置于带保护壳的腔体内,该腔体包括本体腔和凸起腔,凸起腔末端设置前段反射镜,信号采集模块中除前段反射镜外的其余部件设置于本体腔内;所述本体腔设置于涡轮发动机机匣外部,凸起腔穿过涡轮发动机机匣壁伸入机匣内部;凸起腔末端面正对涡轮叶片处开设有采光窗,用于涡轮叶片的光线穿过该采光窗照射到前端反射镜;所述本体腔和凸起腔之间设置有透光的隔离片,用于隔绝两个腔体;所述凸起腔一部分位于涡轮发动机机匣内,一部分位于涡轮发动机机匣外,位于涡轮发动机机匣外的凸起腔上开设有通气孔,用于涡轮发动机运行时冷空气从该通气孔吹入,穿过凸起腔,从采光窗吹出。

3.如权利要求1或2所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于所述信号采集模块中光路上的分光镜与PD探测器之间依次设置有聚焦透镜、光阑、滤光镜组。

4.如权利要求1或2所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于所述信号处理与控制模块包括:前端放大器、高速信号采集卡、主控制器;其中前端放大器接收信号采集模块中各PD探测器采集的光信号;所述高速信号采集卡从外部获取涡轮叶片同步转速信号,并传输给主控制器,主控制器根据涡轮叶片同步转速信号对高速信号采集卡进行采集控制,使高速信号采集卡有控制的对前段放大器获得的光信号进行信号采集。

5.如权利要求2所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于额外设置一径向扫描伺服,用于控制信号采集模块沿涡轮叶片径向运动;并且所述信号采集模块中前段反射镜与第二分光镜之间设置有准直调焦透镜,该准直调焦透镜设置于本体腔内并通过设置于本体腔内的调焦伺服驱动。

6.如权利要求2所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于所述本体腔和凸起腔之间的隔离片材料为石英玻璃。

7.如权利要求4所述的一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量装置,其特征在于所述信号处理与控制模块包括:前端放大器、高速信号采集卡、主控制器、运动伺服控制器;其中前端放大器接收信号采集模块中各PD探测器采集的光信号;所述高速信号采集卡从外部获取涡轮叶片同步转速信号,并传输给主控制器,主控制器根据涡轮叶片同步转速信号对高速信号采集卡进行采集控制,使高速信号采集卡有控制的对前段放大器获得的光信号进行信号采集;主控制器根据光线采集需要传输控制信号给运动伺服控制器,运动伺服控制器实现对信号采集模块中调焦伺服与径向扫描伺服的控制。

8.一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量校准装置,该校准装置包括:信号采集模块、信号处理与控制模块、径向扫描伺服、调焦伺服,所述信号采集模块包括:前端反光镜、第二分光镜、第一分光镜、入射光源、第一PD探测器、第二PD探测器;涡轮叶片表面的辐射光经过前端反光镜的反射,穿过准直调焦透镜到达第二分光镜;第二分光镜将辐射光分为两路,一路由第二PD探测器进行信号采集,另一路到达第一分光镜;第一分光镜将辐射光分为两路,一路由第一PD探测器进行信号采集,另一路到达入射光源处;入射光源进行光线输入,输入光沿光路逆向到达涡轮叶片;所述径向扫描伺服用于控制信号采集模块沿涡轮叶片径向运动;所述调焦伺服驱动准直调焦透镜;所述第一PD探测器和第二PD探测器的探测信号输入信号处理与控制模块;信号处理与控制模块控制径向扫描伺服、调焦伺服使第一PD探测器和第二PD探测器探测到的光强最大。

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