[發明專利]一種基于三波段輻射光測量渦輪葉片溫度及發射率的方法

有效

• 申請號: 201710455116.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107328478B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王超;胡俊;張澤展;楊洋;王飛;張晨貴;姜晶;段英;蔣洪川;耿慧遠;王躍明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 張楊

1.一種基于三波段輻射光測量渦輪葉片溫度及發射率的方法；該方法包括：

步驟1：建立輻射模型：

短波段：E_s＝E_sb+E_sr

中波段：E_m＝E_mb+E_mr

長波段：E_l＝E_lb+E_lr

其中：E_s、E_m、E_l分別表示短、中、長三個波段渦輪葉片的測量輻射能量，E_sb、E_mb、E_lb分別表示短、中、長三個波段渦輪葉片的真實輻射能量，E_sr、E_mr、E_lr表示短、中、長三個波段渦輪葉片的反射誤差輻射；

步驟2：將渦輪葉片放置于標準的溫度環境中，測量不同溫度下的短、中、長波段的渦輪葉的輻射能量，采用公式：

E_s-R_smE_m＝E₁

E_m-R_mlE_l＝E₂

計算出不同溫度下E₁、E₂的值，采用函數擬合的方法，得到E₁與T、E₂與T的函數關系；

其中：R_sm和R_ml的值根據經驗數據首先人工設定；

步驟3：實際測量時，獲取渦輪工作時葉片表面的輻射光線，分別對輻射光線中的短、中、長3個波段的輻射光進行探測，獲得短、中、長3個波段渦輪葉片的測量 輻射能量：E_s、E_m、E_l；

步驟4：采用步驟2中公式計算出E₁、E₂的值，根據步驟2得到的E₁與T、E₂與T的函數關系對應計算出渦輪葉片的兩個真實溫度TT_ms、TT_lm；

步驟5：設定修正步長，采用如下方法對步驟3中R_sm和R_ml進行修正，再轉入步驟3進行重新計算，直到計算出渦輪葉片的真實溫度；

如果(TT_ms-TT_lm)＞DeltaT，將R_sm和R_ml增大一個單位步長；如果(TT_ms-TT_lm)＜-DeltaT，將R_sm和R_ml減少一個單位步長；如果-DeltaT≤(TT_ms-TT_lm)≤DeltaT，則采用TT_lm表示渦輪葉片的真實溫度，其中DeltaT表示設定的調節閾值；

步驟6：將黑體爐的溫度設定為步驟5中計算出的渦輪葉片真實溫度，采用與步驟1相同的方法測量得到黑體爐在3個波段的輻射能量，采用如下公式計算得到該渦輪葉片在當前工作條件下各波段的發射率：

其中：ε表示發射率，M₁為物體在溫度為T時的輻射能，M₂為黑體在溫度為T時的輻射能。