[發(fā)明專利]一種發(fā)動機葉尖傳感器高溫性能驗證系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811063322.5
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN110895151A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉德超;周琦;段發(fā)階;李楊宗;劉志博;郭巖
• 申請（專利權(quán)）人: 善測（天津）科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種發(fā)動機葉尖傳感器高溫性能驗證系統(tǒng)，其特征在于，包括通風控制模塊、電參數(shù)測量模塊、溫度測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和高溫加熱裝置，所述高溫加熱裝置包括通孔、爐膛和保溫層，爐膛內(nèi)溫度可控范圍為25-1600℃，用以模擬探頭表面工作環(huán)境溫度，待測葉尖傳感器放置于所述爐膛內(nèi)，葉尖傳感器探頭端部兩側(cè)、探頭及葉尖傳感器線纜處均設(shè)有熱電偶，所述熱電偶與電參數(shù)測量模塊和數(shù)據(jù)處理模塊電連接，電參數(shù)測量模塊和數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述爐膛內(nèi)還設(shè)有與所述通風控制模塊相連的出氣管和進氣管，用于模擬實際安裝環(huán)境下發(fā)動機機匣壁和保溫層之間的氣流環(huán)境。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種發(fā)動機葉尖傳感器高溫性能驗證系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣管可控制進入其內(nèi)的熱空氣溫度范圍為25-500℃。

3.一種發(fā)動機葉尖傳感器高溫性能驗證方法，基于權(quán)利要求1所述發(fā)動機葉尖傳感器高溫性能驗證系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

(1)進行葉尖傳感器有限元高溫熱仿真：

依據(jù)葉尖傳感器結(jié)構(gòu)及所選材料，結(jié)合高溫加熱裝置內(nèi)部高溫環(huán)境，進行葉尖傳感器有限元高溫熱仿真，確定在高溫惡劣環(huán)境下，傳感器探頭的整體溫度分布，參照有限元仿真結(jié)果，確定葉尖傳感器的機械結(jié)構(gòu)變形程度及葉尖傳感器探頭整體溫度值是否均處于所選材料工作溫度以下，從而通過有限元仿真，初步確定符合測試環(huán)境需求的葉尖傳感器機械結(jié)構(gòu)及傳感器結(jié)構(gòu)材料；

(2)模擬工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境進行實驗：

將步驟(1)中的有限元仿真的葉尖傳感器整體溫度分布結(jié)果為高溫實驗依據(jù)，通過高溫加熱裝置加熱溫度，以熱電偶監(jiān)測溫度數(shù)據(jù)為基準，加熱至葉尖傳感器探頭整體溫度分布與有限元仿真溫度分布一致為實驗溫度測試點；此時高溫加熱裝置內(nèi)的恒定溫度場可等效為高壓渦輪機葉尖間隙處高溫環(huán)境，即通過高溫加熱裝置間接模擬了葉尖傳感器實際工作的高溫環(huán)境；

(3)評定葉尖傳感器的工作性能：

以實驗溫度測試點為工作溫度基準，利用電參數(shù)測量模塊測試葉尖傳感器探頭的信號調(diào)制輸出，通過比較測試溫度下和常溫狀態(tài)下葉尖傳感器探頭的信號調(diào)制輸出，判定葉尖傳感器在高溫下的工作性能。