一種紅外測溫模擬仿真裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外測溫領域，特別涉及一種紅外測溫模擬仿真裝置。
【背景技術】
[0002]在航空發(fā)動機的研制及可靠性壽命研宄中，愈來愈多地面臨著一個新的工作內容，即精確測量零部件實體在穩(wěn)定工況下的溫度、應力等參數(shù)，并提供相關的計算與校核，這對發(fā)動機設計、試驗驗證和性能評價具有重要的意義，發(fā)動機熱端部件表面溫度測量是其中一項重要內容。
[0003]對于發(fā)動機熱端部件例如渦輪轉子葉片，隨著航空發(fā)動機技術的發(fā)展，由于提高燃氣渦輪進口溫度己成為改善發(fā)動機性能的一條主要途徑，發(fā)動機的熱力參數(shù)在不斷提高，第五代戰(zhàn)斗機發(fā)動機的渦輪進口溫度將達到2100K?2300K，從而造成了渦輪轉子葉片所承受的溫度大幅度提高，直接影響渦輪機在高溫狀態(tài)下的可靠工作壽命。因此渦輪轉子葉片表面溫度的準確測量對正確評價其冷卻效果、工作狀態(tài)及使用壽命，確保發(fā)動機的安全具有重要作用。
[0004]傳統(tǒng)的高溫測試以接觸法為主，由于發(fā)動機內部環(huán)境惡劣，較難通過直接測量熱端部件的表面溫度以評價其各方面效果，且直接測量熱端部件表面溫度的試驗成本較大。
[0005]目前國外紅外測溫試驗是直接在真實發(fā)動機上進行測試，并沒有針對葉片表面溫度測量建立模擬裝置。雖然直接測量真實發(fā)動機渦輪葉片溫度能使試驗所測得溫度更接近于實際溫度，但是由于搭建一臺渦輪發(fā)動機實驗室的成本過于龐大，而且每運行一次發(fā)動機所耗費的資源也很多，因此發(fā)明一種成本較低并且能夠模擬發(fā)動機熱端部件表面溫度的仿真裝置是有必要的。
【發(fā)明內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種紅外測溫模擬仿真裝置，可模擬渦輪轉子葉片在發(fā)動機工作時產(chǎn)生的高溫環(huán)境下的表面溫度，并全方位覆蓋測量此表面溫度。
[0007]本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的:
[0008]一種紅外測溫模擬仿真裝置，該裝置包含溫箱、蜂音輪、蜂音輪帶動裝置、紅外測溫裝置，其中，所述蜂音輪為一設有多個孔的圓盤，轉動時模擬了渦輪轉子葉片實際工作時的形狀；所述溫箱位于蜂音輪的一側；所述蜂音輪的孔上覆蓋不同網(wǎng)眼密度的金屬網(wǎng)狀遮擋片，當溫箱產(chǎn)生的熱能輻射在所述金屬網(wǎng)狀遮擋片上時，產(chǎn)生了不同的熱能損失，模擬了渦輪轉子不同葉片溫度的差異；所述紅外測溫裝置位于蜂音輪的另一側，用于測量蜂音輪的表面溫度；所述蜂音輪與蜂音輪帶動裝置連接，從而帶動蜂音輪的轉動。
[0009]在一實施方式中，所述蜂音輪驅動裝置包括皮帶輪和蜂音輪電機，所述蜂音輪通過皮帶輪與蜂音輪電機連接。進一步地，所述蜂音輪電機與溫箱不在同一水平面上，防止溫箱高溫直接輻射電機，保護電機處于安全工作環(huán)境溫度范圍內。
[0010]在一實施方式中，所述蜂音輪驅動裝置包括傳動軸和蜂音輪電機，所述蜂音輪通過傳動軸與蜂音輪電機連接。進一步地，所述蜂音輪電機通過傳動軸增加蜂音輪電機與溫箱之間的距離，并且傳動軸做增加散熱面積處理，防止溫箱高溫直接輻射電機，保護電機處于安全工作環(huán)境溫度范圍內。
[0011]在一實施方式中，所述紅外測溫裝置包括探針、探針連桿機構和探針電機，其中探針通過探針連桿機構與探針電機連接，探針在探針電機的帶動下在豎直方向上下移動，從而在蜂音輪轉動時可全面覆蓋地測量蜂音輪的表面溫度。也就是，探針在蜂音輪后方以垂直于溫箱熱能輻射方向的移動，以及蜂音輪以溫箱熱能輻射方向為軸心的轉動達到全方位覆蓋測量模擬葉片表面溫度。
[0012]本實用新型提供的紅外測溫模擬仿真裝置逼真地模擬了工作狀態(tài)下的渦輪轉子葉片，能全面覆蓋地測量模擬葉片的表面溫度，節(jié)約了試驗成本。
【附圖說明】
[0013]圖1:本實用新型紅外測溫仿真裝置的結構示意圖；
[0014]圖2:本實用新型紅外測溫仿真裝置中的蜂音輪結構示意圖；
[0015]圖3:本實用新型紅外測溫仿真裝置中的蜂音輪傳動系統(tǒng)；
[0016]其中，I一溫箱、2—蜂音輪、3—探針、4一探針連桿機構、5—探針電機、6—皮帶輪、7—蜂音輪電機、8 一金屬網(wǎng)狀遮擋片，9 一傳動軸。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1-2，進一步說明本實用新型是如何實現(xiàn)的。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示，一種紅外測溫模擬仿真裝置，包含溫箱1、蜂音輪2、探針3、探針連桿機構4、探針電機5、皮帶輪6、蜂音輪電機7，其中，所述蜂音輪2是一設有孔的圓盤，轉動時很好地模擬了渦輪轉子葉片實際工作時的形狀。所述溫箱I位于蜂音輪2的一側，溫箱I產(chǎn)生的熱能輻射在蜂音輪2表面產(chǎn)生的表面溫度，模擬了渦輪轉子葉片產(chǎn)生的表面溫度。所述探針3位于蜂音輪2的另一側，用于探測蜂音輪的表面溫度。所述探針3通過探針連桿機構4與探針電機5相連，在探針電機5的帶動下在豎直方向移動。所述蜂音輪2通過皮帶輪6與蜂音輪電機7相連，在蜂音輪電機7帶動下以溫箱2熱能輻射方向為軸心轉動。該模擬仿真裝置在使用時，探針3可全方位覆蓋地測量蜂音輪的表面溫度。
[0020]如圖2所示，蜂音輪2開孔處覆蓋不同網(wǎng)眼密度的金屬網(wǎng)狀遮擋片8，由溫箱I產(chǎn)生的熱能在透過不同網(wǎng)眼密度的金屬網(wǎng)狀遮擋片8時熱能會有不同程度的損失，探針3即可接收到不一樣的紅外輻射，模擬了渦輪轉子葉片的工作時的各個葉片之間的溫度差異。
[0021]實施例2
[0022]如圖3所示，在其余裝置不變的情況下，還可以使用傳動軸9與蜂音輪電機7作為蜂音輪帶動裝置代替實施例1中的蜂音輪帶動裝置，蜂音輪2通過傳動軸9與蜂音輪電機7連接，傳動軸9增加蜂音輪電機7與溫箱I之間的距離，并且傳動軸9做增加散熱面積處理，可以很好的保證蜂音輪電機7的工作溫度在安全工作環(huán)境溫度范圍內。
【主權項】
1.一種紅外測溫模擬仿真裝置，包括溫箱、蜂音輪、蜂音輪帶動裝置、紅外測溫裝置，其特征在于:所述蜂音輪為一設有多個孔的圓盤，所述蜂音輪的孔上覆蓋不同網(wǎng)眼密度的金屬網(wǎng)狀遮擋片，所述溫箱位于蜂音輪的一側，所述紅外測溫裝置位于蜂音輪的另一側，所述蜂音輪與蜂音輪帶動裝置連接。2.根據(jù)權利要求1所述的紅外測溫模擬仿真裝置，其特征在于，所述蜂音輪帶動裝置包括皮帶輪和蜂音輪電機，所述蜂音輪通過皮帶輪與蜂音輪電機連接。3.根據(jù)權利要求2所述的紅外測溫模擬仿真裝置，其特征在于，所述蜂音輪電機與溫箱不在同一水平面上。4.根據(jù)據(jù)權利要求1所述的紅外測溫模擬仿真裝置，其特征在于，所述蜂音輪驅動裝置包括傳動軸和蜂音輪電機，所述蜂音輪通過傳動軸與蜂音輪電機連接。5.根據(jù)權利要求1所述的紅外測溫模擬仿真裝置，其特征在于，所述紅外測溫裝置包括探針、探針連桿機構和探針電機，其中探針通過探針連桿機構與探針電機連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外測溫模擬仿真裝置，用于模擬發(fā)動機熱端部件表面溫度并測量出此溫度，包括溫箱、蜂音輪、探針、探針電機、探針連桿機構、蜂音輪電機和皮帶輪或傳動軸。此裝置模擬發(fā)動機在極端高溫、高壓的惡劣環(huán)境中渦輪轉子葉片的表面溫度，并全方位覆蓋測量此表面溫度，同時保證電機避開高溫環(huán)境工作。模擬高溫情況逼真，節(jié)約了試驗成本，測量數(shù)據(jù)全面，增加試驗平臺壽命。
【IPC分類】G09B23/16
【公開號】CN204720053
【申請?zhí)枴緾N201520320503
【發(fā)明人】韓秋楠, 郭子昂, 趙振平, 顧寶龍, 黃建民, 閆旭, 俞璐
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司上海航空測控技術研究所
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月18日