[发明专利]辐射感应装置

说明书

本发明涉及辐射感应装置，该装置包含一个装着辐射透明窗的内管。

本发明较为突出地但又不是唯一地涉及了诸如用于燃气轮机的辐射高温计。

燃气轮机叶片的温度能够用一种辐射高温计测量出来。安装高温计是为了能够透过发动机壳体上的小孔观察叶片。这种高温计在管子的一端有一个透镜，当叶片经过高温计的视界时，透镜就会把每一个叶片的辐射热直接地或通过辐射导向装置例如光导纤维光缆集中到辐射传感器上。透镜通常是用耐热材料如兰宝石制成的，或者装在耐热材料窗的后面，这样可以使它承受发动机的高温和温度变化。

这种高温计存在的一个问题是，发动机的碳灰或其他燃烧物会堆集在透镜镜面上，从而降低了透过的辐射量，为了减少这个问题的发生，已经提出了各种不同的方法，例如在镜面上使用催化剂（英国专利GB2121978A）或者使用净化空气（英国专利GB1589531）。

如果使用净化空气，则在高温计透镜前面装一个开口观察管，高温计穿过发动机的旁通管，观察管的前端通入发动机涡轮燃烧室。观察管上有一个空气入口，这样，从旁通管或一个独立的净化装置出来的净化气进入观察管并从观察管前端送入涡轮燃烧室，这时燃烧室的空气压力较低。净化空气经过观察管流入，起到了减少燃烧室污物在透镜上的堆集的作用。虽然这种方法的确减少了污物量，但还不是一种完全有效的方法，因为净化空气的流动产生涡流，会使一些污物从观察管前端带进来。

本发明的目的，在于提供一种高温计或类似装置，减少透镜或其它窗口上的污染。

本发明提供了上述种类的辐射感应装置，其特征是：

管子有一个前面部分，这部分的前端敞着口;

窗口装在管子的后面部分;

后面部分的内截面积大于前面部分;

这种装置包括一个气体通道，其入口位于管子前端，这样送入进气口的气体至少有一部分会沿着通道向前流动，并通过管子的前端，从而在管子的后面部分保持着恒定的压力。这样可以减少污物进入管子。

装置最好有一个外管，与内管的前面部分同轴，从而沿着内管前端的外面形成一个环形气体通道。外管可以有一个往里折的唇，与内管的前端形成间隙，气体通过间隙排出外管，气体的入口可以在外管上，其入口面积大于间隙的面积，外管的前端有一个小孔，小孔小于内管前面部分的外径，大于内管前面部分的内径，内管最好在前面部分与后面部分之间有一个内台阶，台阶可以是倾斜的，辐射透明窗最好是一个透镜。

现在我们参照附图用实例说明本发明的燃气轮机用辐射高温计，其中：

图1，是高温计的立剖图，

图2，是另一种高温计的局部示意图。

参照图1，可以看出，高温计大体为圆柱形，装在燃气轮机2上，其前端10透过小孔伸进发动机外壳4里，高温计1的头部11紧紧地与涡轮燃烧室壁6上的环形座5配合，又正对着观察孔7的中心，透过孔7可以观察到涡轮叶片8。

高温计1有一个防腐合金钢外管15，罩住整个高温计，外管15的后端有法兰16形成，法兰16与内套管18上的类似法兰17连接。内管18是不锈钢材料，基本上和外管15一样长，靠近内管18的前端有一个小小的间隙20，用于内外管18和15之间的轴向热膨胀。

光导纤维光缆22的前端21装在高温计的后部内，在镜管32的后部。镜管32和内外管18和15之间用螺栓26连接在一起。镜管32是防腐合金钢材料，架着一个兰宝石透镜34。兰宝石透镜密封安装在管子前端的边缘附近。

内管18在透镜34前面的部分形成了一个观察管41，观察管41后端43的内径约为12毫米，大约在观察管41的中间有一个斜肩44，成台阶形，直径为8毫米。观察管41的后面部分直径较大，与外管15紧配合。它前端的外径缩小，从而在观察管与管15之间形成一个环形通道45。

外管15顶端是一个往里折的唇46，形成了直径为9毫米的圆孔47。47大于观察管41前端的内径，但小于它的外径，唇46形成了内圆角48，唇与观察管端头约隔开1毫米。六个净化空气入口50均匀地分布在外管15周围，使气体从发动机旁通管9流入环形通道45的后部，并且从观察管41的前端排出。这六个净化空气进入孔50的面积之和大大超过了间隙的面积，也就是观察管41与唇46之间形成的最小间隙处。