DE2334294B2 - Strahlungspyrometer - Google Patents

Description

Sprechzeiten und höhere Empfindlichkeiten als Sperrschichtzellen und eignen sich daher zur Verwendung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung. Ein bekanntes Verfahren der Verwendung einer Photodiode zum Nachweis des Vorhandenseins einer Strahlungsquelle, zur Messung ihrer Intensität oder zur Messung von Änderungen und Schwankungen der Intensität, besteht darin, daß man der Photodiode Spannungtimpulse mit einer konstanten Frequenz, einer konstanten Amplitude und in Sperrichtung zuführt. Da eine Photodiode als Kondensator in Parallelschaltung mit einem Photostromgenerator aufgefaßt werden kann, ist dann nach jedem Impuls die Ladung q auf dem Kondensator durch die folgende Beziehung gegeben

9 = CV,

wobei C die Kapazität und V die angelegte Spannung bedeuten.

Falls siach jedem Ladehnpuls die Diode elektrisch ao isoliert wird und Strahlung geeigneter Wellenlänge auf die lichtempfindliche Fläche gelangt, so nimmt infolge des Photostroms die Aufladung der Diode, und damit der Potentialunterschied über der Diode, ab. as

Nach der obigen Gleichung ist die Geschwindigkeit des Abbaus der Ladung durch die folgende Beziehung gegeben

Jt = C^-
di ~ dt '

Diese Beziehung kann auch wie folgt ausgedrückt

30

werden

i = C

dV_ dt

worin i den Photostrom bedeutet, d. h. den im Sinne einer Neutralisierung der Aufladung der Diode wirkenden Strom. Da der Photostrom i proportional der Intensität / dereinfallenden Strahlungsenergie ist, wird

35

40

45

dt

worin K eine Konstante darstellt, in welche die so Werte der Kapazität, der Empfindlichkeit u. dgl. eingehen.

Die Beziehung zwischen der von einem Gegenstand ausgestrahlten Energie und seiner Temperatur ist selbstverständlich durch das Plancksche Strahlungsgesetet gegeben.

Aus der vorstehenden Darlegung ergibt sich, daß bei Einfall von Strahlung einer bestimmten Wellenlänge auf die Diode während der Zufuhr regelmäßiger Spannungsimpulse die Potentialdifferenz an der Diode bezüglich der Zeit einen sägezahnförmigen Verlauf zeigen wird, wobei die Amplitude dieser Sägezahn-Wellenform proportional der Strahlungsintensität und damit, für eine bestimmte Wellenlänge, auch ein Maß der Temperatur des Objekts ist.

Für jede bestimmte gegebene Reihe von Ladeimpulsen konstanter Periode und Amplitude gibt es dabei offensichtlich einen Maximalwert der Amplitude der sägezahnfbnnigen Potentialdüferenz über den Ausgangsklemmen der Diode. Diese maximale Amplitude wird erreicht, wenn die Intensität der einfallenden Strahlung gerade ausreicht, um die Aufladung der Diode zu neutralisieren, bevor der nächste Ladeimpuls zugeführt wird. Falls die Strahlungsintensität dann noch weiter zunimmt, tritt keine Zunahme der Amplitude auf, sofern nicht die anfängliche Aufladung der Diode ebenfalls erhöht wird.

Man erkennt, daß das vorstehend beschriebene bekannte Verfahren der Verwendung einer Photodiode zur Messung der Intensität der von einem Gegenstand ausgehenden Strahlung, und damit zur Messung <ser Temperatur des Gegenstandes, für die Aufgabe der Überwachung der Temperaturprofile rotierender Gasturbinenschaufeln nicht anwendbar ist, und zwar wenigstens aus folgenden Gründen:

Es besteht keine Möglichkeit zur Änderung der Frequenz der Diodenaufladeimpulse nach Maßgabe der Änderungen der Triebwerksdrehzahl, die Messung der Amplitude der Diodenausgangspotential-Welle würde lediglich eine Anzeige der durchschnittlichen oder mittleren Temperatur der das Gesichtsfeld der Diode während der aktiven Periode passierenden Schaufeln geben; es besteht jedenfalls keine Möglichkeit zur Messung von Strahlungsintensitäten, die größer als ein bestimmter Maximalwert sind, der durch die Amplitude der Ladeimpulse und die Grenzen der Aufladungs-Überlastung der Diode vorgegeben ist.

Aus Journal of Scientific Instruments 1969, Series 2, Vol. 2, S. 153 bis 154, ist andererseits ein optischer Strahlungspyrometer bekannt, der eine Photodiode als Strahlungsdetektor verwendet, die von einer Ladevorrichtung immer wieder aufgeladen wird, wenn das Potential der Photodiode auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist. Die Ladefrequenz wird hier als Maß für die Strahlung verwendet. Um diese Frequenz messen zu können, müssen natürlich mindestens 2 Lagerperioden abgewartet werden. Eine Momentanwertmessung ist daher auf diese Weise nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahlungspyrometer anzugeben, mit dem Momentanwerte der Strahlungsintensität gemessen werden können.

Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einem Strahlungspyrometer der eingangs genannter Art, dadurch, daß erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Differenzbildung zwischen Werten des Detektorpotentials an verschiedenen Zeitpunkten nach den Zeitpunkt der Aufladung vorgesehen ist, die ein dei zeitlichen Änderungsgeschwindigkeit des Detektor· potentials proportionales Differentialsignal erzeugt das das Ausgangssignal des Pyrometers darstellt.

Das erfindungsgemäße Strahlungspyrometer gestat tet es, die Temperatur sich schnell bewegender Ge genstände, z. B. die Temperatur der Turbinenschau fein eines Turbinenrotors, zu messen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sin< Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er findung an Hand der Zeichnung beschrieben; in die ser zeigt

Fig. 1 die Art der Anbringung eines Strahlungs pyrometers in einem Gasturbinentriebwerk,

F i g. 2 in Form eines Blockschaltbildes die Art Die Verzögerungsschaltungen 17 und 18 erhalten,

der Anordnung einer geeigneten Photodiode in einem wie erwähnt, den Triggerimpuls zugeführt und sind

System zur Ausübung der Erfindung, außerdem auch mit den Detektorpotential-Ausgangs-

Fig. 3a, 3b und 3c graphische Darstellungen des klemmen verbunden. Die Verzögerungsschaltung 17

Ladungszustandes einer Photodiode in Abhängigkeit 5 schließt die Detektorausgangsgrößen-Abfragevorrich-

von der Zeit, unter verschiedenen Bedingungen. tung 20 während einer sehr kurzen Zeitperiode nach

In F i g. 1 ist mit 1 als Ganzes eine aufgebrochene Ablauf einer bestimmten festen Zeitdauer (beispiels-

Teilschnittansicht eines mit einem Strahlungspyrome- weise T₁) nach der Zufuhr des umgeformten Trigger-

ter 3 gemäß der Erfindung ausgerüsteten Gasturbi- impulses an den Detektor 14 an. Entsprechend ver-

nenstrahlwerks bezeichnet. In dem Triebwerksge- io bindet die Verzögerungsschaltung 18 die Abfrage-

häuse 2 sind in Strömungsrichtung aufeinanderfol- vorrichtung 21 mit dem Detektor 14, nachdem eine

gend ein (nicht dargestellter) Kompressor, eine Ver- bestimmte feste Zeitdauer T₂ (Γ₂>7\) nach der Zu-

brennungsvorrichtung einschließlich Flammrohr 4, fuhr des umgeformten Triggerimpulses verstrichen ist.

sowie eine Mehrstufenturbine 6 mit Turbinenschau- Die zweifache Abnahme des Ausgangspotentials

fein 7 der ersten Stufe dargestellt. 15 des Detektors 14 in Zeitpunkten 7", und T₂ dient da-

Den Turbinenschaufeln 7 werden die heißen Ver- zu, die Abnahmegeschwindigkeit der Ladung des De-

brennungsgase von Düsenleitschaufeln 5 zugeführt. tektors in Abhängigkeit von der einfallenden Strah-

Eine der Düsenleitschaufeln 5 ist mit einer Durch- lung und damit ein Maß für die Temperatur des un-

führungsöffnung 8 versehen und weist ein Linsen- tersuchten Objekts in der zuvor beschriebenen Weise

bzw. Objektivrohr 10 auf, das durch das Triebwerk- ao zu bestimmen.

gehäuse 2 nach außen führt. Das Linsen- bzw. Ob- Zum Zweck dieser Arbeitsweise weisen die Ab-

jektivrohr 10 dient dem Zweck, Strahlung auf eine fragevorrichtungen 21 und 22 Vorrichtungen auf,

Photodiode oder ein anderweitiges geeignetes licht- mittels welcher das an dem Detektor 14 gemessene

empfindliches Element in einem Gehäuse 13 am ent- Spannungspotential »gehalten« wird, d. h. die Abfra-

fernten Ende des Linsenrohrs 10 zu lenken. as gevomchtung enthalten Schaltungen, mittels welcher

Das Linsen- bzw. Objektivrohr 10, dessen Boh- die Ausgangsgröße der Abfragevorrichtungen auf

rung vorzugsweise schwarzmattiert ist. ist so ange- einem konstanten Pegelwert gehalten wird, der eine

ordnet, daß beim Umlauf der Turbinenschaufeln 7 Anzeige des Spannungspotentials an dem Detektor

deren am höchsten beanspruchte und am stärksten im Zeitpunkt der Verbindung der Abfragevorrich-

erhitzte Teile aufeinanderfolgend durch die optische 30 tung mit dem Detektor ist. Die Ausgangsgrößen der

Achse 12 des Linsenrohrs 10 und damit durch das Abfragevorrichtungen 20 und 21 können in dieser

Gesichtsfeld der Detektor-Photodiode 14 gehen, die Weise »gehalten« bzw. gespeichert werden, bis die

in F i g. 2 als Element in einem Systemschaltbild dar- Abfragevorrichtungen erneut mit dem Detektor 14

gestellt ist. verbunden werden.

Das in Fig. 2 dargestellte System, dessen einzelne 35 Die Ausgangsgrößen der Abfragevorrichtungen20, Elemente als solche bekannt sind, weist eine (nicht 21 werden einem Differenzverstärker 22 zugeführt, dargestellte) Vorrichtung zur Erzeugung eines regel- der ein dem Unterschied zwischen den Beträgen der mäßigen elektrischen »Triggers-Impulses, und zwar Abfrage-Ausgangsgrößen proportionales Ausgangswenigstens eines Impulses je Umdrehung des Turbi- signal erzeugt. Die Ausgangsgröße des Differenzvernenrotors, auf. Die Frequenz dieses Impulses hängt 40 stärkers 22 ist somit proportional der dem Detektor von der Winkelgeschwindigkeit der Turbine ab. Der 14 in einer Zeitspanne T₂-T₁ zugeführten Strah-Impuls wird bei 15 einer veränderlichen Zeitverzöge- lungsenergie, und da die Zeitspanne T₂-T₁ stets rungsschaltung 23 und einer Pulsformerschaltung 16 konstant ist, ergibt sich hieraus, daß die Ausgangszugeführt, welche den Triggerimpuls in einen zur Be- größe des Differenzverstärkers 22 auch proportional tätigung der nachfolgenden Elemente des Systems 45 der Intensität der von dem untersuchten Gegenstand geeigneten, scharf definierten »Rechtecke-Impuls abgestrahlten Energie ist und damit ein Maß für die umformt. Temperatur des Objekts darstellt.

Der so umgeformte Triggerimpuls wird gleichzeitig F i g. 3 zeigt graphische Darstellungen in Verbin-

einer ersten und einer zweiten Zeitverzögerungsschal- dung mit dem Ablauf der Wirkungsweise des Detek-

tung 17 bzw. 18 und einem Impulsgenerator 19 zu- 50 tors 14.

geführt, welcher nach Erhalt des umgeformten Trig- Wie eingangs erwähnt, kann der Detektor 14 als gerimpulses den Ladeimpuls für den Detektor 14 Kondensator in Parallelschaltung mit einem Photoerzeugt stromgenerator aufgefaßt werden. Unter der An-

Mh Hilfe der veränderlichen Zeitverzögerungs- nähme, daß die Intensität der einfallenden Strahlung schaltung 23, welche die Verzögerung der Emission 55 / ist und der Detektor in regelmäßigen Intervallen des umgeformten Triggerimpulses (und damit der Er- wieder aufgeladen wird, ist die Spannung am Detekzeugung des entsprechenden Ladeimpulses durch den torausgang eine Sägezahn-Wellenform, wie in Impulsgenerator) bewirkt, ist es möglich, den Detek- F i g. 3 a veranschaulicht, mit einer Periode T enttor 14 zu jedem beliebigen Zeitpunkt während einer sprechend der Dauer einer Triebwerksumdrehung Umdrehung der Turbine aufzuladen, d. h., die Auf- So und einer Amplitude A Voit entsprechend der durch ladung des Detektors kann so verzögert werden, daß die auftretende Strahlung bewirkten gesamten Potenman Zugriff zu jedem beliebigen Teil der Rotorum- tialentladung. Wie eingangs erläutert, würde bei drehung, und zn jeder speziellen Rotorschaufel er- einem Anstieg der Strahlungsitesität über einen behält, ohne daß die Schaufeln welche das Gesichtsfeld stimmten Grenzwert die Amplitude nicht mehr zuwährend dieser Umdrehung zuvor passiert haben, die 65 nehmen, sofern nicht auch die Anfangsladung des Spannungspegel, wie sie von den Abfragevorrichtun- Detektors erhöht wird. Dieser Zustand ist in Fig. 3b gen 20 and 21 für das Detektor-Ausgangspotential veranschaulicht, wo die Amplitude und die Periode festgestellt werden, beeinflussen. der Ladungsimpulse dieselben wie in Fig. 3a sind

und eine maximale Sägezahnamplitude A_m V erreicht Temperatur einzelner Schaufeln in einer Triebwerkswird, wenn die Intensität der einfallenden Strahlung turbine gemessen werden. Die Auswahl der jeweils auf einen Wert /., zunimmt. Jede weitere Intensitäts- tatsächlich vermessenen Schaufel kann durch Synzunahme auf eine Intensität /₃ führt zu einer Säge- chronisierung des Pyrometers mit Gebern od. dgl. zahn-Wellenform, deren Amplitude auf dem 5 an der Triebwerkswelle erfolgen, und die Bestim-Wert/4_m verbleibt, wobei jedoch in jeder Periode T mung der Meßperiode kann durch Abgleich der Geeine »Verlustzeit« T_L auftritt, während welcher keine schwindigkeit der Schaufel gegenüber ihrer Betriebs-Möglichkeit besteht, aus dem Ausgangspotential der temperatur zur Erzielung eines geeigneten Signals erDiode irgendwelche Fluktuationen der Strahlungs- folgen.

intensität festzustellen. Die offensichtliche Folge hier- io Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß für

von ist, daß im Fall der Messung von Temperaturen moderne Turbinen mit beispielsweise 900° C eine

von Turbinenschaufeln nach der obenerwähnten Me- Meßperiode von 10 Mikrosekunden oder weniger ein

thode, eine Untersuchung der den Beobachtungs- brauchbarer Vorschlag ist, was die Bewältigung einer

punkt während der »Verlustzeit« T_L passierenden Schaufelgeschwindigkeit von 500 Meter/Sekunden

Schaufeln nicht möglich ist. 15 gestatten würde, bei einer »Target«-Fläche von

Dieses Problem wird in der aus Fig. 3c ersieht- 4,5 mm Querabmessung, in Abhängigkeit von den liehen Weise dadurch gelöst, daß man den Detektor- optischen Vergrößerungen und anderen konstruktiladeimpuls CP während einer veränderlichen Zeit- ven Überlegungen. Je höher die Temperatur des zu dauer 7\„ gemessen von der Zufuhr des Triggerim- messenden Objekts ist, um so kürzer kann die Meßpulses TP an die veränderliche Zeitverzögerungs- 20 periode gewählt werden. Das bedeutet, daß die Tarschaltung 23 ab, verzögert. Auf diese Weise können get-Fläche kleiner gewählt werden kann und daß sodie Punkte Λ"_Γ X_a der Abfrage des Detektorpoten- mit eine größere Auflösung des Temperaturprofils tials, ob zwar sie fest in bezug auf den umgeformten erreicht werden kann.

Triggerimpuls TP_S und den Ladeimpuls CP₁ sind, Die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers 23

durch Verzögerung der Aufladung des Detektors über 25 wird einem geeigneten Oszilloskop 25 zugeführt; wird

den gesamten Rotor abgetastet bzw. verschoben wer- bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Turbine

den. Die Abfragevorrichtungen 20, 21 dienen zur die Zeitdauer T_v zyklisch stufenweise innerhalb be-

Messung des Detektorausgangspotentials in Zeit- stimmter Grenzen erhöht und verringert, so verschie-

punkten 7", und T, nach Zufuhr der verzögerten um- ben sich hierbei die Punkte X_x und X₂ (F i g. 3 c)

geformten Triggerimpulse TP_S an die Zeitverzöge- 30 entsprechend auf der Zeitachse nach oben bzw. nach

rungsschaltungen 17, 18; man erkennt, daß T₁ auf unten, und man kann ein vollständiges schrittweises

einen Wert festgelegt werden kann, der Null oder Temperaturprofil der Schaufel auf dem Oszilloskop-

größer als Null sein kann, und daß T₂ stets größer als schirm aufbauen.

Null ist. Das Detektorpotential wird" somit in festen Alternativ kann die Ausgangsgröße des Verstär-Zeitpunkten X_x und X., auf der abfallenden LinieSR 35 kers einem Registrierschreiber 26 oder einer andergemessen, wobei innerhalb der Zeitdauer T₂-T₁ weitigen Vorrichtung zur Erzeugung einer perma-(d. h. i%t) das Potential um den Betrag Λ ν abnimmt. nenten Aufzeichnung zugeführt werden. Zusätzlich Somit ist die Abnahmegeschwindigkeit des Potentials oder alternativ kann die Ausgangsgröße zur Betätiinfolge der auf den Detektor 14 auftretenden Strah- gung eines Alarm- oder Steuersystems 27 des Trieb-. Λγ 40 werks und/oder des Flugzeugs, in welchem es angelung gleich -^- . ordnet ist, verwendet werden, sobald die Ausgangs-

Tatsächlich ist es vorzuziehen, T₁ größer als Null größe über einen vorgegebenen Pegel ansteigt, als

zu wählen, um ein Zusammenfallen der Punkte Λ', Anzeige für das Auftreten übermäßig hoher Tem-

und X₁, mit irgendwelchen »Abrundungen« im Schei- peraturen in der bzw. den überwachten Schaufel(n).

telpunkt bei S (d. h. eine Abnahme der Detektor-An- 45 Obwohl beispielsweise das zuvor beschriebene Py-

sprechgröße) infolge von während der Aufladung zu- rometer nur die Messung der Strahlungsintensität bei

geführter einfallender Strahlung zu vermeiden. einer einzigen Wellenlänge gestattet, (um eine genaue

In der Praxis kann die Linie SR eine veränderliche Abschätzung der Schaufeltemperatur nach dem Steigung besitzen, und zwar nicht nur wegen der Planckschen Strahlungsgesetzt zu ermöglichen) nicht idealen Ansprechkennlinie des Detektors, son- 50 könnte statt dessen selbstverständlich die Intensität dem auch als Folge der Änderungen der Strahlungs- bei zwei Wellenlängen (unter Verwendung geeigneintensität bei Vorbeilauf verschiedener Schaufeln und tei Filter und/oder photoempfindlicher Elemente) Schaufelteile am Beobachtungspunkt. Es sei auch überwacht und hieraus das Verhältnis gebildet werdarauf hingewiesen, daß die Empfindlichkeit eines den. Dies würde eine Sicherung gegen eine Abnahme Dioden-Detektors des für die Erfindung verwende- 55 der Ansprechempfindlichkeit des Pyrometers infolge ten Typs eine Funktion der Zellanspannung ist, da von Schmutz u. dgl. an den Linsen darstellen, dz das jeduJi fe?v Meßpunkte X₁ und X, auf der Linie SR Verhältnis der Intensität bei den jeweiligen Frequen-Vi!,v.iittr·. werden, kann dieser Effekt bei der an- zen im wesentlichen unabhängig von dem Abfall der fanglichen Eichung der Apparatur eliminiert wer- bis zum empfindlichen Element gelangenden Stranden. ^6o lung wäre.

Wie bereits erwähnt, kann man durch Veränder- Außer zur Messung der Temperaturen umlaufen-

lichkeit der Zeitdauer T_v jeden Teil einer Schaufel der Turbinenschaufeln kennte die Erfindung auch für

des Rotors innerhalb der Auflösungsgrenzen der Ap- andere Anwendungszwecke, beispielsweise zur Tem-

paratur für die Messung zugänglich machen, und da peraturmessung an FlieSbändem, für Wärmebehand-

dt konstant gehalten wird, ist Av allein ein Maß für 65 lungsprozesse u.dgl. verwendet werden. Für mit

die Abnahmegeschwindigkeit der Ladung an dem niedriger Geschwindigkeit bewegte Körper wäre es

Detektor 14. möglich, bei 400 bis 450° C zu arbeiten, mit Integra- In der vorstehend beschriebenen Weise kann die tionszeiten von 1 bis 2 Millisekunden. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen S^{09 536/254}

Claims (8)

9. Strahlungspyrometer nach Ansprach 7 Patentansprüche: oder 8, dadurch gekennzeichnet daß eine verän derliche Zeitverzögerungsschaltung (23) vorgese-

1. Strahlungspyrometer zur Erzeugung eines hen ist, mittels welcher die Detektorvorrichtung der Intensität einfallender Strahlung proportiona- 5 (14) zu einem beliebigen Zeitpunkt während der len Ausgangssignals mit einer Strahlungsdetektor- Umdrehung des Rotors (7) aufladbar ist, zum vorrichtung, die eine bestimmte Parallelkapazität Nachweis der von dem Rotor ausgehenden Strahaufweist, einer Detektorladevorrichtung, die den lung.

Detektor auf ein vorgegebenes elektrisches Potential auflädt, während die Detektorvorrichtung io
bei Strahlungszufuhr eine dem Aufladepotential

entgegenwirkende elektromotorische Kraft er-

zeugt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung (22) zur Differenzbildung zwischen Werten des Detektorpotentials an verschie- 15
denen Zeitpunkten nach dem Zeitpunkt der Aufladung vorgesehen ist, die ein der zeitlichen Änderungsgeschwindigkeit des Detektorpotentials Die Erfindung betrifft ein Strahlungspyrometer zur proportionales Differentialsigna] erzeugt, das das Erzeugung eines der Intensität einfallender Strahlung Ausgangssignal des Pyrometers darstellt ao proportionalen Ausgangssignals mit einer Strahlungs-

2. Strahlungspyrometer nach Anspruch 1, da- detekiorvorrichtung, die eine bestimmte Parallelkapadurch gekennzeichnet, daß die Detektorladevor- zität aufweist, einer Detektorladevorrichtung, die den richtung (15, 23, 16, 19) die Detektorvorrich- Detektor auf ein vorgegebenes elektrisches Potential tung (14) in regelmäßigen Zeitintervallen auflädt, auflädt, während die Detektorvorrichtung bei Strahderart, daß der Detektor (14) innerhalb einer 25 lungszufuhr eine dem Aufladepotential entgegenwir-Zeitperiode eine Reihe von Signalen abgibt. kende elektromotorische Kraft erzeugt.

3. Strahlungspyrometer nach Anspruch 2, da- In der britischen Patentschrift 9 72 394 ist ein durch gekennzeichnet, daß die Detektorladevor- Gasturbinentriebwerk beschrieben, bei welchem von richtung (15, 23, 16, 19) eine Vorrichtung (16) einem rotierenden Teil des Triebwerks ausgehende zur Erzeugung eines umgeformten elektrischen 30 Strahlung beim Vorbeigang des Teils an einem Triggerimpulses aufweist, welcher einen Impuls- Strahlungspyrometer auf diesen gelenkt wird und das generator (19) zugeführt wird, der nach Zufuhr Strahlungspyrometer Vorrichtungen zur Anzeige der des umgeformten Triggerimpulses einen Auflade- Temperatur des rotierenden Teils betätigt und/oder impuls für die Detektorladevorrichtung (14) er- Steuervorrichtungen für den Betrieb des Triebwerks zeugt. 35 beeinflußt. Der rotierende Teil ist vorzugsweise eine

4. Strahlungspyrometer nach Anspruch 3, da- Turbinenschaufel.

durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Ver- In der genannten britischen Patentschrift 9 72 394

zögerungsschaltung (17, 18) und wenigstens eine ist erläutert, daß die dort verwendete strahlungsemp-

Detektorausgangsabfragevorrichtung (20, 21) vor- findüche Zelle eine Ausgangsgröße erzeugt, die eine

gesehen sind und daß die Verzögerungsschal- 40 Funktion der mittleren oder durchschnittlichen Tem-

tung(en) (17, 18) jeweils nach Ablauf einer vor- peratur sämtlicher Turbinenrotorschaufeln ist, welche

gegebenen Zeitspanne nach Zufuhr eines Lade- durch das Gesichtsfeld der strahlungsempfindlichen

impulses an die Detektorvorrichtung (14) den Zelle gehen. In den letzten Jahren haben jedoch das

Ausgang der Detektorschaltung (14) mit der bzw. Bestreben nach immer höheren Verbrennungsgastem-

den Abfragevorrichtung(en) (20, 21) verbindet. 45 peraturen sowie die verbreitete Anwendung gekühlter

5. Strahlungspyrometer nach Anspruch 4, da- Turbinenschaufeln ein Bedürfnis nach einer Möglichdurch gekennzeichnet, daß zwei Verzögerungs- keit zur Messung der Temperaturprofile der Schauschaltungen (17, 18) und zwei Detektorausgangs- fein von ihrer Vorder- zu ihrer Hinterflanke unter abfragevorrichtungen (20, 21) vorgesehen sind Betriebsbedingungen (d. h. während sich das Trieb- und daß jeweils jede Abfragevorrichtung in ver- 50 werk am Prüfstand oder im Flug befindet) begründet; schiedenen Zeitintervallen nach Zufuhr eines La- hierfür ist es erforderlich, das Temperaturprofil einer deimpulses an die Detektorvorrichtung (14) mit einzelnen Schaufel zu messen, während diese mit der Detektorvorrichtung (14) verbunden wird. einer Geschwindigkeit von etwa 500 Meter/Sekunde

6. Strahlungspyrometer nach Anspruch 5, da- den Beobachtungspunkt passiert. Eine derartige Mesdurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale 55 sung ist mit der in der erwähnten britischen Patentder Abfragevorrichtungen (20, 21) der Differenz- schrift 0 72 304 beschriebenen Apparatur weger bildungsvorrichtung (22) zugeführt sind. deren langsamer Ansprechgeschwindigkeit ;iul

7. Strahlungspyrometer nach einem oder meh- einen Impuls und der verhältnismäßig primitiver reren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- Betriebsweise nicht durchführbar. Der Erfindung leichnet, daß die Strahlungsquelle ein Turbinen- 60 liegt daher als Aufgabe zugrunde, ein Verfahrer rotor (7) ist. und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welchei

8. Strahlungspyrometer nach Anspruch 7, da- derartige Messungen durchgeführt werden können durch gekennzeichnet, daß die Detektorladevor- Bei dem System gemäß der britischen Patent richtung 15, 23, 1.6, 19) die Detektorvorrichtung schrift 9 72 394 wird als strahlungsempfindliches EIe (14) jeweils einmal je Umdrehung des Rotors (7) 65 ment des Pyrometers eine Sperrschichtzelle verwen auflädt, derart, daß die von einem Teil (7) des det; in den letzten Jahren ist jedoch die Verwenduni Rotors ausgehende Strahlung jeweils einmal je von Photodioden in Pyrometern bekanntgeworden Rotorumdrehung gemessen wird. Photodioden haben schnellere Reaktions- bzw. An