航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115308167A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202211237281.3(22)申请日2022.10.11(71)申请人中国航发四川燃气涡轮研究院地址610500四川省成都市新都区新都学府路999号(72)发明人黄维娜赵会妮李晓明熊兵郭道勇刘先富(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718专利代理师窦雪龙(51)Int.Cl.G01N21/59(2006.01)G01J5/80(2022.01)G01J5/53(2022.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法(57)摘要本发明提供了一种航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，包括以下步骤：步骤一、确定测试系统的空间布局方式，提供测试场地的大气透过率测试系统放置位置及测试路线；步骤二、分别对光谱辐射计进行高低温校准；以面源黑体炉为目标，采集距离3米以内的数据，并采集相应发动机目标测试距离的数据；步骤三、通过步骤二中的结果获取大气透过率的测试值，通过仿真软件获取大气透过率的计算值，将大气透过率的测试值与大气透过率的计算值进行比较，以判断大气透过率的测试值的有效性。本发明能够有效、可靠的为测试大气透过率提供合适的方法，为试验数据的准确性提供保障。CN115308167ACN115308167A权利要求书1/2页1.一种航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确定测试系统的空间布局方式，提供测试场地的大气透过率测试系统放置位置及测试路线；步骤二、分别对光谱辐射计进行高低温校准；以面源黑体炉为目标，采集距离3米以内的数据，并采集相应发动机目标测试距离的数据；步骤三、通过所述步骤二中的结果获取大气透过率的测试值，通过仿真软件获取大气透过率的计算值，将大气透过率的测试值与大气透过率的计算值进行比较，以判断大气透过率的测试值的有效性。2.根据权利要求1所述的航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，所述步骤一包括：选定面源黑体炉的放置位置以及放置角度；面源黑体炉的辐射面源垂直于地面，将面源黑体炉的辐射面源的投影线定义为0°，利用全站仪沿着与投影线夹角成90°的测试区域方向分别测量相应距离的测点及该测点位置与面源黑体炉中心的高度差，并进行测绘标记。3.根据权利要求2所述的航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，所述步骤二包括：根据面源黑体炉辐射面源的尺寸、测量距离调整红外光谱辐射计的光圈或者视场角，使得大面源黑体充满红外光谱辐射计的视场，并使测量距离、视场角、面源黑体尺寸三者之间的关系满足公式Lα<D，其中L为测量距离，α为视场角、D为面源黑体炉辐射面源的最大内切圆的直径。4.根据权利要求3所述的航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，所述步骤二还包括：发动机开动之前，将面源黑体炉温度设定至T，待温度稳定后，打开红外光谱辐射计以及采集软件，将红外光谱辐射计放置于距离面源黑体炉3m内处并法向对准面源黑体炉，调整红外光谱辐射计的增益、光圈、分辨率、滤光片透过率，获取不饱和情况下的最大辐射值，并使用软件测量距离面源黑体炉3m处的辐射值E0。5.根据权利要求4所述的航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，所述步骤二还包括：保持光学参数不变，将光谱辐射计放置于预先测绘的测点，使得镜头中心的正下方地面与预先测绘的测点位置保持重合；通过电动云台调整红外光谱辐射计的镜头高度，使得镜头中心的高度与面源黑体的中心高度保持一致；通过电动云台调整红外光谱辐射计的俯仰角、方位角，使得当前红外光谱辐射计的视场能够充满面源黑体表面；通过电动云台微调红外光谱辐射计的俯仰角、方位角、高度、水平位置参数，使得面源黑体炉法向垂直于红外光谱辐射计镜头表面，此时，红外光谱辐射计能够获取大面源黑体的辐射最大值EA，分别设定面源黑体炉的温度为TH和TL并进行高低温校准，分别采集对应的能量值EH和EL，使得EH>EO>EA>EL。2CN115308167A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的航空发动机红外光谱辐射计大气透过率实时测试计算方法，其特征在于，所述步骤二还包括：设定采集温度并待温度稳定，采集距离面源黑体炉3m内处的数据，将红外光谱辐射计放置于相应发动机目标测试距离的测点，通过电动云台调整外光谱辐射计的镜头视场的俯仰角度、高度和方位角，使得面源黑体充满光谱辐射计的视场并采集最大辐射值；发动机开动期间，在不同的稳定状态，分别采集相应测点距离处的数据，同时记录此时的地理位置、气象条件，温度、湿度、能见度、云以