Измерение температуры лопаток турбины в работающем авиационном двигателе с использованием термографических люминофоров

Представлен диагностический метод бесконтактного измерения температуры поверхности вращающейся лопатки турбины в работающем двигателе с использованием лазерно-индуцированного возбуждения покрытий из термографических люминофоров, нанесённых на лопатки. Продемонстрировано измерение температур от 513 °C до 767 °C на паре движущихся лопаток турбины с помощью волоконно-оптического зонда, установленного в двигателе, при частотах вращения от 28 000 до 32 750 об/мин. Метод основан на измерении времен затухания лазерно-индуцированной люминесценции двух термографических люминофоров, нанесённых на теплозащитные покрытия лопаток турбины: одного с коротким, чувствительным к температуре временем затухания и другого — с более длительным и менее чувствительным к температуре временем затухания. Люминофоры возбуждаются лазерными импульсами с длиной волны 355 нм, а люминесценция регистрируется на длине волны 456 нм для одного люминофора и 485 нм для другого. Влияние движения на определение температуры устраняется посредством использования отношения интенсивностей люминесценции двух люминофоров. Потенциальные помехи от хемилюминесценции, частиц, горячих поверхностей и отражений внутри двигателя устраняются за счёт ограничения регистрации узким спектральным окном в области длин волн люминесценции. Полученные данные характеризуются высоким отношением сигнал/шум, а измеренные температуры находятся в ожидаемом для данного двигателя диапазоне.