涡轮盘非接触式测温技术研究

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1、分类号学号M201272180学校代码10487密级硕士学位论文涡轮盘非接触式测温技术研究学位申请人：陈俊良学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：叶林教授答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNon-contactTemperatureMeasurementSystemforTurbineDiskTestingCandidate:ChenJunliangM

2、ajor:MeasuringTechnologyandAutomaticDeviceSupervisor:Prof.YeLinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意

3、识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘

4、要涡轮盘作为燃气涡轮发动机中的一个关键部件，其性能是影响航空发动机特性的一个重要因素，涡轮盘在试验器上测试时要实时监测其表面温度。目前国内外常用热电偶、红外测温仪、示温漆等方法来测量涡轮盘温度，各有局限性。因此，需要研究一种非接触式温度测量方法，完成高温、高速旋转、强烈振动以及强烈背景辐射下的温度测量。本文介绍了辐射测温的基本理论和方法，分析实际的应用场景，提出了补偿强背景辐射的方法，并在比色测温的基础上提出了三波段测温和多光谱测温相结合的技术方案。根据技术方案设计和研制了一体化辐射测温系统。完成机械设计，以碲镉

5、汞(HgCdTe)红外传感器和红外热电堆为核心，设计了信号采集与处理电子系统，实现信号的采集以及测温系统的控制。设计开发了基于MFC的数据处理软件，实现了通信控制、数据采集、曲线显示、数据存储以及历史数据查询等功能。涡轮盘的温度指标是衡量发动机正常工作的重要指标，因此，研制的辐射测温系统要经过大量的试验研制测温系统的可行性、可靠性、稳定性以及测量精度。设计了模拟应用场景的试验台，完成了探测器原理验证试验，黑体标定试验，计量检定试验和现场考核试验等一系列试验。试验初步证明了非接触式辐射测温系统在原理和应用上的可行性

6、。大量的试验为系统后期的改进和优化提供了指导和方向。关键词：涡轮盘非接触测温多光谱测温背景辐射试验研究I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTTurbinediskisakeycomponentingasturbineengine,sotheperformanceofthediskimpactsthecharacteristicsoftheaeroenginegreatly.Thesurfacetemperatureofthediskneedstobereal-timemonitoringwhenthedisk

7、istestedinatester.Atpresent,Thermocouples,thermalpyrometryandthermalpaintarethemostcommonmethodtodetectthetemperatureindomesticandforeignresearchfields.Therefore,anon-contacttemperaturemeasurementmethodmustbedevelopedunderthecircumstanceofhightemperature,high

8、-speedrotation,strongvibrationandintensebackgroundradiation.Thethesisintroducestheradiationtheoryandtheprincipleofradiationthermometry,andproposedamethodtothecompensationofthestrongbackgr