[发明专利]一种发动机现场温度测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种发动机现场温度测量系统及方法，属于发动机现场试验技术领域，解决了现有技术中发动机现场温度测量准确度低的问题，该系统包括，标准光源，用于照射发动机尾焰，包括第一标准光源和第二标准光源；高速切换机构，用于切换第一标准光源和第二标准光源依次照射发动机尾焰；温度测量装置，用于测量第一标准光源和第二标准光源照射发动机尾焰时的辐射能量M₁和M₂，还用于测量被测目标的辐射能量M₃；处理器，用于根据辐射能量M₁和M₂获得发动机的尾焰透射率τ及杂散辐射能量Mw，并结合辐射能量M₃获得被测目标的真实辐射能量M_NB，从而获得被测目标的温度。该系统消除了尾焰透射率τ及杂散辐射能量Mw对温度测量的影响，提高了温度测量的准确性。

技术领域

本发明涉及发动机现场试验技术领域，尤其涉及一种发动机现场温度测量系统及方法。

背景技术

目前，随着技术的发展，各类飞行器将逐渐在我国发挥越来越重要的作用，在这些飞行器的研制过程中，发动机的研制及试验技术占有举足轻重的地位，在当前的研究阶段，需要针对发动机的研制、生产进行大量的地面试验。在试验过程中，温度的测量及校准发挥着重要作用，对于发动机的研制具有重要的意义。

现有的发动机现场温度测量方法有和非接触温度测量技术及装置。其中，热电偶等接触式温度传感器的环境适应性差、测温范围窄、动态特性差、精度较低，无法满足发动机试验现场的温度测量需求。针对上述问题，目前我国发动机试验现场大量采用非接触温度测量技术及装置，但非接触温度测量一方面受到发动机尾焰辐射的影响，另一方面会受到气体吸收光谱以及现场杂散光的干扰。这些因素会对温度的测量产生非常不利的影响，导致测量结果准确度下降。

现有技术存在以下缺点，一是接触式温度传感器的环境适应性差、测温范围窄、动态特性差、精度较低，无法满足发动机试验现场的温度测量需求，二是现有的非接触温度测量装置无法消除发动机尾焰和杂散光辐射对温度测量的影响，导致温度测量准确度低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种发动机现场温度测量系统及方法，用以解决现有技术无法满足发动机试验现场的温度测量需求以及温度测量准确度低的问题。

一方面，本发明提供了一种发动机现场温度测量系统，包括标准光源、高速切换机构、温度测量装置和处理器；所述标准光源，用于照射发动机尾焰，包括光路相互垂直的第一标准光源和第二标准光源；所述高速切换机构，用于切换第一标准光源和第二标准光源依次照射发动机尾焰；所述温度测量装置，用于分别测量所述第一标准光源和第二标准光源照射发动机尾焰时的辐射能量M₁和M₂，还用于测量无光源照射时被测目标的辐射能量M₃；所述处理器，用于根据辐射能量M₁和M₂获得发动机的尾焰透射率τ及杂散辐射能量Mw，并结合测得的所述辐射能量 M₃获得被测目标的真实辐射能量M_NB，从而获得被测目标的温度。

进一步的，处理器通过下述流程获得被测目标的真实辐射能量M_NB；

通过下述公式获得发动机的尾焰透射率τ及杂散辐射能量Mw；

通过下述公式获得被测目标的真实辐射能量M_NB；

M_NB×τ+M_W＝M₃，

通过下述公式标定曲线获得被测目标的温度T，

T＝f(M_NB)，