[发明专利]一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法

摘要

本发明公布了一种同时测量涡轮叶片叶尖温度和应变的方法，属于航空发动机测量技术领域。通过安装在机匣上一个采集辐射信息的光学探头和转轴端部的转速同步传感器测量叶片转速信息和叶尖辐射信息，经过后期数据处理，得到一周期内的叶尖辐射脉冲波形，低电平的辐射值代入黑体炉标定后经两点校准修正的V‑K函数关系求得叶尖温度。叶尖应变通过测量低电平信号周期，计算发生应变后的叶尖长度与原长对比，代入应变测量公式测得。通过一个光学探头采集叶尖辐射信息，充分利用波形周期和幅值信息，实现叶尖应变和温得的同时测量，为实时分析涡轮叶片热载荷提供了切实有力的依据，保证了发动机的正常运转。

主权项

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；步骤8：对涡轮叶片叶尖应变ε采样，得到综合应变ε_终i。