Информационно-измерительная система контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя

Полезная модель относиться к измерительной технике и может быть использована для бесконтактного измерения температуры рабочих лопаток ротора газотурбинного двигателя. Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности измерения температуры. Поставленная задача решается за счет того, что в информационно-измерительной системе контроля температуры рабочих лопаток ротора газотурбинного двигателя, содержащем оптическую головку 1, волоконный световод 5 и электронный блок 7 с фотодиодом 8 и микроконтроллером 9, выход фотодиода электрически подключен к первому входу микроконтроллера с усилителем, аналого-цифровым преобразователем и микропроцессором, к входу микроконтроллера подключен жидкокристаллический индикатор 11, подвижный носитель информации 12 и управляющая клавиатура подключены к выходу микроконтроллера. 1 илл.

«Информационно-измерительная система контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя»

Полезная модель относиться к измерительной технике и может быть использована для бесконтактного измерения температуры рабочих лопаток ротора газотурбинного двигателя.

Известно измерительное устройство для контроля температуры рабочих лопаток ротора турбины газотурбинного двигателя (GB, патент, 2177196, Кл. G01J 5/30, 1987), содержащее оптическую головку, укрепленную на корпусе, волоконный световод, связывающий оптическую головку и электронный блок с приемником излучения, усилителем и фильтрующими элементами.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности по отображению измеряемой температуры и недостаточная точность вследствие влияния помех.

В качестве прототипа принята информационно-измерительная система контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя (патент на полезную модель RU 77681 U1 МПК G01J 5/30, опубликован 27.10.2008), содержащая оптическую головку, волоконный световод и электронный блок с фотодиодом и микроконтроллером. Назначением этой системы является не только контроль температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя, но и управление режимами его работы с помощью пульта оператора, который управляет регулятором режимов работы газотурбинного двигателя. Вследствие этого в ее состав входят ЭВМ, устройства сопряжения с ЭВМ, нормирующий усилитель, усилитель сигналов, канал внешней связи, регулятор объекта измерения (газотурбинный двигатель).

Все это усложняет структуру системы и делает ее громоздкой, что в итоге снижает надежность работы. Это является основным недостатком системы-прототипа.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение структуры системы, предназначенной для контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя, для повышения надежности работы при тех же функциональных возможностях, которыми обладает прототип.

Поставленная задача решается за счет того, что в информационно-измерительной системе контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя, содержащей оптическую головку, волоконный световод, электронный блок с фотодиодом и микроконтроллером, пульт оператора, в отличие от прототипа, выход фотодиода электрически подключен к первому входу микроконтроллера, содержащего аналого-цифровой преобразователь, усилитель и микропроцессор, ко второму входу микроконтроллера подключен пульт оператора, в качестве которого использована управляющая клавиатура, а жидкокристаллический индикатор и подвижный носитель информации подключены к выходу микроконтроллера.

На фиг. 1 изображена функциональная схема заявляемой информационно-измерительной системы контроля температуры рабочих лопаток ротора турбины газотурбинного двигателя.

Заявляемое устройство содержит оптическую головку 1, состоящую из инфракрасно прозрачного стекла 2, и объектива 3, одновременно выполняющую функцию полосового фильтра частот. Внутрь оптической головки введен входной торец 4 волоконного световода 5.

Выходной торец 6 волоконного световода 5 расположен в электронном блоке 7 и оптически связан с фотодиодом 8. Фотодиод электрически соединен с первым входом микроконтроллера 9 содержащего усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор (не показаны).

Микроконтроллер 9 управляется клавиатурой 10, подключенной ко второму входу микроконтроллера, а жидкокристаллический индикатор 11 и подвижный носитель информации 12 подключены к выходу микроконтроллера.

Заявляемая информационно-измерительная система контроля температуры рабочих лопаток ротора турбины газотурбинного двигателя работает следующим образом.

Излучение от лопатки проецируется оптической головкой 1 через инфракрасно прозрачное стекло 2 и объектив 3, одновременно выполняющий функции полосового фильтра частоты, на входной торец 4 волоконного световода 5. Излучение с выходного торца 6 волоконного световода 5 преобразуется в электрический сигнал фотодиодом 8, который поступает в микроконтроллер 9, где усиливается, преобразуется в цифровой код, и далее обрабатывается с помощью микропроцессора имеющегося в микроконтроллере. Результат измерения отображается в цифровом виде в жидкокристаллическом индикаторе 11. При необходимости можно переписать данные о результатах измерений на подвижном носителе информации в виде флэш-памяти 12. С помощью управляющей клавиатуры 10 проводится управление микроконтроллером и осуществляется различные сервисные функции: отображение данных измерений, их запись на флэш-память, включение и выключение системы, смена режимов работы и т.д.

Таким образом, использование микроконтроллера, содержащего аналого-цифровой преобразователь, усилитель и микропроцессор (не показаны), и замена громоздкого пульта оператора на клавиатуру управления в предлагаемой информационно-измерительной системе позволяет упростить ее структуру, сократив число элементов, что в итоге приводит к повышению надежности работы при тех же функциональных возможностях, которыми обладает прототип. Использование микроконтроллера с микропроцессором позволяет снижать возможные погрешности от разных факторов.

Информационно-измерительная система контроля температуры лопаток ротора газотурбинного двигателя, содержащая оптическую головку, волоконный световод, электронный блок с фотодиодом и микроконтроллером, пульт оператора, отличающая тем, что выход фотодиода электрически подключен к первому входу микроконтроллера, содержащего аналого-цифровой преобразователь, усилитель и микропроцессор, ко второму входу микроконтроллера подключен пульт оператора, в качестве которого использована управляющая клавиатура, а жидкокристаллический индикатор и подвижный носитель информации подключены к выходу микроконтроллера

РИСУНКИ