[發(fā)明專利]用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN113865751A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海榮;范毅;孫照瑩;劉寶成;李超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安翔迅科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01K15/00
• 分類號(hào): G01K15/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

1.一種用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)，其特征在于：包括加熱箱(1)、瞬時(shí)加熱單元(2)、成像單元(3)、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)、檢驗(yàn)儀(5)和控制單元(6)；

所述加熱箱(1)內(nèi)用于放置待測渦輪葉片(7)，以及側(cè)壁開設(shè)有觀察口(11)；

所述瞬時(shí)加熱單元(2)位于加熱箱(1)外部，其包括激光器(21)、聚光單元(22)和轉(zhuǎn)臺(tái)(23)；聚光單元(22)位于加熱箱(1)側(cè)壁觀察口(11)的外側(cè)以及激光器(21)的出射光路上；聚光單元(22)設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)(23)上，轉(zhuǎn)臺(tái)(23)用于調(diào)整聚光單元(22)的位置，使激光器(21)出射的激光束經(jīng)聚光單元(22)匯聚反射后，并經(jīng)觀察口(11)照射至待測渦輪葉片(7)的測溫區(qū)；

所述成像單元(3)安裝在加熱箱(1)觀察口(11)外側(cè)，用于拍攝待測渦輪葉片(7)，并將拍攝的視頻信號(hào)輸入至控制單元(6)；

所述標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)的數(shù)量與待測渦輪葉片(7)上薄膜溫度傳感器(71)的數(shù)量相等，且安裝位置與薄膜溫度傳感器(71)所處渦輪葉片(7)測溫區(qū)位置一一對應(yīng)；

所述薄膜溫度傳感器(71)和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)分別與檢驗(yàn)儀(5)連接，檢驗(yàn)儀(5)采集薄膜溫度傳感器(71)和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)的溫度，并將采集的溫度數(shù)據(jù)輸入至控制單元(6)；

所述控制單元(6)與激光器(21)相連，用于控制激光器(21)的出射能量，以及與轉(zhuǎn)臺(tái)(23)相連，用于根據(jù)視頻信號(hào)控制轉(zhuǎn)臺(tái)(23)帶動(dòng)聚光單元(22)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述控制單元(6)對薄膜溫度傳感器(71)和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)獲得的溫度進(jìn)行比較，判斷薄膜溫度傳感器(71)性能是否合格。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)，其特征在于：所述聚光單元(22)為凹面反光鏡；

或者，所述聚光單元(22)包括沿激光器(21)出射光路依次設(shè)置的匯聚鏡和反射鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱箱(1)內(nèi)設(shè)置有用于放置待測渦輪葉片(7)的平臺(tái)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱箱(1)采用不銹鋼板焊接加工，內(nèi)壁填充有陶瓷保溫材料，加熱箱(1)內(nèi)設(shè)置有陶瓷加熱器，加熱箱(1)上設(shè)置有溫度傳感器；

所述激光器(21)外周安裝有接近傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于渦輪葉片集成薄膜溫度傳感器的測試系統(tǒng)，其特征在于：所述激光器(21)為大功率CO₂激光器；

所述轉(zhuǎn)臺(tái)(23)為二軸伺服轉(zhuǎn)臺(tái)；

所述標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(4)和薄膜溫度傳感器(71)與檢驗(yàn)儀(5)均通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接。