[实用新型]用于航空发动机涡轮叶片表面温度测量的红外观察窗

说明书

本实用新型观察窗属于航空发动机涡轮部件试验领域，提出了一种用于航空发动机涡轮叶片表面温度测量的红外观察窗，其特征在于，包括2片光学玻璃、排气管、吹扫环，排气管设置在2片光学玻璃之间，排气管上设置有安全排气孔。吹扫环位于高温燃气侧的光学玻璃处。吹扫环上设置多个吹扫孔。它主要用于红外摄像仪拍摄高温中压燃气内的叶片表面温度分布，使其具有良好拍摄效果和安全性。为红外热像仪在航空发动机涡轮部件试验领域的应用展现了可能。

技术领域

本实用新型观察窗属于航空发动机涡轮部件试验领域，尤其是涉及一种用于航空发动机涡轮叶片表面温度测量的红外观察窗。

背景技术

航空发动机零部件在进行各类型高温、中压状态下的试验时，高温流道内的燃气一般都混有水蒸气和未完全燃烧的碳粒子。在试验过程中，水蒸气和未完全燃烧的碳粒子会附着在流道表面，用红外热像仪拍摄时，观察窗口积碳和积水对拍摄效果会存在很大的影响。在试验过程中既要保证拍摄效果良好，又要使其具有良好的密封效果和安全性能。

常见的红外观察窗口形式为在流道表面开孔，安装光学玻璃并密封，但是该观察窗口形式在进行航空发动机零部件试验时，高温流道内的燃气中的水蒸气和未完全燃烧的碳粒扶着在观察窗玻璃表面会对拍摄效果存在很大的影响，同时如果流道内燃气压力较大造成玻璃破碎，高温燃气泄漏对直对观察窗的红外热像仪同样造成损坏；

正因为以往红外观察窗口在高温燃气下的拍摄效果和安全性能不佳，通过不断地总结与探索，实用新型了该新型红外观察窗结构。

实用新型内容

本实用新型的目的：提出一种用于航空发动机涡轮叶片表面温度测量的红外观察窗，安全可靠且拍摄效果良好，实现涡轮叶片表面温度的测量。

本实用新型的技术方案

一种用于航空发动机涡轮叶片表面温度测量的红外观察窗，包括 2片光学玻璃、排气管、吹扫环，排气管设置在2片光学玻璃之间，排气管上设置有安全排气孔。吹扫环位于高温燃气侧的光学玻璃处。吹扫环上设置多个吹扫孔。

吹扫环上开有20个直径为2毫米的吹扫孔9，吹扫孔9与吹扫环的径向法线偏移角度为5°，与轴向法线的偏移角度为71°。

利用法兰、螺栓、柔性石墨垫圈的固定密封排气管与光学玻璃的连接。

选用以蓝宝石为材料的光学玻璃，该材料具有耐高温，中波透射效果好的特点，满足了涡轮叶片在试验条件下的特定波长。

本实用新型的有益效果：一是利用一股冷气吹扫观察窗光学玻璃表面，清除高温中压燃气的积碳影响，保证了红外热像仪良好的拍摄效果。二是同时采用两片光学玻璃间的排气装置，保证了该观察窗的安全性和可靠性。该拍摄装置结构简单，便于拆装，为红外热像仪在航空发动机涡轮部件试验领域的应用展现了可能。在以往的涡轮叶片冷效试验，往往采用的是热电偶测量叶片表面的平均温度分布，获得叶片的平均换热系数，采用红外热像仪后，叶片表面的温度分布实现了从测点到侧面的飞跃。同时采用了双层光学玻璃加排气管结构后，对红外热像仪起到了保护作用，提高了试验的安全性和可靠性。因此该红外观察窗在拍摄高温中压燃气内叶片表面温度分布方面具备很高的实用价值。

附图说明

图1红外观察窗整体示意图

图2红外观察窗结构及安装示意图

图3吹扫环结构俯视图

图4吹扫环结构正视图

图5排气管结构示意图

其中1-引气支管，2-引气管，3-光学玻璃，4-法兰，5-吹扫环， 6-圆盘，7-排气管，8-柔性石墨垫圈,9-吹扫孔，10-排气孔。

具体实施方式