[发明专利]一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法

权利要求书

1.一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法，该方法包括：

步骤1：线下采用标准型黑体炉标定黑体辐射电压与温度的对应曲线，并对该曲线进行修正；

步骤2：转速同步传感器测量得到转速脉冲波形，计算脉冲周期T；

步骤3：通过光学探头测量运行初期充入燃气后的涡轮叶片尖端辐射电压，得到原始脉冲波形，计算低电平的时间t0,可计算叶尖原宽为R为叶片旋转半径；

步骤4：在发动机实际运行时，通过光学探头实时采集涡轮叶片尖端辐射电压，脉冲波形包括叶尖和燃气的辐射电压V,以及低电平时间t1…tn；

步骤5：步骤4所得到的辐射电压低电平信号代入到步骤1修正后的V-K函数关系，计算出叶尖实际温度K；

步骤6：步骤4所得到的低电平时间t1…tn，代入到步骤3的公式，计算得到每个叶片的叶尖宽度L₁…L_n；

步骤7：步骤6所得到的每个叶尖长度和步骤3得到的叶尖原长代入到如下应变测量公式中：

得到涡轮叶片叶尖应变ε，其中i＝1,2...n；

步骤8：对涡轮叶片叶尖应变ε采样，得到综合应变ε_终i。

2.如权利要求1所述的一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法，其特征在于所述步骤1中的具体方法为：

将黑体炉以步长为1℃进行依次升温，每次升温后稳定半小时，再采用光学探头测量该温度点的辐射电压，得到n组电压-温度信息，采用1stopt拟合得到V0-K0关系曲线，其中V0表示辐射电压，K0表示温度；再通过热电偶在叶片表面设置多处温度采集点，在工况下，采用热电偶获取采集点的温度，采用光学探头获取采样点处的辐射电压，采样多组工况下温度对应的辐射电压，取工况下获得数据中最高温点和最低温点的辐射电压与黑体炉对应两温度点的辐射电压组成两个二元一次方程，再计算从黑体炉辐射方程变化到热电偶辐射方程的变换系数，采用该系数修正之前得到的V0-K0曲线，得到修正后的V-K关系。

3.如权利要求1所述的一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法，其特征在于所述步骤8的采样方法为；

步骤8.1：首先第一个脉冲周期T内随机选出一个应变作为初始ε₀；

步骤8.2：在接下来的1000m个脉冲中选择出X(ε₀)＝|8000(0.005-ε₀)|个应变，其中m表示1个脉冲周期内的脉冲个数，|·|表示取整，再对选出的应变求平均，得到此时的综合应变ε_终1，将得到的ε_终1实时输出；

步骤8.3：在后续接下来的每1000m个脉冲中选择出X(ε_终i-1)＝|8000(0.005-ε_终i-1)|个应变，再对选出的应变求平均，得到此时的综合应变ε_终i，将得到的ε_终i实时输出。