[發明專利]一種用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統

在審

• 申請號: 201910707427.8
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110388990A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 譚秋林;董和磊;熊繼軍
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02;G01K7/10;G01K7/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，包括：

傳感模塊：包括多個設置于發動機旋轉部件的預設測點位置的薄膜型溫度傳感器，用于溫度參數感知；

數字遙測模塊：包括轉子組件和靜子組件，所述轉子組件設置于發動機旋轉部件軸端，其通過設置在發動機空心轉軸內的導線與所述傳感模塊連接，所述靜子組件設置在發動機定子上，并與所述轉子組件正對設置；所述轉子組件用于將所述傳感模塊采集的溫度參數無線發送給所述靜子組件，所述靜子組件用于將接收到的溫度參數數據發送給地面數據處理模塊，所述靜子組件還用于通過無線充電的方式對所述轉子組件進行充電；

地面數據處理模塊：用于對所述數字遙測模塊發送的溫度參數進行計算處理。

2.根據權利要求1所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，所述傳感模塊包括多個傳感器組，每個傳感器組設置在不同的輪盤上，每個傳感器組包括多個高溫溫度傳感器以及一個低溫溫度傳感器，所述多個高溫溫度傳感器分別設置在葉片不同位置，用于測量發動機葉片表面溫度，所述低溫溫度傳感器設置在發動機旋轉部件的葉片轉軸結合部，用于測量冷端溫度，所述低溫溫度傳感器采用四線制接線方法。

3.根據權利要求2所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，所述高溫溫度傳感器利用等離子噴涂或離子束濺射的方法直接在旋轉部件的測點位置制備，使用類型為薄膜熱偶式傳感器；所述低溫溫度傳感器為Pt測溫電阻，其設置方式為在旋轉部件葉片的轉軸結合部淀積Pt薄膜，然后采用激光調阻工藝刻蝕或采用掩膜工藝制備Pt測溫電阻；所述Pt測溫電阻用于測量冷端溫度，其采用四線制接法，所述高溫溫度傳感器和低溫溫度傳感器通過引線與設置在發動機空心轉軸內的導線連接進而與轉子組件連接。

4.根據權利要求3所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，所述引線采用的材料為導電性良好的銀銅合金絲，外層覆漆絕緣；引線從葉片側面引出，用高溫膠固定后與位于發動機的空心轉軸內的導線連接。

5.根據權利要求1所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，所述轉子組件包括數據采集單元、激光數據發送單元及無線充電接收單元；所述靜子組件包括激光數據接收單元、無線充電發射單元和信號發送模塊；

數據采集單元與傳感模塊的輸出端連接，用于接收溫度傳感器采集的溫度信息并發送至所述激光數據發送單元，激光數據發送單元用于將溫度信息以激光信號的方式發送到靜子組件的激光數據接收單元，信號發送模塊將激光數據接收單元接收的激光信號傳送給地面數據處理模塊；所述無線充電發射單元的輸入端與電源連接，輸出端通過感應耦合的方式對無線充電接收單元充電，以實現對轉子組件的供電。

6.根據權利要求5所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，無線充電發射單元和無線充電接收單元分別包括一供電線圈，無線充電發射單元的供電線圈與電源連接，并向所述無線充電接收單元的供電線圈提供頻率不低于0.6MHz的高頻交流電。

7.根據權利要求5所述的用于發動機旋轉部件溫度測量的無線遙測系統，其特征在于，所述轉子組件還包括信號調理模塊和AD轉換模塊，傳感模塊采集的溫度信息的模擬信號經所述信號調理模塊進行信號調理以及AD轉換模塊進行AD轉換后，經所述數據采集單元發送給所述激光數據發送單元，所述激光數據發送單元用于對所述溫度信息數據進行信源編碼和信道編碼后，以激光的形式進行發送，所述激光數據接收單元用于接收所述激光數據發送單元發送的包含溫度數據的激光信號，并進行解碼后通過所述信號發送單元發送至所述地面數據處理模塊，所述地面數據處理模塊用于對溫度數據進行存儲和后處理。