RU152830U1 - DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS - Google Patents

DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS Download PDF

Info

Publication number
RU152830U1
RU152830U1 RU2014144510/28U RU2014144510U RU152830U1 RU 152830 U1 RU152830 U1 RU 152830U1 RU 2014144510/28 U RU2014144510/28 U RU 2014144510/28U RU 2014144510 U RU2014144510 U RU 2014144510U RU 152830 U1 RU152830 U1 RU 152830U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
crystalline
optical
rod
radiation source
Prior art date
Application number
RU2014144510/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Зоря
Виктор Борисович Сахаров
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 RU2014144510/28U priority Critical patent/RU152830U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU152830U1 publication Critical patent/RU152830U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания, содержащее кристаллический стержень с генератором оптического сигнала, выполненным в виде источника излучения абсолютного черного тела, расположенного на концевой части кристаллического стержня, вводимой в измеряемую область, и оптическую систему с линзой и передающими оптико-волоконными элементами, связанными с оптическим детектором, при этом источник излучения абсолютного черного тела образован покрытием концевой части кристаллического стержня высокотемпературной пленкой и наружной защитной пленкой из кристаллического материала, отличающееся тем, что концевая часть кристаллического стержня, на которой расположен источник излучения абсолютно черного тела, выполнена конусообразной, кристаллический стержень выполнен из стабилизированного иттрием кристаллического диоксида циркония с содержанием иттрия от 10 до 14 мольных процента, высокотемпературная пленка источника излучения абсолютного черного тела выполнена из тантала, а наружная защитная пленка - из диоксида циркония.A device for optical measurement of the temperature of combustion products, containing a crystalline rod with an optical signal generator made in the form of an absolute black body radiation source located on the end part of the crystalline rod inserted into the measured area, and an optical system with a lens and transmitting optical fiber elements connected with an optical detector, wherein the absolute blackbody radiation source is formed by coating the end part of the crystalline rod with a high-temperature film and an outer protective film of crystalline material, characterized in that the end part of the crystalline rod, on which the blackbody radiation source is located, is made cone-shaped, the crystalline rod is made of yttrium-stabilized crystalline zirconia with a yttrium content of 10 to 14 mole percent, the high-temperature blackbody radiation source film is made of tantalum, and the outer protective film is made of zirconia.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для эффективного определения температуры продуктов сгорания при экспериментальных исследованиях силовых установок, в частности, высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей.The utility model relates to measuring technique and can be used to effectively determine the temperature of combustion products during experimental studies of power plants, in particular, high-temperature turbines of gas turbine engines.

Развитие современных газотурбинных двигателей характеризуется постоянным ростом температур и это предъявляет повышенные требования к устойчивости измерительного оборудования. При измерении температур газа необходимо обеспечить тепловую устойчивость измерительного устройства к температурам порядка 2500°С, устойчивость к летящим в потоке раскаленным частицам металла, противодействовать осаждению копоти и при этом обеспечить технологичность изготовления такого оборудования.The development of modern gas turbine engines is characterized by a constant increase in temperature and this places high demands on the stability of measuring equipment. When measuring gas temperatures, it is necessary to ensure the thermal stability of the measuring device to temperatures of the order of 2500 ° C, resistance to hot metal particles flying in the stream, to prevent soot deposition, and at the same time to ensure the manufacturability of such equipment.

Применение стандартизованных термометров с термоэлектродами из платинородиевых сплавов ограничено температурами 1800°С.Использование термометров с термоэлектродами из иридий-родиевых сплавов также ограничено, т.к. при температурах газовых потоков свыше 1800°С ресурс работы контактных термометров из благородных металлов сравнительно невелик. И, наконец, высокие погрешности контактных термоэлектрических термометров не соответствуют современным требованиям к средствам измерения температуры продуктов сгорания в тракте газотурбинных двигателей.The use of standardized thermometers with thermoelectrodes made of platinum rhodium alloys is limited to 1800 ° C. The use of thermometers with thermoelectrodes made from iridium-rhodium alloys is also limited, because at gas flow temperatures above 1800 ° C, the service life of contact thermometers made of noble metals is relatively small. And finally, the high errors of contact thermoelectric thermometers do not meet modern requirements for measuring the temperature of combustion products in the path of gas turbine engines.

Для обеспечения эффективного измерения высоких температур газа необходимо наличие более надежных и точных средств их измерения при различных режимах работы, таких как высокотемпературные оптические измерительные системы.To ensure effective measurement of high gas temperatures, it is necessary to have more reliable and accurate means of measuring them under various operating conditions, such as high-temperature optical measuring systems.

Известно устройство для оптического измерения температуры, содержащее генератор оптического сигнала, расположенный в измеряемой области, оптическую систему с линзами и передающими оптическими элементами, связанными с оптическим детектором (патент США №4120200). Известное устройство представляет собой пирометр с детектором излучения, работающим в инфракрасном диапазоне излучения. Это устройство применяется для регулирования температуры графитовой трубки распылителя при сушке, озолении и атомизации пробы в беспламенной атомно-абсорбционной спектроскопии и позволяет измерять температуру в пределах от 100°С до 2700°С.A device for optical temperature measurement, containing an optical signal generator located in the measured area, an optical system with lenses and transmitting optical elements associated with an optical detector (US patent No. 4120200). The known device is a pyrometer with a radiation detector operating in the infrared range of radiation. This device is used to control the temperature of a graphite atomizer tube during drying, ashing, and atomization of a sample in flameless atomic absorption spectroscopy and allows temperature measurement in the range from 100 ° C to 2700 ° C.

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что оно конструктивно неразрывно связано с предметом измерения - графитовой трубкой, и поэтому использование его для измерения высокой температуры продуктов сгорания не представляется возможным.The disadvantages of this device include the fact that it is structurally inextricably linked to the measurement object - a graphite tube, and therefore it is not possible to use it to measure the high temperature of combustion products.

Известно устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания в газотурбинном двигателе, содержащее оптическую систему с объективом и передающими оптическими элементами, связанными с оптическим детектором (патент США №6370486). В известном устройстве оптическая система измерений имеет четыре детектора инфракрасного излучения с оптическими фильтрами для узких диапазонов инфракрасного излучения. В процессе измерения каждый из оптических детекторов принимает сигнал излучения в инфракрасном диапазоне только для определенной, заранее заданной длины волны, который испускается одним из компонентов продуктов сгорания, например, CO2 или H2O. Полученные сигналы от детекторов обрабатываются и с помощью таблиц вычисляется средняя температура продуктов сгорания в том поперечном сечении проточного тракта газотурбинного двигателя, в котором проводились измерения.A device for optical measurement of the temperature of combustion products in a gas turbine engine containing an optical system with a lens and transmitting optical elements associated with an optical detector (US patent No. 6370486). In the known device, the optical measurement system has four infrared radiation detectors with optical filters for narrow infrared ranges. During the measurement process, each of the optical detectors receives an infrared radiation signal only for a specific, predetermined wavelength that is emitted by one of the components of the combustion products, for example, CO 2 or H 2 O. The received signals from the detectors are processed and the average is calculated using tables the temperature of the combustion products in that cross section of the flow path of the gas turbine engine in which the measurements were made.

Известное устройство предназначено для измерения температуры продуктов сгорания в диапазоне от 800°С до 1600°С и используется преимущественно для измерения температуры продуктов сгорания на входе в газовую турбину, где состав продуктов сгорания относительно стабилизировался, что существенно снижает функциональные возможности этого устройства, т.к. с его помощью невозможно определить температуру продуктов сгорания по всей протяженности проточного тракта газотурбинного двигателя, в частности, в камере сгорания.The known device is designed to measure the temperature of the combustion products in the range from 800 ° C to 1600 ° C and is mainly used to measure the temperature of the combustion products at the entrance to the gas turbine, where the composition of the combustion products is relatively stabilized, which significantly reduces the functionality of this device, because . with its help it is impossible to determine the temperature of the combustion products along the entire length of the flow path of a gas turbine engine, in particular, in the combustion chamber.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому по технической сущности является устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания, содержащее кристаллический стержень с генератором оптического сигнала, выполненным в виде источника излучения абсолютного черного тела, расположенного на концевой части кристаллического стержня, вводимой в измеряемую область, и оптическую систему с линзой и передающими оптико-волоконными элементами, связанными с оптическим детектором, при этом, источник излучения абсолютного черного тела образован покрытием концевой части кристаллического стержня высокотемпературной пленкой и наружной защитной пленкой из кристаллического материала (патент США №4679934). В известном устройстве кристаллический стержень выполнен из сапфира (окиси алюминия), а наружная защитная пленка - из оксида алюминия.The closest analogue to the proposed one in technical essence is a device for optical measurement of the temperature of combustion products, containing a crystal rod with an optical signal generator made in the form of an absolute blackbody radiation source located on the end of the crystal rod introduced into the measured region, and an optical system with lens and transmitting fiber optic elements associated with an optical detector, while the source of radiation of the absolute black body formed by coating the end of the crystal rod with a high temperature film and an outer protective film of crystalline material (US patent No. 4679934). In the known device, the crystal rod is made of sapphire (aluminum oxide), and the outer protective film is made of aluminum oxide.

Однако, при температурах более 1800°С применяемые в известном устройстве сапфировые стержни существенно теряют прозрачность, покрываются копотью, что приводит к существенным искажениям результатов измерений и не позволяет получить достоверные результаты при исследовании процессов в проточном тракте двигателей. При температурах газа порядка 2400°С, до которых нагреваются газы в камерах сгорания современных газотурбинных двигателей, применение сапфира в качестве светопроводящей среды невозможно, т.к. температура его плавления составляет 2060°С.However, at temperatures above 1800 ° C used in the known device sapphire rods significantly lose transparency, become covered with soot, which leads to significant distortion of the measurement results and does not allow to obtain reliable results when studying processes in the engine flow path. At gas temperatures of about 2400 ° C, to which the gases are heated in the combustion chambers of modern gas turbine engines, the use of sapphire as a light guide medium is impossible, because its melting point is 2060 ° C.

Кроме того, выполнение концевой части кристаллического стержня, на котором размещен источник излучения абсолютного черного тела, в виде косого плоского среза требует точной ориентации стержня в исследуемом пространстве, что не всегда возможно осуществить в проточном тракте турбореактивных двигателей. Любое отклонение от оптимального положения стержня неизбежно приведет к искажению результатов измерения.In addition, the execution of the end part of the crystalline rod, on which the radiation source of the absolute black body is placed, in the form of an oblique flat section requires accurate orientation of the rod in the space under study, which is not always possible in the flow path of turbojet engines. Any deviation from the optimal position of the rod will inevitably lead to a distortion of the measurement results.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства для оптического измерения температуры продуктов сгорания в газотурбинном двигателе за счет обеспечения исследований всего проточного тракта двигателя.The objective of the utility model is to expand the functionality of the device for optical measurement of the temperature of the combustion products in a gas turbine engine by providing studies of the entire flow path of the engine.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении достоверных данных измерений температуры оптическими средствами в проточном тракте газотурбинных двигателей в диапазоне до 2400°С.The technical result of the utility model is to provide reliable temperature measurement data by optical means in the flow path of gas turbine engines in the range up to 2400 ° C.

Указанный технический результат достигается при осуществлении полезной модели тем, что в устройстве для оптического измерения температуры продуктов сгорания, содержащем кристаллический стержень с генератором оптического сигнала, выполненным в виде источника излучения абсолютного черного тела, расположенного на концевой части кристаллического стержня, вводимой в измеряемую область, и оптическую систему с линзой и передающими оптико-волоконными элементами, связанными с оптическим детектором, при этом источник излучения абсолютного черного тела образован покрытием концевой части кристаллического стержня высокотемпературной пленкой и наружной защитной пленкой из кристаллического материала, согласно полезной модели, концевая часть кристаллического стержня, на которой расположен источник излучения абсолютно черного тела, выполнена конусообразной, кристаллический стержень выполнен из стабилизированного иттрием кристаллического диоксида циркония с содержанием иттрия от 10 до 14 мольных процента, высокотемпературная пленка источника излучения абсолютного черного тела выполнена из тантала, а наружная защитная пленка - из диоксида циркония.The specified technical result is achieved by implementing the utility model by the fact that in the device for optical measurement of the temperature of the combustion products containing a crystal rod with an optical signal generator made in the form of an absolute blackbody radiation source located on the end part of the crystal rod introduced into the measured region, and an optical system with a lens and transmitting fiber optic elements associated with an optical detector, while the radiation source of the absolute the black body is formed by coating the end part of the crystalline rod with a high-temperature film and an outer protective film of crystalline material, according to a utility model, the end part of the crystal rod on which the radiation source of the absolutely black body is located is conical, the crystal rod is made of yttrium-stabilized crystalline zirconia with yttrium from 10 to 14 mole percent, a high-temperature film of an absolute black radiation source the body is made of tantalum, and the outer protective film - zirconia.

При проведении исследований в проточном тракте газотурбинных двигателей на рабочих режимах при температуре порядка 2400°С выступающий из внутренней поверхности корпуса кристаллический стержень подвергается экстремальным термическим воздействиям и воздействию летящих в потоке раскаленных частиц металла. Выполненные из диоксида циркония кристаллический стержень и наружная защитная пленка сохраняют постоянными характеристики прозрачности, чем обеспечивается получение достоверных результатов измерений оптическими средствами в проточном тракте газотурбинных двигателей в диапазоне температур до 2400°С. Выполнение высокотемпературной пленки источника излучения абсолютного черного тела из тантала также повышает термоустойчивость устройства и способствует получению достоверных результатов измерений. Выполнение концевой части кристаллического стержня, на которой расположен источник излучения абсолютно черного тела, конусообразной также способствует повышению достоверности результатов измерения, т.к. при этом они не зависят от точности ориентировки стержня относительно области измерения температуры.When conducting research in the flow path of gas turbine engines under operating conditions at a temperature of about 2400 ° C, the crystal rod protruding from the inner surface of the body is subjected to extreme thermal influences and the effect of hot metal particles flying in the stream. A crystalline rod and an outer protective film made of zirconia keep the transparency characteristics constant, which ensures reliable measurement results by optical means in the flow path of gas turbine engines in the temperature range up to 2400 ° C. The implementation of the high-temperature film of the source of radiation of the absolute black body from tantalum also increases the thermal stability of the device and helps to obtain reliable measurement results. The execution of the end part of the crystalline rod, on which the radiation source of a completely black body is located, cone-shaped also helps to increase the reliability of the measurement results, however, they do not depend on the accuracy of the orientation of the rod relative to the temperature measurement region.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, гдеThe essence of the utility model is illustrated by drawings, where

На фиг. 1 представлена схема устройства для оптического измерения температуры продуктов сгорания;In FIG. 1 shows a diagram of a device for optical measurement of the temperature of combustion products;

На фиг. 2 представлена конструкция кристаллического стержня с генератором оптического сигнала и оптической системой.In FIG. 2 shows the design of a crystal rod with an optical signal generator and an optical system.

Устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания содержит закрепленный в корпусе 1 кристаллический стержень 2, который выполнен из стабилизированного иттрием кристаллического диоксида циркония с содержанием иттрия от 10 до 14 мольных процента, имеющего температуру плавления порядка 2800°С и сохраняет прозрачность и не покрывается трещинами при температурах до 2400°С, что обеспечивает устойчивость устройства к высоким рабочим температурам современных газотурбинных двигателей.A device for optical measurement of the temperature of combustion products contains a crystalline rod 2 fixed in the housing 1, which is made of yttrium stabilized crystalline zirconium dioxide with a yttrium content of 10 to 14 mole percent, having a melting point of about 2800 ° C and maintains transparency and is not covered by cracks at temperatures up to 2400 ° C, which ensures the stability of the device to high operating temperatures of modern gas turbine engines.

Источник излучения абсолютного черного тела 3, выполняющий функции генератора оптического сигнала, расположен на свободной концевой части кристаллического стержня 2, вводимой в измеряемую область, и выполнен в виде покрытия поверхности концевой части стержня 2 высокотемпературной пленкой 4 из тантала и наружной защитной пленкой 5 из диоксида циркония. Концевая часть кристаллического стержня 2, на которой расположен источник излучения абсолютно черного тела 3, выполнена конусообразной. При таком выполнении источника излучения абсолютно черного тела 3 его степень черноты равна 0,92-0,93.The radiation source of the absolute black body 3, which functions as an optical signal generator, is located on the free end part of the crystalline rod 2, introduced into the measured region, and is made in the form of coating the surface of the end part of the rod 2 with a high-temperature film 4 of tantalum and an outer protective film 5 of zirconium dioxide . The end part of the crystalline rod 2, on which the radiation source of the absolutely black body 3 is located, is made conical. With this embodiment, the radiation source of a completely black body 3, its degree of blackness is 0.92-0.93.

Оптическая система 6 имеет линзу 7, установленную в корпусе 1, передающий оптико-волоконный элемент 8 и оптический детектор 9, связанный с системой обработки информации 10. Оптический детектор 9 представляет собой стандартный пирометр спектрального отношения, который переводит интенсивность излучения высокотемпературной пленки 4 в электрический сигнал на двух различных длинах волн.The optical system 6 has a lens 7 mounted in the housing 1, a transmitting optical fiber element 8 and an optical detector 9 connected to the information processing system 10. The optical detector 9 is a standard spectral ratio pyrometer that converts the radiation intensity of the high-temperature film 4 into an electrical signal at two different wavelengths.

Перед проведением измерений необходимо провести калибровку устройства, которую можно проводить в стационарных условиях, например в сертифицированных лабораторных печах. При использовании устройства необходимо учитывать особенность, связанную со свойствами материала, из которого изготовлен кристаллический стержень 2, так как кристаллический диоксид циркония выдерживает термоудар без изменения своих физических свойств не более 300 град/с, поэтому перед проведением измерений стержень 2 необходимо предварительно нагреть до 800°С.Before making measurements, it is necessary to calibrate the device, which can be carried out in stationary conditions, for example, in certified laboratory furnaces. When using the device, it is necessary to take into account the peculiarity associated with the properties of the material of which the crystalline rod 2 is made, since crystalline zirconia withstands thermal shock without changing its physical properties no more than 300 deg / s, therefore, before conducting measurements, the rod 2 must be preheated to 800 ° FROM.

При введении конусообразной части кристаллического стержня 2 в измеряемую точку проточного тракта газотурбинного двигателя происходит нагрев высокотемпературной пленки 4 полости абсолютно черного тела 3 до температуры среды, в результате чего световые лучи от высокотемпературной пленки 4 направляются по кристаллическому стержню 2, как по высокотемпературному оптическому волокну, к линзе 7 оптической системы 6, а затем с помощью низкотемпературного передающего оптиковолоконного элемента 8 световые сигналы выводятся на оптический детектор 9, в качестве которого может быть использован стандартный пирометр спектрального отношения, который переводит интенсивность излучения пленки в электрический сигнал на двух различных длинах волн. Затем электрический сигнал поступает в систему обработки информации 10, представляющую собой счетно-решающее устройство и результаты обработки сигнала выводятся на экран или записывается на носители.When a conical part of the crystalline rod 2 is introduced into the measured point of the flow path of the gas turbine engine, the high-temperature film 4 of the cavity of the absolutely black body 3 is heated to the temperature of the medium, as a result of which the light rays from the high-temperature film 4 are directed along the crystalline rod 2, as in a high-temperature optical fiber, to the lens 7 of the optical system 6, and then using the low-temperature transmitting optical fiber element 8, the light signals are output to the optical detector torus 9, for which a standard spectral ratio pyrometer can be used, which converts the radiation intensity of the film into an electrical signal at two different wavelengths. Then, the electric signal enters the information processing system 10, which is a computing device and the results of the signal processing are displayed on the screen or recorded on media.

При повышении температуры на рабочих режимах газотурбинного двигателя до значений порядка 2400°С выступающий из внутренней поверхности корпуса 1 кристаллический стержень 2 и наружная защитная пленка 5 подвергаются экстремальным термическим воздействиям. Кроме того, в потоке газов присутствуют частицы раскаленного металла, а все внутренние поверхности двигателя покрываются копотью, что существенно снижает срок работы измерительных приборов, используемых при исследованиях характеристик работающих двигателей.When the temperature rises at the operating conditions of the gas turbine engine to values of the order of 2400 ° C, the crystalline rod 2 and the outer protective film 5 exposed from the inner surface of the housing 1 are subjected to extreme thermal influences. In addition, particles of hot metal are present in the gas stream, and all internal surfaces of the engine are covered with soot, which significantly reduces the life of the measuring instruments used in the study of the characteristics of working engines.

Выполненные из диоксида циркония стержень 2 и наружная защитная пленка 5 сохраняют постоянными характеристики прозрачности при указанных температурах и обеспечивают широкую полосу пропускания светового сигнала 0,26-7,5 мкм. Высокая твердость (8,5 по Моосу или 1200 кг/мм2 по Виккерсу) и прочность на изгиб (σ>400 Мпа) стержня 2 из диоксида циркония обеспечивает его устойчивость к воздействию летящих в продуктах сгорания частиц металла. Указанные прочностные характеристики материала позволяют провести предварительную обработку стержня 2 до размеров шероховатости поверхности не более 0,05 мкм. Такой показатель шероховатости обеспечивает высокую гладкость поверхности и препятствует осаждению и удержанию копоти на поверхности стержня 2.The rod 2 and the outer protective film 5 made of zirconia keep the transparency characteristics constant at the indicated temperatures and provide a wide transmission band of the light signal of 0.26-7.5 microns. High hardness (8.5 according to Mohs or 1200 kg / mm2 according to Vickers) and bending strength (σ> 400 MPa) of rod 2 made of zirconium dioxide ensures its resistance to metal particles flying in the combustion products. The indicated strength characteristics of the material allow pretreatment of the rod 2 to a surface roughness of not more than 0.05 μm. This roughness index provides high surface smoothness and prevents the deposition and retention of soot on the surface of the rod 2.

Устойчивость к высокотемпературному воздействию сохраняется у кристаллического стержня 2 в течение всего хода измерений и, что существенно, свойства прозрачности сохраняются в течение многих циклов нагрева-охлаждения, чем обеспечивается получение достоверных результатов измерений оптическими средствами в проточном тракте газотурбинных двигателей в диапазоне температур до 2400°С. Исследование измерительных возможностей устройства показали, что точность измерения температуры газов в диапазоне рабочих режимов турбореактивных двигателей определяется характеристиками применяемого оптического детектора 9.Resistance to high-temperature effects is maintained at the crystalline rod 2 during the entire course of measurements and, significantly, the transparency properties are maintained for many heating-cooling cycles, which ensures reliable measurement results by optical means in the flow path of gas turbine engines in the temperature range up to 2400 ° С . The study of the measuring capabilities of the device showed that the accuracy of measuring the temperature of gases in the range of operating modes of turbojet engines is determined by the characteristics of the used optical detector 9.

После полного цикла запуска-остановки газотурбинного двигателя детали оптической системы оптоволоконного датчика не меняют своих характеристик прозрачности, что позволяет проводить установку и калибровку оптической системы один раз при монтаже устройства в ходе препарирования объекта и подготовки его к проведению измерений и избавляет от необходимости проведения технологической обработки и настройки перед началом каждого измерения.After a full cycle of starting and stopping the gas turbine engine, the details of the optical system of the fiber optic sensor do not change their transparency characteristics, which allows installation and calibration of the optical system once during installation of the device during preparation of the object and preparing it for measurements and eliminates the need for technological processing and settings before each measurement.

Claims (1)

Устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания, содержащее кристаллический стержень с генератором оптического сигнала, выполненным в виде источника излучения абсолютного черного тела, расположенного на концевой части кристаллического стержня, вводимой в измеряемую область, и оптическую систему с линзой и передающими оптико-волоконными элементами, связанными с оптическим детектором, при этом источник излучения абсолютного черного тела образован покрытием концевой части кристаллического стержня высокотемпературной пленкой и наружной защитной пленкой из кристаллического материала, отличающееся тем, что концевая часть кристаллического стержня, на которой расположен источник излучения абсолютно черного тела, выполнена конусообразной, кристаллический стержень выполнен из стабилизированного иттрием кристаллического диоксида циркония с содержанием иттрия от 10 до 14 мольных процента, высокотемпературная пленка источника излучения абсолютного черного тела выполнена из тантала, а наружная защитная пленка - из диоксида циркония.A device for optical measurement of the temperature of combustion products, containing a crystal rod with an optical signal generator made in the form of an absolute blackbody radiation source located on the end part of the crystal rod introduced into the measured region, and an optical system with a lens and transmitting fiber-optic elements connected with an optical detector, while the source of radiation of the absolute black body is formed by coating the end part of the crystalline rod high temperature a urn film and an outer protective film made of crystalline material, characterized in that the end part of the crystalline rod, on which the radiation source of the black body is located, is conical, the crystalline rod is made of yttrium-stabilized crystalline zirconium dioxide with a yttrium content of from 10 to 14 mole percent, the high-temperature film of the absolute blackbody radiation source is made of tantalum, and the outer protective film is made of zirconium dioxide.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2014144510/28U 2014-11-07 2014-11-07 DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS RU152830U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144510/28U RU152830U1 (en) 2014-11-07 2014-11-07 DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144510/28U RU152830U1 (en) 2014-11-07 2014-11-07 DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU152830U1 true RU152830U1 (en) 2015-06-20

Family

ID=53434047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014144510/28U RU152830U1 (en) 2014-11-07 2014-11-07 DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU152830U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118010192A (en) * 2024-04-09 2024-05-10 中国航发四川燃气涡轮研究院 Rotary disk cavity temperature acquisition method based on crystal temperature measurement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118010192A (en) * 2024-04-09 2024-05-10 中国航发四川燃气涡轮研究院 Rotary disk cavity temperature acquisition method based on crystal temperature measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4576486A (en) Optical fiber thermometer
KR101635296B1 (en) System and method for online inspection of turbines using an optical tube with broadspectrum mirrors
JP4077080B2 (en) Optical pyrometer for gas turbine
Honner et al. Survey of emissivity measurement by radiometric methods
Williams Thermal imaging cameras: characteristics and performance
US20040179575A1 (en) Instrument for temperature and condition monitoring of advanced turbine blades
CN107101994B (en) A kind of spectral emissivity measuring device of opaque material
Wei et al. Sapphire fiber-optic temperature sensor based on black-body radiation law
US9400217B2 (en) Dual infrared band apparatus and method for thermally mapping a component in a high temperature combustion environment
Sankaranarayanan et al. Investigation of sooting flames by color-ratio pyrometry with a consumer-grade DSLR camera
RU152830U1 (en) DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT OF TEMPERATURE OF COMBUSTION PRODUCTS
JPH03206927A (en) High temperature sensor
Wang et al. Sapphire fiber high-temperature sensor based on colorimetric method
CN111207840B (en) Surface emissivity on-line testing device and method thereof
Zhu et al. An accurate device for apparent emissivity characterization in controlled atmospheric conditions up to 1423 K
CN108489631B (en) Absorption spectrum intensity ratio temperature measurement method
CN110044495A (en) Based on multispectral temperature measurement system and thermometry
GB2294318A (en) Pyrometer probe with a tapered optical fibre
Claggett et al. Radiation and infrared pyrometers
Markham et al. Thermal radiative properties and temperature measurement from turbine coatings
RU2527663C2 (en) Television endoscope
Wu et al. Optical noninvasive temperature measurement of molten melts in metallurgical process: a review
CN114509166B (en) High-transient high-temperature plasma temperature measurement system
Sun Pulverized coal-fired flame temperature and emissivity measurement based on spectral analysis and the two-color method
Dixon Industrial radiation thermometry

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181108