Устройство синхронизации пирометрической аппаратуры Советский патент 1979 года по МПК G01J5/14 

(54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПИРОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

1

Изобретение относится к области радиационной пирометрии и может быть использовано для формирования и сдвига синхронизирующего импульса (импульса начала отсчета номеров лопаток) в пирометрической аппаратуре для измерени температуры лопаток газотурбинного двигателя (ГТД).

Известны устройства для измерения температуры лопаток турбины ГТД, в которых для измерения температуры отдельных лопаток используются синхронизирзгющие системы, состоящие из датчика синхронизирующего импульса, выделяющего один синхронизирукмций импульс за один оборот ротора турбины, и формирователя синхронизирующего импульса |Ц.

В этом устройстве система синхронизации состоит из индукционного датчика с чувствительным элементом, жестко связанным с ротороМ;- Т5фбины, усилителя синхронизирующего импульса и двух триггеров, представляющих.

формирователи с разными длительностями выходных импульсов - 6ОО и 2 МКС. Выход датчика синхронизирующего импульса соединен со входом усилителя синхронизирующего импульса, выход которого соединен со входами обоих триггеров, то есть со входами формирователей.

К недостаткам данной ;свстемы относится сложность схемы формирования синхронизирующего импульса, заключающаяся в наличии двух триггеров и необходимости согласования длительностей сформированных импульсов .между собой; сложность настройки синхронизирующей системы многократных запусков и остановок двигателя вследствие наличия болыиого ЧЕЕсла лопаток, а значит и малого углового росстояния между ними.

Перестановка Датчика начала отсчета, необходимая для сдвига сч нхронизируюiiHR импульсов, усложняется вследствие груйнодоступности датчика. Извёстна система синхронизации, которая состоит из индукционного датчика-тахометра с чувствительным элеменгом, жестко связанным с ротором турбины, выход которого соединен со входом усипитепя синхронизирующего импульса, а выход усилителя соединен со входом одновибратора, формирующего прямоугольный синхронизирующий импульс определенной длительности. Дат- чик синхронизирующего импульса установлен таким образом, чтобы синхронизирующий импульс накладывался частично на один из тактовых импульсов, частота и время появления которых соответствуют прохождению определенной .лопатки турбины перед оптической системой пирометрического датчика, установленного на корпусе двигателя. Приче тактовый импульс, частично совпадающи с синхронизирующим импульсом, а следовательно и соответствующая ему лопатка, условно считаются первыми. Про верка положения синхронизирующего импульса производится на работающем двигателе и при несоответствии этого положения заданному проводится перестановка датчика начала отсчета il2l. К недостаткам известных устройств следует отнести сложность настройки синхронизирующей системы, заключающейся в многократных запусках и остановках двигателя, вследствие наличия больщого числа лопаток, а значит и ма лого углового расстояния между ними и разброса параметров самого датчика. Эта сложность увеличивается и всле ствие труднодоступности датчика. Сдвиг синхрокцзирукяцего импульса, можно осу ществить не только перестановкой датчика, но и применением известных схем задержки. Однако это решение неприемлемо, так как частота вращения ротора непостоянна, и необходимо иметь линию задержки со временем задержки, завис щим от частоты врапхения ротора. Известна схема синхронизации, где сдвиг сиккронизируквцего импульса осуществляется применением порогового устройства для формирования синхронизирующего импульса при постоянной фор ме импульса датчика13. Однако в этом случае на положение синхронизирующего импульса. будет влия изменение амплитуды н длительности им пульса датчика от изменения частоты вращения ротора. Кроме того, для нзмерення температуры лопаток могут использоваться различные Т1ирометр 1ческие систем,, требующие различных положений синхронизирующего импульс;а относительно тактовых импульсов. В этом случае также требуется пер естановка датчика начала отсчета на двигателе, т.е. данная cиcтe ю си 1хронизации не универсальна. Целью настоящего изобретения является обеспечение независимости положения синхронизирующего импульса относительно тактовых импульсов от частоты их исследования и изменение ак плитуды синхронизирующего импул1ла. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены пороговое . устройство и амплитудный преобразователь, при этом выход датчика синхронизирующего импульса соединен со входами порогового устройства и амплитудного преобразователя, выход которого соединен со вторым входом порогового устройства, аего выход соединен со входом формирователя синхронизирующего импульса. На чертеже схематически изображено устройство синхронизации пирометрической аппаратуры. Оно состоит из датчика 1 синхронизирующего импульса, укрепленного на раме двигателя, с чувствительным элементом 2, жестко связанным с ротором двигателя амплитудного преобразователя 3, выполненного, например, в виде пикового детектора, порогового устройства 4 и формирователя 5 синхронизирующего импульса. Положение чувствительного элемента 2 на роторе определяет начало отснета номеров лопаток. Относительное положение тактовых и синхронизирующего импульсов не изменяется, так как частота их следования связана соотношением f, N-f2 где {, - частота следования синхронизйрунлдего Шу1пульса; {д - частота следования тактовых импульсов; N - количество лопаток. Поэтому при изменении частоты вращения ротора количество тактовых импульсов,., перекрываем1 1х синхронизирующим импульсом, будет постоянным. Зависит от частоты вращения ротора только амплитуда синхронизирующего импульса. Для компенсации этой зависимости используется амплитудный преобразователь 3, преобразующий сш1хроиизирующий импульс в постоянное напряжение, равное или кратное его амплитуде. Пороговое устройство срабатывает., как только величшш напряжения на его входе становится равной опорному напряжению на другом входе {входе опорного напряжения).

Настройка может быть осуществлена плавно с помощью делителя выходного напряжения амплитудного преобразователя, выполненного, например, в виде потенциометра.

Таким образом, устанавливая определенный уровень опорного напряжения, на которое срабатывает пороговое устройство 4, можно сдвигать фронт выходного импульса порогового устройства 4, а значкт и сам синхронизирующий импульс на выходе формирователя 5 Данное устройство синхронизации позволяет осуществить плавный сдвиг синхронизирующего импульса без перестановки датчика синхронизирующего импульса, причем величина сдвига не зависит от частоты вращения ротора турбины и от амплитуды выходного сигнала датчика синхронизирующего импульса. Формула изобретени

Устройство синхронизации пирометрической аппаратуры для измерения темпе69.3131

ратуры лопаток ГТД, состоящее иа датчика синхронизирующего импульса и формирователя синхронизирующего импульса, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимости положения синхронизирующего импульса относительно тактовых импульсов от частоты ик следования и изменения амплитуды синхронизирующего импульса, в него введены пороговое устройство и амплитудный преобразователь, .при этом выход датчика синхронизирующего импульса соединен со входами порогового устройства и амплитудного преобразователя, выход которого соединен со вторым входом порогового устройства, а егго в.ькод соединен со входом формирователя ринхронизирующего импульса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2О83461/25, кл. G 01 3- 5/14, 1974 (прототип).

Выход

S