随着中国工业体系的不断完善,航空发动机的制造成为可能。一代空气动力发动机的性能已得到显着改善,与此同时,对测试传感器也提出了更高的要求。此,这迫使我们采取新的技术措施来继续提高测试传感器的技术水平。
前,我们已使用MEMS和频谱技术。文简要介绍了飞机发动机测试传感器的未来发展趋势。前,随着技术水平的提高,航空器的体积越来越大,速度越来越快,涡轮发动机的功率也在不断增加,因此很难防止其温度升高。过测量,涡轮发动机的温度甚至可以达到2200℃以上的高温,这也需要各种传感器的更高性能,要求我们采用新技术来提高传感器的开发水平。
前,用于飞机发动机的传感器对包装有很高的要求。于他们的工作环境。前,中国温度传感器的工作温度通常低于125℃,而国外传感器的工作温度可能已经超过200℃。然有很大的差距,同时,温度过高会影响电路的运行。文简要介绍了飞机发动机传感器的发展趋势。MEMS技术也已经成为微机电技术,其主要特征是它可以适应高温。包含一个高灵敏度探头,并集成了信号处理电路。的结构优势包括重量轻,可靠性高和能耗低。今的工业级集成硅传感器已实现批量生产。
该技术应用于发动机测试传感器的最大优势在于,它可以克服高温问题,但是即使如此,它仍然必须解决封装技术的问题。前,中国应用的MEMS传感器的封装技术与集成电路并无二致,但MEMS传感器必须不破坏发动机结构并具有高质量要求,这不能不影响其正常运行。间总是会影响它的推广和使用。
于对材料表面的光谱差异进行了分析以识别不同的对象,因此该技术称为光谱技术。光谱技术可以与微机电技术集成。前,国外已经开始开发j8ishu光谱的气体传感器。TDL技术已经应用于发动机参数的实时测量,该激光器成本低,耐用性好,操作简单,耐用性高,响应时间短,已经具有一定的应用价值。
特定的测试工作中。用。过将TDL传感器应用于燃气涡轮发动机,它可以监视多个参数,例如温度,压力,速度等。前,热电偶是中国航空发动机中最常用的测量空气回路温度的方法。某些发动机中,高温光学传感器也已被有效地使用,主要用于测量涡轮叶片的温度。前,中国已经开始使用光谱技术来测量发动机气路的温度。管取得了良好的效果,但仍不能应用于飞机发动机。此过程中,光学窗口中的污染问题也将受到影响。在一定程度上影响检测精度,同时,如果要使用该技术,也会给维护工作带来很大压力。有其他技术在高温检测工作中发挥了一些优势,但它们仍处于基础研究阶段。
过聚合物前驱体方法合成的陶瓷材料,例如碳氮化硅(SiCN),已被证明适合在非常高温的环境中进行精确的温度测量。高温检测外,该传感器还可用于压力或气体成分检测。TDL技术用于测量温度和其他敏感参数已在燃气轮机燃烧室的测试中得到证明。
是,大规模应用该技术的挑战包括工程和理论分析。中,工程方面涉及光纤和窗户的传热效果,以及这些部件(包括激光器,电路等)的耐用材料的开发。要通过理论分析解决的问题包括波长的优化和检测算法的选择。所周知,燃料的质量将极大地影响发动机的性能。前,除了燃料供应商提供的数据外,没有其他方法可以获取燃料特性,但是可以在实验室中使用专用设备进行燃料分析。国空军当时用于燃料性能测试的设备是燃料频谱分析仪。前没有成熟的传感器技术能够检测加油期间或之后的燃料热性能。端的游隙随着气动马达工作点的变化而变化。了释放涡轮机的叶尖,恒温阀芯环境条件更加恶劣,必须在300-4000kPa的压力和700-1700℃的温度下运行。
有成熟的机载传感器,但是有用于飞机发动机地面测试的高级间隙传感器。值间隙传感器的工作原理有所不同,包括电容法,涡流法,光学法,微波法等,这些方法已被应用到反冲的检测中。轮叶片的尖端。放物检测传感器必须在700〜1700℃下测量发动机的燃烧排放物。技术还没有成熟的产品。正常温度条件下,该传感器可以检测到碳氧化物和氮氰化物。测的原理是必须激发气体。奋主要是通过加热获得的。技术要求在高温下检测气体类型,并且传感器必须在此环境温度下。如,发射成分(例如一氧化氮和二氧化氮)会在高温下产生特定波长的辐射,可以使用光谱检测器进行检测。用于检测碳氧化物和氮氧化物的技术包括:激光诱导降解光谱法,陶瓷技术,金属氧化物检测技术(电子鼻)和X射线检测技术或红外线。
上所有传感器技术目前都处于实验室阶段,因此与开发其他类型的传感器相比,开发这些传感器可能需要更多的精力。技术仍处于概念验证的水平:为了能够应用于发动机排放物的实时检测,必须进行重大改进。
体检测不应仅限于氮氧化物或碳氧化物,还应扩展到氧化铁或氧化铬,以提供用于发动机控制的完整状态信息。目前的角度来看,工作温度高于125°C的电路尚未普及,因此通常在发动机传感器中,敏感探头和电子电路的两个部分通常在测试期间分开。装。了满足引擎的发展需求并为引擎提供更准确的测试结果,我们经常需要使用新技术和新概念来设计引擎测试传感器。前,MEMS技术可以很好地解决高温下的工作问题,其绝缘结构上的硅可以起到很好的隔热作用,潜在的工作温度可以达到300°C。来,我们应用了半导体。瓷材料碳化硅和碳氮化硅甚至可以将工作温度提高到1500°C以上。此同时,气相色谱技术和光谱技术将投入使用,这极大地促进了中国测试传感器的发展。
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