[发明专利]一种高温旋转部件表面测温模拟试验装置

说明书

本发明公开了一种高温旋转部件表面测温模拟试验装置，为待测部件提供最接近真实环境的模拟条件，试验装置包括高温箱、转动系统、信号处理系统和气体发生装置。气体发生装置中的气氛配比系统通过气氛管道为高温箱提供待测部件所需的气体环境，冷热气体发生系统通过吹气管道、陶瓷吹气管为高温箱提供待测部件所需的颗粒物环境，通过冷却气体管道、通气孔、气体流道为待测部件提供冷却气体；电机带动转动系统转动，电滑环将转动的热电偶转换为静态的输出信号传输给信号处理系统；编码器实时检测待测部件转动相位，并将信号传输至信号处理系统，记录待测部件真实相位信息。本发明的结构简单，测温精度高，可为其他测温方式提供标定，在实验及工程上均有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及温度传感技术领域，具体是物体表面温度的测量装置，特别是采用热电偶测量高温旋转部件表面温度的模拟试验装置。

背景技术

高温旋转部件的温度检测在航空、航天、冶金工业等领域具有广泛的应用需求，例如涡轮叶片，是航空发动机中研制难度最高的核心部件之一，其表面温度的准确测量对于发动机燃气涡轮设计和安全可靠运行具有重要意义。

表面温度测试方法主要分为接触式测量和非接触式测量两大类，接触式测量包括热电偶测温、示温漆测温等方式，发展较为成熟；其中热电偶测温因其工作寿命较长、体积小质量轻、便于安装等优点而得到广泛使用，是其他测温方法进行标定的最可靠依据。然而，目前暂未发现有稳定、可靠、实用且能同时满足待测件对温度、气氛、颗粒、转速、换热等要求的模拟试验装置。

综上，亟需一种高温旋转状态下能够满足待测件环境要求的准确测量待测件表面温度的模拟试验装置。

发明内容

本发明旨在提供一种高温旋转部件表面测温模拟试验装置，特别适用于采用热电偶测量高温旋转部件的表面温度，可在最大限度满足待测件环境要求的前提下对高温旋转部件表面温度进行准确测量，也可为非接触式等测温方案的研制提供一种标定装置。

本发明的技术方案如下：

一种高温旋转部件表面测温模拟试验装置，包括，

高温箱，沿着所述高温箱的内侧表面设置有保温层，保温层包围并形成了内腔，陶瓷吹气管贯穿保温层且一端与内腔连通，另一端延伸至高温箱的外侧；

转动系统，所述转动系统主要由转盘、转轴、轴套、电滑环和电机组成，其中，转轴通过贯穿保温层的轴套与高温箱转动连接，转轴的一端位于内腔中并与转盘连接，转盘上连接着待测部件，待测部件表面与热电偶的测量端连接，转轴的另一端延伸至高温箱外侧且与电机相连，高温箱外侧的转轴上还设置有电滑环和编码器，热电偶从内腔延伸至高温箱外侧并与电滑环连接；

信号处理系统，所述信号处理系统接收来自热电偶和编码器的电信号；

气体发生装置，所述气体发生装置包含至少三条气体管路，其中，第一气体管路与内腔连通并提供待测部件所需气氛环境，第二气体管路与陶瓷吹气管连通并提供热气流，第三气体管路与转轴连接并提供冷却气流。

上述方案中，高温箱提供待测部件所需温度并可插入转动系统保持正常转动，气体发生装置一方面通过第一气体管路为高温箱提供待测部件所需气氛环境，另一方面按需为转轴或陶瓷吹气管等提供冷、热气体。信号处理系统包括但不限于温度巡检仪、采集卡、计算机等信号处理设备，用于接受和处理采集到的信号数据。

作为一种选择，

所述第一气体管路包括多条独立的组分管路，每一条组分管路中对应一种组分，每一条组分管路中均设置有流量计；通过不同组分管路中的流量计控制通入内腔中介质的配比；

所述第二气体管路中设置有流量计，用于控制通入气体流量；

所述第三气体管路中设置有流量计，用于控制通入气体流量。

作为一种选择，