一种红外测温模拟仿真装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外测温领域，特别涉及一种红外测温模拟仿真装置。
【背景技术】
[0002]在航空发动机的研制及可靠性寿命研宄中，愈来愈多地面临着一个新的工作内容，即精确测量零部件实体在稳定工况下的温度、应力等参数，并提供相关的计算与校核，这对发动机设计、试验验证和性能评价具有重要的意义，发动机热端部件表面温度测量是其中一项重要内容。
[0003]对于发动机热端部件例如涡轮转子叶片，随着航空发动机技术的发展，由于提高燃气涡轮进口温度己成为改善发动机性能的一条主要途径，发动机的热力参数在不断提高，第五代战斗机发动机的涡轮进口温度将达到2100K?2300K，从而造成了涡轮转子叶片所承受的温度大幅度提高，直接影响涡轮机在高温状态下的可靠工作寿命。因此涡轮转子叶片表面温度的准确测量对正确评价其冷却效果、工作状态及使用寿命，确保发动机的安全具有重要作用。
[0004]传统的高温测试以接触法为主，由于发动机内部环境恶劣，较难通过直接测量热端部件的表面温度以评价其各方面效果，且直接测量热端部件表面温度的试验成本较大。
[0005]目前国外红外测温试验是直接在真实发动机上进行测试，并没有针对叶片表面温度测量建立模拟装置。虽然直接测量真实发动机涡轮叶片温度能使试验所测得温度更接近于实际温度，但是由于搭建一台涡轮发动机实验室的成本过于庞大，而且每运行一次发动机所耗费的资源也很多，因此发明一种成本较低并且能够模拟发动机热端部件表面温度的仿真装置是有必要的。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种红外测温模拟仿真装置，可模拟涡轮转子叶片在发动机工作时产生的高温环境下的表面温度，并全方位覆盖测量此表面温度。
[0007]本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的:
[0008]一种红外测温模拟仿真装置，该装置包含温箱、蜂音轮、蜂音轮带动装置、红外测温装置，其中，所述蜂音轮为一设有多个孔的圆盘，转动时模拟了涡轮转子叶片实际工作时的形状；所述温箱位于蜂音轮的一侧；所述蜂音轮的孔上覆盖不同网眼密度的金属网状遮挡片，当温箱产生的热能辐射在所述金属网状遮挡片上时，产生了不同的热能损失，模拟了涡轮转子不同叶片温度的差异；所述红外测温装置位于蜂音轮的另一侧，用于测量蜂音轮的表面温度；所述蜂音轮与蜂音轮带动装置连接，从而带动蜂音轮的转动。
[0009]在一实施方式中，所述蜂音轮驱动装置包括皮带轮和蜂音轮电机，所述蜂音轮通过皮带轮与蜂音轮电机连接。进一步地，所述蜂音轮电机与温箱不在同一水平面上，防止温箱高温直接辐射电机，保护电机处于安全工作环境温度范围内。
[0010]在一实施方式中，所述蜂音轮驱动装置包括传动轴和蜂音轮电机，所述蜂音轮通过传动轴与蜂音轮电机连接。进一步地，所述蜂音轮电机通过传动轴增加蜂音轮电机与温箱之间的距离，并且传动轴做增加散热面积处理，防止温箱高温直接辐射电机，保护电机处于安全工作环境温度范围内。
[0011]在一实施方式中，所述红外测温装置包括探针、探针连杆机构和探针电机，其中探针通过探针连杆机构与探针电机连接，探针在探针电机的带动下在竖直方向上下移动，从而在蜂音轮转动时可全面覆盖地测量蜂音轮的表面温度。也就是，探针在蜂音轮后方以垂直于温箱热能辐射方向的移动，以及蜂音轮以温箱热能辐射方向为轴心的转动达到全方位覆盖测量模拟叶片表面温度。
[0012]本实用新型提供的红外测温模拟仿真装置逼真地模拟了工作状态下的涡轮转子叶片，能全面覆盖地测量模拟叶片的表面温度，节约了试验成本。
【附图说明】
[0013]图1:本实用新型红外测温仿真装置的结构示意图；
[0014]图2:本实用新型红外测温仿真装置中的蜂音轮结构示意图；
[0015]图3:本实用新型红外测温仿真装置中的蜂音轮传动系统；
[0016]其中，I一温箱、2—蜂音轮、3—探针、4一探针连杆机构、5—探针电机、6—皮带轮、7—蜂音轮电机、8 一金属网状遮挡片，9 一传动轴。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图1-2，进一步说明本实用新型是如何实现的。
[0018]实施例1
[0019]如图1所示，一种红外测温模拟仿真装置，包含温箱1、蜂音轮2、探针3、探针连杆机构4、探针电机5、皮带轮6、蜂音轮电机7，其中，所述蜂音轮2是一设有孔的圆盘，转动时很好地模拟了涡轮转子叶片实际工作时的形状。所述温箱I位于蜂音轮2的一侧，温箱I产生的热能辐射在蜂音轮2表面产生的表面温度，模拟了涡轮转子叶片产生的表面温度。所述探针3位于蜂音轮2的另一侧，用于探测蜂音轮的表面温度。所述探针3通过探针连杆机构4与探针电机5相连，在探针电机5的带动下在竖直方向移动。所述蜂音轮2通过皮带轮6与蜂音轮电机7相连，在蜂音轮电机7带动下以温箱2热能辐射方向为轴心转动。该模拟仿真装置在使用时，探针3可全方位覆盖地测量蜂音轮的表面温度。
[0020]如图2所示，蜂音轮2开孔处覆盖不同网眼密度的金属网状遮挡片8，由温箱I产生的热能在透过不同网眼密度的金属网状遮挡片8时热能会有不同程度的损失，探针3即可接收到不一样的红外辐射，模拟了涡轮转子叶片的工作时的各个叶片之间的温度差异。
[0021]实施例2
[0022]如图3所示，在其余装置不变的情况下，还可以使用传动轴9与蜂音轮电机7作为蜂音轮带动装置代替实施例1中的蜂音轮带动装置，蜂音轮2通过传动轴9与蜂音轮电机7连接，传动轴9增加蜂音轮电机7与温箱I之间的距离，并且传动轴9做增加散热面积处理，可以很好的保证蜂音轮电机7的工作温度在安全工作环境温度范围内。
【主权项】
1.一种红外测温模拟仿真装置，包括温箱、蜂音轮、蜂音轮带动装置、红外测温装置，其特征在于:所述蜂音轮为一设有多个孔的圆盘，所述蜂音轮的孔上覆盖不同网眼密度的金属网状遮挡片，所述温箱位于蜂音轮的一侧，所述红外测温装置位于蜂音轮的另一侧，所述蜂音轮与蜂音轮带动装置连接。2.根据权利要求1所述的红外测温模拟仿真装置，其特征在于，所述蜂音轮带动装置包括皮带轮和蜂音轮电机，所述蜂音轮通过皮带轮与蜂音轮电机连接。3.根据权利要求2所述的红外测温模拟仿真装置，其特征在于，所述蜂音轮电机与温箱不在同一水平面上。4.根据据权利要求1所述的红外测温模拟仿真装置，其特征在于，所述蜂音轮驱动装置包括传动轴和蜂音轮电机，所述蜂音轮通过传动轴与蜂音轮电机连接。5.根据权利要求1所述的红外测温模拟仿真装置，其特征在于，所述红外测温装置包括探针、探针连杆机构和探针电机，其中探针通过探针连杆机构与探针电机连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外测温模拟仿真装置，用于模拟发动机热端部件表面温度并测量出此温度，包括温箱、蜂音轮、探针、探针电机、探针连杆机构、蜂音轮电机和皮带轮或传动轴。此装置模拟发动机在极端高温、高压的恶劣环境中涡轮转子叶片的表面温度，并全方位覆盖测量此表面温度，同时保证电机避开高温环境工作。模拟高温情况逼真，节约了试验成本，测量数据全面，增加试验平台寿命。
【IPC分类】G09B23/16
【公开号】CN204720053
【申请号】CN201520320503
【发明人】韩秋楠, 郭子昂, 赵振平, 顾宝龙, 黄建民, 闫旭, 俞璐
【申请人】中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月18日