[发明专利]用于保护热电偶的系统、飞行器发动机和飞行器

说明书

一种用于保护热电偶的系统、飞行器发动机和飞行器。为了保护热电偶(2)的运作不受其所处环境中的辐射元件(20，44)的辐射的影响，本发明提出了一种热电偶(14)保护系统，所述热电偶保护系统包括定位在热电偶(14)和辐射元件(20，20’，44)之间的板(18)，朝向热电偶(14)定向的板内面(22)的总体表面条件使得其对来自所述元件(20，20’，44)的辐射的吸收能力大于其对这些辐射的反射能力。

技术领域

本发明涉及在高辐射环境中通过热电偶进行的空气温度测量的领域，更具体地说，涉及用于在这种环境中保护热电偶以优化其性能的系统。

背景技术

热电偶是具有两根不同金属缆线的组件，这两根金属缆线以其端部结合以便使用塞贝克效应来测量给定介质的温度。塞贝克效应是由经受温差的两种金属之间的结合处的电位差引起的热电效应。

如图1所示，热电偶1包括两根不同金属缆线2、4，这两根缆线在它们的一个端部6处结合在一起。这个结合处被称为“热接点”；并且就是这个接点被放置在待测量的温度T1的环境中。另外两个端部8a、8b连接电压表10的端子；这两个接点中的每个接点都被称为“冷接点”，并且处于温度T2。跨电压表V 10的端子测量到的、并且是由塞贝克效应引起的电势差ΔV取决于T1与T2之间的差。温度T2是已知的温度，例如环境空气的温度，或者甚至是由例如热电阻型的温度传感器测量的温度。

现在可能的是，在其温度T1有待被测量的环境中，存在例如通过可能在附近的一个或多个壁的辐射性热传递、与热电偶的金属缆线的传导性热传递、和/或与周围空气的对流性热传递。为了准确地测量温度T1，必须使得传导性和辐射性热传递热阻与对流性热传递热阻相比较而言是高的。

这里我们关注的是辐射性热传递。当热电偶放置在至少具有一个极热的壁的封闭空间内时，对于获得正确的空气温度测量值而言从该壁朝向热电偶反射回的辐射热通量就变得成问题。如果对流性热传递热阻与辐射性热传递热阻相比较而言是低的，则热电偶的平衡温度更接近空气的真实温度。

说明书的剩余部分将集中于飞行器涡轮机发动机舱室中的温度测量领域中的示例性实施例。所述热电偶安装在双涵道涡轮机的发动机舱室中。现在，发动机舱室的这些壁之一在内侧被来自压缩机和来自涡轮机的燃烧室的主要热空气流加热。因此，舱室的主流侧的壁暴露于非常高的温度中，产生大量的热辐射，足以干扰通过热电偶的运行来测量的空气温度的精度。

此外，即使发动机舱室是通风的，但观察到的空气速度通常是低的，使得对流性热传递热阻与辐射性热传递热阻相比并非微不足道。

本发明的目的是提出对抗干扰热电偶的运行的辐射而对热电偶提供保护的一种装置，并且因此是减轻在发动机舱室的实例中辐射壁附近的问题或更普遍的问题。

发明内容

为此，本发明涉及用于保护放置在包括至少一个辐射元件的环境中的热电偶的一种系统，其特征在于，所述系统包括位于所述热电偶与辐射元件之间的板，所述板具有的其内面的总体表面条件使得所述面吸收来自所述元件的辐射大于其反射所述辐射，所述内面面向所述热电偶。

因此，本发明可以保护热电偶免受干扰其运行的辐射元件的影响。面向热电偶的板的面吸收比其反射更多这种事实，使得可以减小从板朝向热电偶反射的辐射热通量。

所述保护系统单独或组合地考虑具有以下可选特征中的至少一个特征。

所述板具有的其外面的总体表面条件使得所述面反射来自所述元件的辐射大于其吸收所述辐射，所述外面为与面向所述热电偶的面相反的面。

所述板的内面具有与所述板的外面不同的总体表面条件，所述外面是与所述内面相反的面。

所述板的面向所述热电偶的内面具有的反射率低于所述与内面相反的面的反射率。

所述板的内面涂有改善所述板的吸收能力的无光泽涂料。