[发明专利]一种用于涡轮叶片表面光线采集的装置

说明书

该发明公开了一种用于涡轮叶片表面光线采集的装置，属于属于机械结构领域，特别是含有制冷气体吹扫的机械装置。该装置包括：探头套管、镀膜反射镜、镜头摆扫控制轴、运动控制伺服电机；所述的探头套管前端开有探测口，所述的镀膜反射镜即工作于探头套管内部探测口对应位置处；所述探头套管包括内壁和外壁，内、外壁之间为气体冷却腔，气体冷却腔的进气口设置在探头套管的外层上，出气口设置在探头套管的通光孔处；额外的在探头套管上还设置有用于向探头套管通光腔体内通入冷气体的进气口，出气口为探头套管的通光孔；从而本发明具有工作稳定性高，工作时间长采集数据精度高的优点。

技术领域

本发明属于机械结构领域，特别是含有制冷气体吹扫的机械装置。

背景说明

与一般测温技术相比,红外测温技术具有无需与被测物体接触,不会破坏被测物体的温度场，反应速度快,可在几毫秒内测出目标温度灵敏度高,可分辨从0.01℃的温度差，测温范围从-170℃到3200℃以上，操作简便,安全可靠,可实现实时观测等优点。因此，红外测温也被国内外企业广泛应用于工业、天文、气象、资源探测、科研、军事等领域。

红外测温系统由两大重要模块组成，分别是红外探测模块与光学模块，光学模快将被测物体表面辐射出的电磁波会聚到红外探测模块，红外探测模块再将接受到的能量转换成电信号。在通过放大电路，补偿电路以及线性处理后，在显示终端显示被测物体的温度。传统红外测温系统的光学模块由准直镜，调制盘组成，被测物体的光辐射经准直镜聚焦并经调直盘调制后照射到红外探测模块上。

目前，我国航空发动机自主研发处于关键阶段，涡轮叶片温度的精确测量是制约高性能、高推重比发动机研发的一个技术瓶颈，解决发动机涡轮叶片温度的精确测量问题已成为当务之急。采用红外测温技术，可以实现对于发动机涡轮叶片温度的实时精确监测。在利用红外测温技术对涡轮叶片进行温度监测时，为了获得涡轮叶片整个区域的温度信息，需要对涡轮叶片上的不同区域进行逐点测量，因此要对反射镜的偏转角度进行调整。

在对高温涡轮叶片进行红外测量时，高度上千摄氏度的高温燃气一旦接触到反射镜，将对反射镜造成难以恢复的损伤，严重影响整个红外测温系统的精度。此外，在测温系统的使用中人们发现，发动机燃烧室中的灰尘，颗粒等杂质会随着使用时间的积累，在镜头处积累，导致测温系统出现误差。

发明内容

为了能在将整个涡轮叶片辐射出的光线准确反射到测温光路中的同时消除高温燃气以及燃烧室杂质对于反射镜可能造成的不可逆损伤，本发明提供了一种应用于涡轮叶片红外测温的附有冷却吹扫的测温装置。

本发明的技术方案为一种用于涡轮叶片表面光线采集的装置，该装置包括：探头套管、镀膜反射镜、镜头摆扫控制轴、运动控制伺服电机；所述镀膜反射镜包括镜片和镜框，镜头摆扫控制轴包括3根控制杆，3根控制杆的一端分别可活动式的连接在镜框上，另一端与运动控制伺服电机连接；所述镀膜反射镜和镜头摆扫控制轴位于探头套管的内部，镀膜反射镜对应探头套管的位置上开设有通光孔；所述探头套管包括内壁和外壁，内、外壁之间为气体冷却腔，气体冷却腔的进气口设置在探头套管的外层上，出气口设置在探头套管的通光孔处；额外的在探头套管上还设置有用于向探头套管通光腔体内通入冷气体的进气口，出气口为探头套管的通光孔。

进一步的，所述气体冷却腔的外壁内侧设置有用于导流气体和加快冷却的多条脊状结构。

进一步的，所述气体冷却腔的出气口处的高度小于气体冷却腔腔体的高度，使气体高压喷出。