Перед нашей командой стояла задача — обеспечить точный сбор температурных параметров на направляющей лопатке газовой турбины при экстремально высокой скорости потока и большом перепаде температур. Важно было не только выдерживать сверхкритические температуры, но и исключить риск разрушения датчика или лопатки из-за разницы коэффициентов теплового расширения материалов.
Дополнительной сложностью стала необходимость минимальной тепловой инерции и разводки сотен термопар в условиях, не предназначенных для их монтажа.
Решение
Мы разработали датчик температуры, который:
- Устойчив к сверхвысоким температурам с одной стороны и значительно более низким — с другой;
- Изготовлен из материала с коэффициентом теплового расширения, идентичным материалу лопатки, что предотвращает поломки при термоударах;
- Имеет минимальную тепловую инерцию, что позволяет быстро и точно фиксировать изменения температуры;
- Отличается компактностью: диаметр менее 6 мм, длина менее 15 мм;
- Конструкция датчика корректно тормозит набегающий поток, обеспечивая стабильность измерений;
- Позволяет разводить сотни термопар в ограниченном пространстве.
Результат
Датчик успешно применяется для измерения температуры направляющей лопатки газовой турбины при проведении стендовых и опытных испытаний. Он не разрушается от термоудара, обеспечивает высокую точность и скорость отклика, а также полностью соответствует требованиям по компактности и надежности.