航空发动机涡轮燃气出口温度测量系统的研究

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1、航空发动机涡轮燃气岀口温度测量系统的研究ResearchontheMesurementSystemofAeroengineTurbineOutletTemperature杨天南淤YANGTian-nan曰杨梦迪于YANGMeng-di(淤海军驻沈阳地区发动机专业军代表室，沈阳110043；于中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳110043)(淤NavyinShenyangAreaEngineProfessionalArmyMilitaryRepresentative,Shenyang110043,China；于AVICShenya

2、ngLimingAero-engine(Group)CorporationLtd.,Shenyang110043,China)摘要院木文基于航空发动机涡轮燃气出口温度高、要求准确度高的特点，设计了基于热电偶的测温系统，主要应用C8051F340单片机作为核心处理器，热电偶以及补偿电路的电势经过外围放大电路处理后送至高精度24位AD转换芯片AD7714中，AD7714将转换后的数字信号传给单片机，根据热电偶分度表采用查表法得到温度值，由数码管显示，实验验证了这种温度测量系统具有很高的准确度，误差小，电路简单，实用性强。Abstract:Asaero

3、engineturbinegasoutlettemperatureishighandhascharacteristicsofhighaccuracy,thesystembasedonthermocoupleisproposed.ThesystemmainlyusedC8051F340microcontrollerasthecoreprocessor.Thepotentialofthermocoupleandcompensationcircuitissenttohigh-precision24-bitADconverterchipAD7714aft

4、erbeingprocessedbyperipheralamplifiercircuit.TheAD7714sentthedigitalsignaltothemicrocontrollerandthenthemicrocontrollerobtainedtemperaturevaluesfromthethermocouplereferencestablesusingtablelook-upmethod.Thenixietubedisplayedtheresult.Theexperimentsverifythistemperaturemeasure

5、mentsystemhasaveryhighaccuracy,smallerrorsandthecircuitissimpleandpractical.关键词院涡轮燃气出口温度；C8051F340；热电偶；补偿电路；AD7714Keywords:gasturbineoutlettemperature；C8051F340；thermocouple；compensationcircuit；AD7714中图分类号院V23文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）18-0038-020引言发动机涡轮后温度是发动机试车中的一项重要参数，对于评价

6、发动机性能优劣以及相关监控参数调整具有一定指导意义。因此能否准确快速地测量T4温度就成为测控技术中一个重要问题⑴。本文提岀了一种基于C8051F340为核心控制器的热电偶测温系统，由高精度AD芯片将采集到的模拟信号转换后送至单片机再经过数据处理送至上位机显不。1热屯偶测温原理两种不同成份的导体两端接合成冋路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，这种电动势就被称为热电势。其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）［2］。根据发动机涡轮出口温度的实际值，这里选择鎳路■鎳銘

7、（铝）K型热电偶。该热电偶的正极为含銘10%的鎳珞合金，负极为含硅3%的银硅合金，可测量0耀1300益的介质温度［3］,适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200益，长期使用温度为1000益，其热电势与温度的关系近似线性，价格便宜，是目前用量最大的热电偶。在冷端温度为零度吋，测量端温度就是实际温度，但是在应用中冷端温度往往不为零，这就需要在冷端进行人为补偿。发动机的试车间和观测间有一定的物理距离，必须使用与热电偶丝相匹配的补偿导线进行连接，一般在0-30m内可以忽略补偿导线的影响，30-100m则要考虑补偿导线的衰减可能造成的测温不

8、准确，因此要在布线过程中尽可能缩短导线长度。2测温系统硬件电路热电偶测温系统由冷端温度补偿电路，热电偶外围放大电路，单片机控制电路，AD