[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2659723C1 - Temperature in the gas flow measurement device - Google Patents

Temperature in the gas flow measurement device Download PDF

Info

Publication number
RU2659723C1
RU2659723C1 RU2017119258A RU2017119258A RU2659723C1 RU 2659723 C1 RU2659723 C1 RU 2659723C1 RU 2017119258 A RU2017119258 A RU 2017119258A RU 2017119258 A RU2017119258 A RU 2017119258A RU 2659723 C1 RU2659723 C1 RU 2659723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
scanning
optically transparent
mirrors
drive
Prior art date
Application number
RU2017119258A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Алексеевич Аникин
Вячеслав Сергеевич Фланден
Дмитрий Анатольевич Голенцов
Антон Юрьевич Поройков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority to RU2017119258A priority Critical patent/RU2659723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2659723C1 publication Critical patent/RU2659723C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of measuring equipment and can be used to diagnose the gas turbine engines technical state during their development, production and testing. Claimed device for measuring temperature in the gas stream comprises chamber with optically transparent windows, optical system consisting of receiving element, scanning mirror with drive, installed opposite to the optically transparent window with possibility of rotation about an axis perpendicular to the mirror scanning plane, and multiplexing mirror located opposite the optically transparent window and optically coupled to the receiving element and the scanning mirror, as well as the digital signal processing unit and the drive control unit. Optical system is provided with at least one additional scanning mirror with a drive located opposite the optically transparent window and optically coupled to the multiplexing mirror, which is installed with possibility of turning relative to the axis perpendicular to the scanning mirrors scanning plane, and provided with a drive, receiving element is made in the form of two-channel spectral ratio pyrometer associated with the digital signal processing unit, wherein all mirrors are arranged on the circumference, which center lies on the gas stream under investigation axis, and all of the mirrors drives are made in the form of inching motors.
EFFECT: increase in the gas stream local temperature determining accuracy.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для диагностики технического состояния газотурбинных двигателей в процессе их разработки, производства и испытаний.The invention relates to the field of measuring equipment and can be used to diagnose the technical condition of gas turbine engines in the process of their development, production and testing.

При доводке разрабатываемых образцов и при эксплуатации промышленно производимых энергетических агрегатов одними из основных параметров, характеризующих их работу, являются тепловые характеристики газового потока, камеры сгорания и других элементов двигателя.During the refinement of the developed samples and during the operation of industrially produced power units, one of the main parameters characterizing their operation is the thermal characteristics of the gas stream, combustion chamber, and other engine elements.

Анализ данных о температурном режиме двигателя позволяет оценить общее состояние двигателя и отдельных его элементов, а также определить другие рабочие параметры двигателя, в частности тяговые характеристики. Для измерения температурных параметров двигателя широко применяются методы оптической пирометрии, так как они обладают двумя достоинствами - бесконтактностью и быстродействием.Analysis of the temperature data of the engine allows you to evaluate the general condition of the engine and its individual elements, as well as determine other engine operating parameters, in particular traction characteristics. Optical pyrometry methods are widely used to measure the temperature parameters of the engine, since they have two advantages - non-contact and speed.

Известно устройство для определения характеристик теплообмена в газовых потоках, содержащее камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, имеющую приемный элемент, а также блок цифровой обработки сигнала (RU 2400717). Приемный элемент в известном устройстве выполнен в виде тепловизора, с помощью которого осуществляется измерение температурного поля горячего газового потока на фоне технологической поверхности. Результат измерения подвергается цифровой обработке с расчетом дисперсии изменения температуры и по интенсивности инфракрасного излучения определяют температурное поле газового потока.A device for determining the characteristics of heat transfer in gas flows, containing a camera with optically transparent windows, an optical system having a receiving element, and a digital signal processing unit (RU 2400717). The receiving element in the known device is made in the form of a thermal imager, with which the temperature field of a hot gas stream is measured against a technological surface. The measurement result is digitally processed to calculate the variance of the temperature change and the temperature field of the gas stream is determined from the intensity of infrared radiation.

Недостатком данного устройства является то, что в качестве устройства измерения выступает тепловизионная камера, результаты измерения которой для газовых потоков обладают высокой погрешностью, а само измерение носит интегральный характер и не может быть использовано для измерения распределения температуры в сечении, перпендикулярном направлению истечения газового потока.The disadvantage of this device is that the thermal imaging camera acts as the measuring device, the measurement results of which for gas flows have a high error, and the measurement itself is integral and cannot be used to measure the temperature distribution in the cross section perpendicular to the direction of gas flow outflow.

Известно устройство для определения характеристик газового потока, создаваемого процессом горения, содержащее камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, состоящую из приемных элементов и мультиплексирующих зеркал, расположенных напротив оптически прозрачного окна и оптически связанных с приемными элементами, а также блок обработки сигнала (US 2011/0026023).A device for determining the characteristics of the gas flow generated by the combustion process, comprising a camera with optically transparent windows, an optical system consisting of receiving elements and multiplexing mirrors located opposite the optically transparent window and optically coupled to the receiving elements, as well as a signal processing unit (US 2011 / 0026023).

В известном устройстве имеется источник лазерного излучения, приемные элементы выполнены в виде фотоприемников, а мультиплексирующие зеркала расположены на окружности, центр которой лежит на оси исследуемого газового потока. Фотоприемники регистрируют рассеянное под разными углами излучение, а блок обработки сигнала сопоставляет величину рассеяния в различных направлениях с различной поляризацией.In the known device there is a laser radiation source, the receiving elements are made in the form of photodetectors, and multiplexing mirrors are located on a circle, the center of which lies on the axis of the studied gas flow. Photodetectors detect radiation scattered at different angles, and the signal processing unit compares the amount of scattering in different directions with different polarizations.

Недостатком данного устройства является его сложность, обусловленная наличием большого количества фотоприемников, а также то, что измерение проводится в небольшом объеме и не позволяет восстановить пространственное распределение измеряемых величин. Указанные недостатки ограничивают применение известного устройства для исследования технического состояния газотурбинных двигателей.The disadvantage of this device is its complexity, due to the presence of a large number of photodetectors, as well as the fact that the measurement is carried out in a small volume and does not allow to restore the spatial distribution of the measured values. These disadvantages limit the use of the known device for studying the technical condition of gas turbine engines.

Известно также устройство для измерения температурного поля в газовом потоке, содержащее камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, состоящую из приемных элементов, расположенных напротив оптически прозрачного окна, а также блок цифровой обработки сигнала (US 2010/0241361).Also known is a device for measuring the temperature field in a gas stream, comprising a camera with optically transparent windows, an optical system consisting of receiving elements located opposite the optically transparent window, and a digital signal processing unit (US 2010/0241361).

В качестве измерительного средства в известном устройстве используются пары лазерный диод - фотоприемник, расположенные перпендикулярно исследуемому потоку таким образом, что образуют решетку из линий визирования между элементами каждой пары. Таким образом, измеряя величину коэффициента интегрального поглощения для каждой пары и используя преобразование Радона, становится возможным восстановить общее распределение температуры газового потока в сечении, перпендикулярном направлению его истечения с помощью метода абсорбирующей спектроскопии.As a measuring tool in the known device uses a pair of laser diode - photodetector, perpendicular to the studied stream in such a way that they form a lattice of lines of sight between the elements of each pair. Thus, by measuring the value of the integral absorption coefficient for each pair and using the Radon transform, it becomes possible to restore the general distribution of the temperature of the gas stream in the cross section perpendicular to the direction of its outflow using the method of absorbing spectroscopy.

Недостатком данных устройств являются: высокая погрешность измерения, высокая техническая сложность реализации схемы абсорбционной спектроскопии. Все это ограничивает применение известного устройства для проведения измерений температурного поля в газотурбинных двигателях.The disadvantage of these devices are: high measurement error, high technical complexity of the implementation of the absorption spectroscopy scheme. All this limits the use of the known device for measuring the temperature field in gas turbine engines.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для измерения температуры в газовом потоке, содержащее камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, состоящую из приемного элемента, сканирующего зеркала с приводом, установленного напротив оптически прозрачного окна с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости сканирования зеркала, и мультиплексирующего зеркала, расположенного напротив оптически прозрачного окна и оптически связанного с приемным элементом и сканирующим зеркалом, а также блок цифровой обработки сигнала и блок управления приводом (US 2009/0289178). Известное устройство содержит в качестве приемного элемента фотоприемник. Сканирующее зеркало направляет луч зрения фотоприемника в заданную часть исследуемой области, что позволяет получить пространственное поле температуры.The closest analogue of the invention is a device for measuring the temperature in a gas stream comprising a camera with optically transparent windows, an optical system consisting of a receiving element, a scanning mirror with a drive mounted opposite the optically transparent window with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the plane of scanning of the mirror, and a multiplexing mirror located opposite the optically transparent window and optically coupled to the receiving element and the scanning mirror, and that the digital signal processing unit and a drive control unit (US 2009/0289178). The known device contains as a receiving element a photodetector. The scanning mirror directs the line of sight of the photodetector to a predetermined part of the studied region, which allows one to obtain the spatial temperature field.

Недостатками данного устройства является наличие одного ракурса измерений - сканирование происходит только вдоль газового потока, что приводит к снижению точности и информативности измерений температурного поля, т.к. отсутствует возможность изучения структуры потока в поперечном его сечении.The disadvantages of this device is the presence of one measurement angle - scanning occurs only along the gas flow, which leads to a decrease in the accuracy and information content of temperature field measurements, because there is no possibility of studying the structure of the stream in its cross section.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в повышении достоверности результатов диагностики технического состояния газотурбинных двигателей.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of the diagnostic results of the technical condition of gas turbine engines.

Техническим результатом изобретения является повышения точности определения локальной температуры в газовом потоке.The technical result of the invention is to improve the accuracy of determining the local temperature in the gas stream.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения температуры в газовом потоке содержит камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, состоящую из приемного элемента, сканирующего зеркала с приводом, установленного напротив оптически прозрачного окна с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости сканирования зеркала, и мультиплексирующего зеркала, расположенного напротив оптически прозрачного окна и оптически связанного с приемным элементом и сканирующим зеркалом, а также блок цифровой обработки сигнала и блок управления приводом. Причем оптическая система снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным сканирующим зеркалом с приводом, расположенным напротив оптически прозрачного окна и оптически связанным с мультиплексирующим зеркалом, которое установлено с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости сканирования сканирующих зеркал, и снабжено приводом, приемный элемент выполнен в виде двухканального пирометра спектрального отношения, связанного с блоком цифровой обработки сигнала, причем все зеркала расположены на окружности, центр которой лежит на оси исследуемого газового потока, а приводы всех зеркал выполнены в виде шаговых двигателей.The technical result is achieved in that the device for measuring the temperature in the gas stream comprises a camera with optically transparent windows, an optical system consisting of a receiving element, a scanning mirror with a drive mounted opposite the optically transparent window with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the plane of scanning of the mirror, and a multiplexing mirror opposite the optically transparent window and optically coupled to the receiving element and the scanning mirror, as well as the unit digital signal processing and drive control unit. Moreover, the optical system is equipped with at least one additional scanning mirror with a drive located opposite the optically transparent window and optically coupled to a multiplexing mirror, which is mounted to rotate about an axis perpendicular to the scanning plane of the scanning mirrors, and is equipped with a drive, the receiving element is made in in the form of a two-channel spectral ratio pyrometer connected to a digital signal processing unit, with all mirrors located on a circle, the center which lies on the axis of the investigated gas flow, and the drives of all the mirrors are made in the form of stepper motors.

Существенность отличительных признаков устройства подтверждается тем, что только совокупность всех конструктивных признаков, описывающая изобретение, позволяет обеспечить достижение технического результата изобретения - повышение точности определения локальной температуры в газовом потоке за счет обеспечения сканирования газового потока в поперечном его сечении.The significance of the distinctive features of the device is confirmed by the fact that only the totality of all the design features describing the invention allows to achieve the technical result of the invention — improving the accuracy of determining the local temperature in the gas stream by ensuring scanning of the gas stream in its cross section.

Существо изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 представлена общая принципиальная схема устройства для измерения температурного поля в газовом потоке;in FIG. 1 shows a general schematic diagram of a device for measuring the temperature field in a gas stream;

на фиг. 2 - блок-схема устройства для измерения температурного поля в газовом потоке;in FIG. 2 is a block diagram of a device for measuring a temperature field in a gas stream;

на фиг. 3 - циклограмма сигналов управления приводами зеркал;in FIG. 3 is a sequence diagram of mirror drive control signals;

на фиг. 4 - диаграмма усредненных и центрированных выходных сигналов напряжения пирометра для одного положения сканирующего зеркала;in FIG. 4 is a diagram of the averaged and centered output signals of the pyrometer voltage for one position of the scanning mirror;

на фиг. 5 - графическое отображение обратного преобразования Радона для сигнала напряжения пирометра;in FIG. 5 is a graphical display of the inverse Radon transform for a pyrometer voltage signal;

на фиг. 6 - томограмма полученного температурного поля в газовом потоке.in FIG. 6 is a tomogram of the obtained temperature field in a gas stream.

Устройство для измерения температуры в газовом потоке содержит камеру 1 с оптически прозрачными окнами 2, оптическую систему, состоящую из приемного элемента 3, выполненного в виде двухканального пирометра спектрального отношения, сканирующих зеркал 4 с приводом 5, каждое из которых установлено напротив одного из оптически прозрачных окон 2 с возможностью поворота относительно оси 6, перпендикулярной плоскости сканирования зеркала 4, и мультиплексирующего зеркала 7 с приводом 8, расположенного напротив одного из оптически прозрачных окон 2 и оптически связанного с приемным элементом 3 и одним из сканирующих зеркал 4.A device for measuring the temperature in the gas stream contains a chamber 1 with optically transparent windows 2, an optical system consisting of a receiving element 3, made in the form of a two-channel spectral ratio pyrometer, scanning mirrors 4 with a drive 5, each of which is installed opposite one of the optically transparent windows 2 with the possibility of rotation about the axis 6, perpendicular to the scanning plane of the mirror 4, and the multiplexing mirror 7 with the drive 8, located opposite one of the optically transparent windows 2 and optically coupled to the receiving element 3 and one of the scanning mirrors 4.

Мультиплексирующее зеркало 7 установлено с возможностью поворота относительно оси 9, перпендикулярной плоскости сканирования сканирующих зеркал. Сканирующие зеркала 4 расположены вокруг камеры 1 с исследуемым газовым потоком с одной стороны от мультиплексирующего зеркала 7, причем все зеркала расположены на окружности 10, центр которой лежит на оси 11 исследуемого газового потока, причем приводы 5 и 8 всех зеркал выполнены в виде шаговых двигателей.The multiplexing mirror 7 is mounted to rotate about an axis 9 perpendicular to the scanning plane of the scanning mirrors. Scanning mirrors 4 are located around the chamber 1 with the studied gas flow on one side of the multiplexing mirror 7, and all the mirrors are located on a circle 10, the center of which lies on the axis 11 of the studied gas flow, and the drives 5 and 8 of all mirrors are made in the form of stepper motors.

Устройство содержит также многоканальный блок цифровой обработки сигнала 12, блок управления приводами 13 и генератор прямоугольных импульсов 14 (фиг. 2).The device also contains a multi-channel digital signal processing unit 12, a drive control unit 13 and a square-wave pulse generator 14 (Fig. 2).

В качестве сканирующих и мультиплексирующего зеркал 4 и 7 используются плоские металлические зеркала, закрепленные на шаговых двигателях приводов 5 и 8 с помощью специальных креплений, дающих возможность провести их юстировку. Шаг поворота двигателей подбирается из технических возможностей используемых двигателей под конкретную задачу. На фиг. 3 представлена примерная циклограмма сигналов управления приводами зеркал.As scanning and multiplexing mirrors 4 and 7, flat metal mirrors are used, mounted on the stepper motors of drives 5 and 8 with the help of special mounts that make it possible to carry out their adjustment. The rotation step of the engines is selected from the technical capabilities of the engines used for a specific task. In FIG. Figure 3 shows an exemplary sequence diagram of mirror drive control signals.

В процессе измерения температуры в газовом потоке мультиплексирующее зеркало 7 поочередно создает оптический канал 15 между каждым из сканирующих зеркал 4 и приемным элементом 3. Линия визирования приемного элемента 3, выполненного в виде пирометра спектрального отношения, с помощью мультиплексирующего зеркала 7 направляется на одно из сканирующих зеркал 4, которые направляют его на исследуемую область камеры 1. Поворот зеркал осуществляется с помощью шаговых двигателей приводов 5 и 8, которые, в свою очередь, управляются с помощью блока управления приводами 13.In the process of measuring the temperature in the gas stream, the multiplexing mirror 7 alternately creates an optical channel 15 between each of the scanning mirrors 4 and the receiving element 3. The line of sight of the receiving element 3, made in the form of a spectral ratio pyrometer, is sent to one of the scanning mirrors using a multiplexing mirror 7 4, which direct it to the studied area of the camera 1. The rotation of the mirrors is carried out using the stepper motors of the drives 5 and 8, which, in turn, are controlled using the control unit Drive Aviation 13.

Сигнал с приемного элемента 3 подается на многоканальный блок цифровой обработки сигнала 12. Синхронизация поворота зеркал 4 и 7 с измерением блока цифровой обработки сигнала 12 производится с помощью синхроимпульсов генератора прямоугольных импульсов 14.The signal from the receiving element 3 is fed to a multi-channel digital signal processing unit 12. The rotation of the mirrors 4 and 7 with the measurement of the digital signal processing unit 12 is synchronized using the clock pulses of the rectangular pulse generator 14.

При повороте сканирующего зеркала 4 луч визирования пирометра проходит по веерообразному набору лучей. Для каждого из них пирометр измеряет интегральное значение яркости вдоль нее. Таким образом, для каждого сканирующего зеркала 4 регистрируется набор данных, представляющих собой одномерные последовательности, полученные через циклограммы сигналов управления.When the scanning mirror 4 is rotated, the pyrometer’s line of sight passes through a fan-shaped set of beams. For each of them, the pyrometer measures the integral brightness value along it. Thus, for each scanning mirror 4, a set of data representing one-dimensional sequences obtained through control signal cyclograms is recorded.

Результаты измерений для каждого зеркала представляют собой интегральное измерение вдоль веерного пучка лучей, исходящих из точки расположения зеркала. Выходные сигналы пирометра приемного элемента 3 для одного из сканирующих зеркал 4 представлены в виде кривых линий на фиг. 4. Этот сигнал получен в результате усреднения сигналов для каждого положения сканирующего зеркала, при этом он центрируется относительно угла разворота зеркала, т.е. максимально возможное отклонение зеркала вправо и влево от этого положения должно быть на один и тот же угол.The measurement results for each mirror are an integral measurement along a fan beam of rays emanating from the location of the mirror. The output signals of the pyrometer of the receiving element 3 for one of the scanning mirrors 4 are presented in the form of curved lines in FIG. 4. This signal was obtained as a result of averaging the signals for each position of the scanning mirror, while it is centered relative to the angle of the mirror’s rotation, i.e. the maximum possible deviation of the mirror to the right and left of this position should be at the same angle.

Обработка сигнала для каждого зеркала заключается в преобразовании веерных пучков в набор параллельных лучей и расчете прямого одномерного преобразования Фурье вместе с исходными результатами измерений, которые являются проекциями искомого распределения температуры.The signal processing for each mirror consists in converting the fan beams into a set of parallel rays and calculating the direct one-dimensional Fourier transform together with the initial measurement results, which are projections of the desired temperature distribution.

Полученные проекции фильтруются с использованием одномерной функции, которая рассчитывается в зависимости от расположения зеркал и их количества и позволяет добиться равномерного распределения интенсивности в результирующей томограмме. Для этого одномерные Фурье-образы умножаются на данную функцию и складываются в двухмерный Фурье-образ, в котором вторая координата определяется углом, под которым соответствующее зеркало сканирует объект. Таким образом, зависимость для расчета томограммы получается склеиванием усредненного сигнала N-ноe количество раз, где N - количество сканирующих зеркал.The obtained projections are filtered using a one-dimensional function, which is calculated depending on the location of the mirrors and their number and allows to achieve a uniform intensity distribution in the resulting tomogram. To do this, one-dimensional Fourier images are multiplied by this function and added into a two-dimensional Fourier image, in which the second coordinate is determined by the angle at which the corresponding mirror scans the object. Thus, the dependence for calculating the tomogram is obtained by gluing the averaged signal N number of times, where N is the number of scanning mirrors.

После этого происходит расчет обратного преобразования Радона склеенного сигнала, выполненный путем обратного двухмерного Фурье-преобразования. Его результатом будет амплитудное распределение двухмерного поля интенсивности излучения, вид которого представлен на фиг. 5.After this, the inverse Radon transform of the glued signal is calculated by the inverse two-dimensional Fourier transform. Its result will be the amplitude distribution of a two-dimensional field of radiation intensity, the form of which is shown in FIG. 5.

Далее, используя данные градуировки пирометра и его функцию расчета температуры, полученные амплитудные распределения в плоскости измерения пересчитываются в томограмму температурного распределения, т.е. проводится расчет итогового поля температуры исследуемого объекта, вид которого представлен на фиг. 6. По полученной томограмме можно судить о структуре пламени и распределении температуры в плоскости измерения поперечного сечения газового потока.Further, using the calibration data of the pyrometer and its temperature calculation function, the obtained amplitude distributions in the measurement plane are converted into a tomogram of the temperature distribution, i.e. the total temperature field of the object under study is calculated, the view of which is shown in FIG. 6. Based on the obtained tomogram, one can judge the structure of the flame and the temperature distribution in the plane of measurement of the cross section of the gas stream.

При отсутствии симметричности в реальном сигнале, поступающем из пирометра, в рассчитанные томограммы добавляются артефакты. На представленной томограмме на границах распределения хорошо видны небольшие артефакты, вызванные сканирующими зеркалами. Причем простое склеивание сигналов при их неточном центрировании приводит к дополнительным погрешностям. Для повышения точности измерения температуры требуется увеличение количества зеркал и использование длиннофокусного объектива.In the absence of symmetry in the real signal coming from the pyrometer, artifacts are added to the computed tomograms. On the presented tomogram, small artifacts caused by scanning mirrors are clearly visible at the distribution boundaries. Moreover, a simple gluing of signals during their inaccurate centering leads to additional errors. To increase the accuracy of temperature measurement, an increase in the number of mirrors and the use of a telephoto lens are required.

Таким образом, устройство для измерения температуры в газовых потоках позволяет при использовании повысить точность определения локальной температуры в газовом потоке, обеспечивает высокую информативность измерений температурных полей и тем самым повышает достоверность результатов диагностики технического состояния газотурбинных двигателей.Thus, the device for measuring the temperature in gas streams makes it possible to increase the accuracy of determining the local temperature in the gas stream when using, provides high informational content of temperature field measurements and thereby increases the reliability of the diagnostic results of the technical condition of gas turbine engines.

Claims (1)

Устройство для измерения температуры в газовом потоке, содержащее камеру с оптически прозрачными окнами, оптическую систему, состоящую из приемного элемента, сканирующего зеркала с приводом, установленного напротив оптически прозрачного окна с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости сканирования зеркала, и мультиплексирующего зеркала, расположенного напротив оптически прозрачного окна и оптически связанного с приемным элементом и сканирующим зеркалом, а также блок цифровой обработки сигнала и блок управления приводом, отличающееся тем, что оптическая система снабжена по меньшей мере одним дополнительным сканирующим зеркалом с приводом, расположенным напротив оптически прозрачного окна и оптически связанным с мультиплексирующим зеркалом, которое установлено с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости сканирования сканирующих зеркал, и снабжено приводом, приемный элемент выполнен в виде двухканального пирометра спектрального отношения, связанного с блоком цифровой обработки сигнала, причем все зеркала расположены на окружности, центр которой лежит на оси исследуемого газового потока, а приводы всех зеркал выполнены в виде шаговых двигателей.A device for measuring the temperature in a gas stream containing a camera with optically transparent windows, an optical system consisting of a receiving element, a scanning mirror with a drive mounted opposite the optically transparent window with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the plane of scanning of the mirror, and a multiplexing mirror located opposite an optically transparent window and optically coupled to a receiving element and a scanning mirror, as well as a digital signal processing unit and a control unit a drive, characterized in that the optical system is equipped with at least one additional scanning mirror with a drive located opposite the optically transparent window and optically coupled to a multiplexing mirror, which is mounted to rotate about an axis perpendicular to the scanning plane of the scanning mirrors, and is equipped with a drive, the receiving element is made in the form of a two-channel spectral ratio pyrometer connected to a digital signal processing unit, and all the mirrors are olozheny on a circle whose center lies on the axis of the test gas flow, and drives all mirrors are designed as stepper motors.
RU2017119258A 2017-06-02 2017-06-02 Temperature in the gas flow measurement device RU2659723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119258A RU2659723C1 (en) 2017-06-02 2017-06-02 Temperature in the gas flow measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119258A RU2659723C1 (en) 2017-06-02 2017-06-02 Temperature in the gas flow measurement device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659723C1 true RU2659723C1 (en) 2018-07-03

Family

ID=62815452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119258A RU2659723C1 (en) 2017-06-02 2017-06-02 Temperature in the gas flow measurement device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659723C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725026C1 (en) * 2020-01-22 2020-06-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Device for measuring temperature in gas flow

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387230A1 (en) * 1971-03-29 1973-06-21 METHOD OF MEASURING THE STATIC TEMPERATURE OF THE GAS FLOW
RU2044305C1 (en) * 1992-03-09 1995-09-20 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Fume meter of exhaust of diesel engines
US20090289178A1 (en) * 2006-11-29 2009-11-26 Abb Research Ltd Device and method for processing and/or analyzing image information representing radiation
US20100241361A1 (en) * 2007-05-24 2010-09-23 Zolo Technologies, Inc. Binning and Tomography for High Spatial Resolution Temperature and Species Concentration Measurements
RU2400717C2 (en) * 2008-06-09 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" (ГОУ ВПО УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина) Thermal imaging method for determining gas flow turbulence characteristics

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387230A1 (en) * 1971-03-29 1973-06-21 METHOD OF MEASURING THE STATIC TEMPERATURE OF THE GAS FLOW
RU2044305C1 (en) * 1992-03-09 1995-09-20 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Fume meter of exhaust of diesel engines
US20090289178A1 (en) * 2006-11-29 2009-11-26 Abb Research Ltd Device and method for processing and/or analyzing image information representing radiation
US20100241361A1 (en) * 2007-05-24 2010-09-23 Zolo Technologies, Inc. Binning and Tomography for High Spatial Resolution Temperature and Species Concentration Measurements
RU2400717C2 (en) * 2008-06-09 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" (ГОУ ВПО УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина) Thermal imaging method for determining gas flow turbulence characteristics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725026C1 (en) * 2020-01-22 2020-06-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Device for measuring temperature in gas flow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111175049B (en) System and method for diagnosing multidimensional temperature and concentration field of engine combustion chamber
US9217687B2 (en) Image analysis system and methods for IR optics
US10317334B2 (en) Achromatic rotating-element ellipsometer and method for measuring mueller-matrix elements of sample using the same
CN103712777B (en) Detect device and the detection method of ultraviolet light photo imaging system performance parameter
WO2016188178A1 (en) Apparatus and method for measuring blood flow in blood vessel
CN110095248A (en) A kind of non-equilibrium property diagnostic system of high-frequency induction Flow Field in Wind Tunnel and method
CN109632104A (en) A kind of infrared array radiation source calibrating installation and calibration method
CN101153914B (en) Remote sensing mechanism testing device and method thereof
CN106404713A (en) Double-detector micro near-infrared spectrometer with whole spectral band of 800-2,500nm
Sensiper et al. Modulation transfer function testing of detector arrays using narrow-band laser speckle
JP2017207447A5 (en)
RU2659723C1 (en) Temperature in the gas flow measurement device
CN107345908A (en) A kind of scattering system for obtaining fruit multiaspect diffusing reflection information
CN105758625A (en) Device and method for measuring linear polarization sensitivity of remote sensing instrument
WO2018059135A1 (en) Method for measuring parameters of terahertz beam
JP6198448B2 (en) Optical tomography system
CN104280120B (en) A kind of spectral bandwidth measuring method and device
CN204708834U (en) A kind of equipment measuring blood vessel flow
KR20190104298A (en) Breast milk analyzer
Lampsijärvi et al. Calibrated quantitative stroboscopic schlieren imaging of ultrasound in air
CN110243760B (en) Line domain frequency domain optical coherence tomography system and longitudinal coordinate calibration method thereof
Haas et al. Search for the suspected brown dwarf companion to Giclas 29-38 using IR-slit-scans
CN106596069B (en) A kind of test method of quantum efficiency
US3981589A (en) Automatic objective lensometer
CN108362667A (en) A kind of Medium Optics parameter estimation apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20210804