DE2018663A1

DE2018663A1 - Verfahren und Vorrichtung zur optischen Temperaturmessung

Info

Publication number: DE2018663A1
Application number: DE19702018663
Authority: DE
Inventors: Paul William Cincinnati Ohio Mossey (V.St.A.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-04-18
Publication date: 1970-11-05
Also published as: JPS5119354B1; FR2046303A5; BE749185A; US3696678A; GB1292796A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Temperaturmessung und ein geeignetes Infrarot-Pyrometrle-System zur Durchführung des Verfahrens. Sie betrifft insbesondere solche Verfahren und Systeme für die Messung von Temperaturen in ßasturblnenmaschinen.

Der einwandfreie Betrieb von Gasturbinenmaschinen erfordert die Steuerung der verschiedensten Parameter, welche die Lebensdauer der einzelnen Bestandteile und die Arbeitswelse der Bestandteile und des Gesamttriebwerkes beeinflussen. Ein wichtiger Parameter, der die Lebensdauer der Bauteile beeinflußt, ist

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die Temperatur der Laufschaufeln des Turbinenrotors, die begrenzt werden muß, um vernünftige Zeitabstände zwischen einer Überholung des Triebwerkes und der nächsten zu gestatten.

Ein weiterer Parameter, die Gastemperatur am Turbineneinlaß, hat eine unmittelbare Auswirkung auf die Leistung des Triebwerks und beeinflußt auch die zuverlässige Lebensdauer der verschiedensten Komponenten, einschließlich der Turbine, welche von dem Verbrennungsgas erhitzt werden.

Der erstgenannte Parameter, die Temperatur der Laufschaufeln des Turbinenrotors, wird im allgemeinen bei allen Gasturbinentriebwerken für Luftfahrzeuge während der Entwicklung gemessen. Gewöhnlich werden Thermoelemente verwendet. Sie werden jedoch an den Laufschaufeln der Turbinen von Triebwerken der laufenden Produktion nicht angewendet wegen ihrer relativ kurzen Lebensdauer bei der Umgebungstemperatur der Laufschaufeln des Türb inenrot or s.

Der zweite erwähnte Parameter, die Gastemperatur am Turbineneinlaß, wurde bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht unmittelbar gemessen, weder an gegenwärtig in der Entwicklung befindlichen Triebwerken noch an Triebwerken der laufenden Produktion, infolge eines Fehlens eines genauen Meßverfahrens. Die Gastemperatur am Turbineneinlaß wird jedoch indirekt bei vielen Triebwerken der laufenden Produktion dadurch gemessen, daß mit Thermoelementen die Turbinenauslaßtemperatur gemessen wird (diese ist niedrig genug, um die Verwendung von Meßfühlern mit Thermoelementen zu gestatten) und dieser Meßwert entsprechend der vorliegenden Energieausbeutecharakteristik der Turbine in Beziehung zur Gastemperatur am Turbineneinlaß gebracht wird. Obwohl es gegenwärtig zufriedenstellend arbeitet, hat dieses Verfahren jedoch Grenzen, deren Überwindung höhere Leistungswerte für bestimmte Triebwerke gestatten würde.

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Wegen der in dem Verbrennungsteil des Gasturbinentriebwerkes vorhandenen hohen Temperaturen ist es unter Verwendung der gegenwärtig vorhandenen Meßverfahren unpraktisch, die Gastemperatur am Turbineneinlaß unmittelbar zu messen. Das Verfahren der optischen Pyrometrie würde eine Methode zur Messung der Temperatur der Gase am Turbineneinlaß und der Laufschaufeln des Turbinenrotors darstellen, ohne die für Thermoelemente bestehenden Höchstgrenzen für die Temperatur zu besitzen. Sie wurde jedoch bis zum heutigen Tage nicht verwendet wegen der Störeffekte von Kohlenstoffteilchen, die bei dem pyrometrisehen Verfahren die Genauigkeit beseitigen, welche für die überwachung von Gasturbinentriebwerken und ihre Steuerung erfor- ( derlich ist. Dieses Problem war vor der hier beschriebenen Erfindung nicht zufriedenstellend gelöst.

Bei einem Gasturbinentriebwerk würde ein Pyrometer unmittelbar außerhalb des Triebwerkrahmens angebracht sein. Dabei wäre in dem Rahmen ein Sichtloch angebracht, welches die Sicht auf die Laufschaufeln gestattet, während sie sich an den anderen Metallteilen in dem Triebwerk vorbei bewegen. " Ein Teil dieser Sichtlinie müßte notwendigerweise durch die aus der Düse der Verbrennungskammer ausgestoßenen Gase verlaufen, welche beim normalen Betrieb des Triebwerkes die Laufschaufeln des Turbinenrotors umgeben. Diese Gase ent- ■ * halten häufig feine Dispersionen von Kohlenstoffteilchen, welche in einer normal arbeitenden Brennkammer einer Gasturbine, die bei turbulenter Mischung mit aus Erdöl gewonnenen Brennstoffen beheizt wird, erzeugt werden. Obwohl der Mengenanteil dieses unverbrannten Kohlenstoffs, bezogen auf den ursprünglichen Brennstoff, äußerst niedrig ist und nur eine vernachlässigbare Auswirkung auf den Wirkungsgrad der Verbrennung besitzt, kann diese feinste Dispersion eine ernsthafte Auswirkung auf die Genauigkeit eines gewöhnlichen optischen Pyrometers haben, besonders dann, wenn die Temperatur des Kohlenstoffteilchens verschieden 1st von der Temperatur der betrachteten Laufschaufeloberfläche.

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Wenn ein optisches Pyrometer nach dem Stand der Technik, das entweder im sichtbaren oder infraroten Spektrum arbeitet, die Laufschaufel durch die Wolke des dlspergierten Kohlenstoffs hindurch sieht, bildet es den Mittelwert der Temperatur der Oberfläche der Laufschaufel und der Kohlenstoffteilchen. Es wäre nur theoretisch möglich, aus diesem Mittelwert aie Laufschaufeltemperatur zu errechnen, wenn man die Größenverteilung der Kohlenstoffteilchen_s ihre Konzentration und die Teilchentemperatur kennen würde. Ein zusätzliches Problem besteht darin, daß die Teilchenkonzentration sich typischerweise zeitlich und örtlich schnell ändert infolge des turbulenten Charakters des Gasstroms und infolge der zeitlichen Änderungen der Geschwindigkeit der Teilchenerzeugung in der Brennkammer.

Während der Versuche zur Messung der Temperatur der Laufschaufel der Turbinen, wurde in dem Gas, das die Laufschaufel der Turbine umgibt, ein Phänomen beobachtet. Die Konzentration der Kohlenstoffteilchen in der Flamme im Bereich der Laufschaufeln des Turbinenrotors ändert sich während des normalen Betriebs des Triebwerkes sowohl räumlich als auch zeitlich. Die Kohlenstoffkonzentration weist so extreme Änderungen auf, daß es gelegentliche kurzzeitige Intervalle gibt, in denen die Flamme außerordentlich klar wird, d. h. sie ist praktisch frei von Jeglichen Kohlenstoffteilchen. Das Zeitintervall, in dem die klare Flamme benachbart zu der Laufschaufel auftritt, dauert typischerweise nur 100 Mikrosekunden. Ein außergewöhnlich langes Zeitintervall kann bis zu 400 Mikrosekunden dauern. Bei der Untersuchung von Oszillogrammen des Ausgangssignales eines Wärmestrahlungsmessers, der auf einem Probetriebwerk befestigt war, wurde weiterhin beobachtet, daß diese Intervalle mit klarer Flamme während etwa 10 % der Laufzeit eines gegebenen Triebwerkes auftreten. Dieser Prosentsatz wird sich selbstverständlich in Abhängigkeit von der Konstruktion der Brennkammer, dem Verlauf des Luftstroms, der Turbulenz in der Brennkammer und der Raucherzeugungsneigung der Brennkammer ändern. Auf einem

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Oszillogramm sind die Intervalle rait klarer Flamme gekennzeichnet aurch ausgeprägte Minima in der momentanen Ausgangsleistung, des Infrarotmeßfühlers.

Eine weitere Beobachtung besteht darin, daß die willkürlich verteilten Wolken aus Kohlenstoffteilchen, welche den Sichtweg eines Infrarotmeßfühlers durchkreuzen, wegen ihrer geringen Größe nahezu die gleiche Temperatur besitzen wie das Gas selbst, und daß die Anwesenheit dieser Kohlenstoffteilchen In dem Sichtweg auf dem Oszillogramm des Ausgangssignals des Infrarotmeßkopfes durch ausgeprägte Spitzen in der momentanen Ausgangsleistung gekennzeichnet ist. Bei dem bestimmten ' | untersuchten Triebwerk wurde gefunden, daß diese Spitzen während etwa 1 % der Laufzeit des Triebwerkes auftraten. Auch dieser prozentuale Anteil wird sich selbstverständlich, wie obenstehend im Zusammenhang mit den Intervallen mit klarer Flamme beschrieben, von einem Triebwerk zu anderen ändern.

Es ist ein Ziel der Erfindung, die vorstehend beschriebenen Beobachtungen und Feststellungen dazu auszunutzen, ein Verfahren und ein Meßsystem für die Messung der Temperatur für ein Gasturbinentriebwerk zu erhalten, mit dem die dort auftretenden relativ hohen Temperaturen des Verbrennungsgases gemessen werden können, und in ähnlicher Weise relativ hohe * Temperaturen von ausgewählten Metalloberflächen in oder in der Mähe der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerkes zu messen. . ■ .

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pyrometrie zwecks Messung der Temperaturen der Brennkammer einer Gasturbine und von Metalloberflächen zu erhalten, bei dem eine Kompensation der Meßungenauigkelten vorgenommen wird, die durch die regellose Einführung von Wolken von Kohlenstoffteilchen zwischen einem Infrarotmeföfühler und der Metalloberfläche verursacht werden.

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Kurz gesagt bildet ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Messung von Temperaturen in dem Verbrennungsbereich eines mit Kohlenwasserstoffbrennstoffen betriebenen Gasturbinentriebwerkes. Das Verfahren umfaßt die Gewinnung eines Signales entsprechend dem Wert der von einer ausgewählten Metalloberfläche und von den zwischen der Meßvorrichtung und der ausgewählten Metalloberfläche durchtretenen Verbrennungsgase ausgehenden Infrarotstrahlung und die Gewinnung eines gewichteten Mittelwertes des Ausgangswertes von dem Meßfühler, welcher entsprechend der statistisch ermittelten Frequenz der Einfügung von Kohlenstoffteilchen zwischen den Meßkopf und die ausgewählte Metalloberfläche gewlchtet wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in einem Infrarot-Pyrometer-System oder Gerät zur Messung von Temperaturen In Gasturbinentriebwerken, das Infrarotmeßfühlervorrichtungen umfaßt₃ die in dem Triebwerk angebracht sind j um die Strahlung von einer ausgewählten Metalloberfläche und von den zwischen dem Meßfühler und der Metalloberfläche durchtretenden Verbrennungsgasen aufzunehmen. Außerdem enthält es eine Vorrichtung zur Signalverarbeitung, welche dazu dient, die so gewonnenen Signale auf eine Ausgangsgröße zu reduzieren, welche eine sinnvolle Anzeige der Temperatur bildet. Dabei enthält diese Vorrichtung zur Signalverarbeitung eine Vorrichtung, um einen entsprechend der statistisch ermittelten Frequenz der Einfügung von Kohlenstofftellchen zwischen den Meßfühler und die ausgewählte Metalloberfläche gewichteten Mittelwert der Signale des Meßfühlers zu erhalten.

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus üer folgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform im Zusammenhang .mit den Abbildungen.

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Pig. 1 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erflndungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 ist eine teilweise schematisch ausgeführte Draufsicht des Teils eines Gasturbinentriebwerkes mit der Verbrennungskammer und der Turbine und zeigt die Beleuchtung der Turbinenlaufschaufeln durch die Flamme in der . Verbrennungskammer.

Fig. 3 zeigt eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des Meßfühlers, dem Ausgangssignal der Vorrichtung zur Signalverarbeitung und den an ein Gatter zur Entnahme von Temperaturwerten zugeführten Auslöseimpulsen.

Die Fig. 1 veranschaulicht schematisch das die vorliegende Erfindung enthaltende Pyrometrie-Systern* Ein Querschnitt des Turbinenteils eines typischen Gasturbinentriebwerkes ist bei 10 wiedergegeben und enthält eine Rotorwelle 12, eine an der Welle 12 befestigte und sieh mit derselben drehende Turbinenscheibe 14 und an dem Umfang der Turbinenscheibe IM angebrachte Turbinenlaufschaufeln 16. An dem Gehäuse 15 des Triebwerks 10 ist eine Vorrichtung 18 für die Messung von Infrarotstrahlung befestigt an einer axialen Stelle über der Laufschaufel 16 und bildet einen Winkel zu dem durch den Befestigungspunkt verlaufenden Radius. Das von der Meßfühlervorrichtung 18 erzeugte elektrische Signal wird über einen elektrischen Leiter 22 einem Verstärker 20 zugeführt. Das verstärkte Signal wird dann einem Linearisator 2k zugeführt, welcher ein linear mit der Temperatur verlaufendes Ausgangssignal an den elektrischen Leiter 26 liefert, der das linearisierte Signal an den Verbindungspunkt 28 zur Weiterleitung an die Vorrichtung 30 zur Verarbeitung des Gastemperatur signals und an die Vorrichtung 32 zur Verarbeitung des Laufschaufeltemperatursignals weiter leitet. '

Die Meßfühlervorrichtung 18 umfaßt ein Sichtrohr 34, das an

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dem Gehäuse 15 befestigt und axial so ausgerichtet ist, daß seine Mittellinie die Oberfläche der Laufschaufeln 16 durchsetzt, wenn sie während der Drehung der Scheibe 14 an dem Sichtrohr 3^ vorbei gehen. Benachbart zu dem oberen Ende des Sichtrohrs 34 ist eine Linse 38 befestigt, die so eingerichtet ist, daß sie die Strahlung von der Oberfläche der Laufschaufel 16 auf den Meßfühler 48 fokussiert. Das Sichtrohr 3*1 ist zusätzlich mit einem Verteilerrohr 40 ausgerüstet, das so beschaffen ist, daß es aus dem Kompressor des Triebwerkes ausgestoßene Luft aus der Leitung 44 aufnimmt und sie durch die Spülöffnungen 42 leitet, um jegliche Kohlen-Stoffteilchen aus dem Sichtrohr 34 herauszuspülen, welche in das Rohr 34 eintreten und sich auf der Linse 38 niederschlagen könnten/ Um die Spülwirkung noch weiter zu fördern, ist das Sichtrohr 34 an seiner inneren Oberfläche mit einem groben Gewinde ausge/stattet, um Wirbel zu dämpfen, die an dem unteren Ende des Rohrs 3^ während^ des Vorbeigangs von Verbrennungsgasen erzeugt werden können und dazu neigen, eine Zirkulation von Verbrennungsgasen in dem Rohr 34 zu der Linse 38 zu verursachen. Ein zusätzlicher Vorteil der beschriebenen Gewindegänge besteht in der Verringerung von Lichtreflexionen in dem Sichtrohr 34.

An dem oberen Ende des Sichtrohrs 34 ist ein Gehäuse 46 befestigt und enthält den Strahlungsmeßfühler 48. Das Gehäuse 46 kann weiterhin so eingerichtet sein, daß es üen Verstärker 20 und den Linearisator 24 enthält, und kann durch an sich bekannte Vorrichtungen gekühlt werden, um die Umgebung der elektrischen Bauteile auf entsprechenden Zustandswerten zu halten. Zwischen die Linse 38 und den Meßfühler 48 1st ein Spektralfilter 50 eingefügt, das beispielsweise eine Siliziumphotodlode sein kann, um die Auswirkung von indifferierenden Quellen für Wärmestrahlung in dem Verbrennungssystem des Triebwerkes auf ein Minimum zu bringen.

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In einem Gasturbinentriebwerk existieren neben den oben beschriebenen Kohlenstoffteilchen, die die Messung der Temperatur der Metalloberfläche stören, mehrere andere Störquellen. Die Auswirkung einiger dieser Quellen kann durch eine geeignete Auswahl des Filters 50 auf ein Minimum gebracht oder beseitigt werden. .

Zwei der Störquellen, welche gefiltert werden können, haben ihren Ursprung in der Verbrennungsflamme, d. h. Chemielumineszenz und Infrarot-Molekülstrahlung. Die erste dieser beiden, die Chemielumineszenz, tritt während des Verbrennungs-Vorganges auf und ist gekennzeichnet durch intensive Ultraviolettemission und eine schwächere Emission im sichtbaren Bereich, hauptsächlich bei Wellenlängen unterhalb etwa 0,52 Mikron. Das Pyrometer wird diese Strahlung abweisen, wenn die spektrale Empfindlichkeit auf Wellenlängen oberhalb 0,52 Mikron beschränkt ist. Die zweite Störquelle, welche ihren Ursprung in der Flamme der Verbrennungskammer . hat, 1st die Infrarotemission von Molekülen der gasförmigen Verbrennungsprodukte Kohlendloxid und Wasserdampf. Diese Emissionen haben eine bedeutungsvolle Intensität in dem Wellenlängenbereich von 2,7 bis 3,0 Mikron und eine schwächere Emission bei 1,8 und 0,92 Mikron,. Diese letzteren Emissionen erscheinen in den Turbineneinlaßgasen und treten während eines größeren Teils der Laufzeit der Laufschaufel durch den Sichtweg von dem Sichtrohr 34 hindurch. Für die vorausgesagte Temperaturverteilung In den Turbineneinlaßgasen werden jedoch die Wellenbereiche 1,8 Mikron und darüber als bedeutungsvoll hinsichtlich der Störung betrachtet. Diese Störquelle kann daher dadurch vermieden werden, daß man einen Meßfühler auswählt, der auf diese Wellenbereiche nicht anspricht.

Eine weitere Störquelle für genaue Ausgangssignale des Pyrometers Ist das an den Metalloberflächen, deren Tem- ' peratur gemessen werden soll, reflektierte Licht. Wenn die zu "m'Ä'fJs'enä^ Temperatur die Temperatur der Turblnenlauf-

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schaufeln 16 ist, kann dieser Effekt jedoch auf ein Minimum reduziert werden. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Licht, wel- ' ehes seinen Ursprung in der Flamme 56 der Verbrennungskammer hat, durch die Turbinendüse 52, welche eine Vielzahl von Statorteilen 54 umfaßt_s zu den Turbinenlaufschaufeln 16 gehen muß. Wie in Fig« 2 abgebildet, hindern die Statorteile 54 die Strahlung der Flamme in der Verbrennungskammer wirksam daran, die konvexe Oberfläche 58 der Turbinenlaufschaufeln 16 zu erreichen, und gestatten gleichzeitig, daß die gleiche Strahlung an den konkaven Seiten 60 der Laufschaufeln 16 reflektiert wird. Indem man daher das Sichtrohr 34 so ausrichtet, daß es auf die Oberflächen 58 anstelle der Oberflächen 60 gerichtet ist, kann die Störung durch das reflektierte Licht auf ein Minimum gebracht werden.

Die Vorrichtung 30 zur Verarbeitung des Gastemperatursignals entsprechend Fig. 1 umfaßt ein Widerstandsnetzwerk 62, das in Reihe mit einem geerdeten Kondensator 64 geschaltet ist, sowie einen Pufferverstärker 66, der an die Eingangsseite des Kondensators 64 angeschlossen 1st und an seinem Ausgang an eine Ausgangsvorrichtung 68 angeschlossen ist.

Das Widerstandsnetzwerk 62 hat zwei Abschnitte, einen Kondensatorladeabschnitt und einen Kondensatorenladeabschnitt. Der Ladeabschnitt umfaßt eine Diode JO, die so geschaltet ist, daß sie den konventionellen Stromfluß vom Kondensator 64 zum Linearisator 24 sperrt, und einen variablen Widerstand 72 (dessen Widerstandswert mit R.. bezeichnet ist), um eine einstellbare variable Zeitkonstante für die Kombination des Widerstandes 72 und des Kondensators 64 zu erhalten. Der Entladeabschnitt des Widerstandsnetzwerkes 62 umfaßt eine Diode 74, die so geschaltet ist,, daß sie den konventionellen Stromfluß vom Linearisator 24 zum Kondensator 64 sperrt, und einen zweiten variablen Widerstand 76 (dessen Widerstand mit Rp bezeichnet 1st), um eine einstellbare variable Entladezeitkonstante für die Kombination des Widerstandes 76 und des Kondensators 64 zu erhalten. Wenn die Schaltung für ein bestimmtes Triebwerk Justiert wird, wird der Widerstand R- auf einen Wert

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eingestellt, der beträchtlich größer ist als der des Widerstandes R₁, so daß die momentanen Spitzenwerte von der Meßfühlervorrichtung 18 leicht durchgelassen und auf dem Kondensator 64 gespeichert werden. Wenn jedoch der momentane Ausgangswert von der Meßfühlervorrichtung 18 niedriger ist als der zuvor gespeicherte Spitzenwert, wird der Kondensator 64 sehr langsam über den Widerstand 76 und die Diode 74 entladen. ' ,

Wenn man nur an dem während einer gewissen Zeitdauer erhaltenen Spitzenwert der Gastemperatur interessiert wäre, könnte der A Abschnitt mit dem Widerstand 76 und der Diode 74 unterbrochen sein. Es ist jedoch notwendig, zwischen dem Auftreten der Spitzenwerte am Meßfühler 18 eine gewisse Entladung des Kondensators 64 zuzulassen, so daß die Ladung auf dem Kondensator 64 den während einer längeren Zeltperiode auftretenden Änderungen im Wert der Gastemperatur folgen kann. Zu diesem Zwecke wird der Widerstand R₂ daher so eingestellt, daß die . * ■ Entladezeitkonstante der Schaltung genügend klein ist, um die Abführung eines prozentualen Anteils der Ladung auf dem Kondensator 64 zwischen den Spitzenwerten des Ausgangssignals von der Meßfühlervorrichtung 18 zu gestatten* Die exakte zu wählende Entladezeitkonstante wird von mehreren Paktoren abhängen. Hierzu gehören die Größe des durchschnittlichen " ZeitintervalIs zwischen den Spitzenwerten des Ausgangssignals von der Meßfühlervorrichtung 18 und die Geschwindigkeit der Änderungen der Gastemperatur, welchen die Schaltung folgen soll. Wenn man beispielsweise aus bei einem bestimmten Triebwerk durchgeführten Probeläufen weiß, daß die Spitzenwerte des Ausgangssignals vom Meßfühler 18 durchschnittlich alle X Sekunden auftreten und die Forderung gegeben ist, daß die Schaltung 30 in der Lage seih soll, einem Abfall der Gastemperatur von 2 % pro Sekunde zu folgen, dann würde der Widerstand Rp so eingestellt, daß er zusammen mit dem Kondensator 64 feine Zeitkonstante ergibt, die geeignet ist, um 2 % seines normalen Potentials in dem Zeitraum von X Sekunden bei einer ausgewählten durch die Konstruktion festgelegen Betriebstem-

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peratur zu entladen. Der Widerstand R. wird so ausgewählt, daß er eine Zeitkonstante für die Aufladung ergibt, welche beträchtlich kleiner ist als die Zeitkonstante für die Entladung. Daher können beim Auftreten von Spitzenwerten in dem Ausgangssignal von der Meßfühlervorrichtung 18 diese nahezu mit ihrem vollen Potential auf dem Kondensator 64 gespeichert werden. Daher ist zu jedem gegebenen Zeitpunkt die Ladung auf den Kondensator 64 angenähert gleich dem verstärkten und linearisierten, unmittelbar vorhergegangenen Spitzenwert des Ausgangssignals von der Meßfühlervorrichtung 18. Dieser Spitzenwert ist repräsentativ für eine Temperatur der in dem ■Verbrennungsgasstrom des Gasturbinentriebwerks enthaltenen Kohlenstoffteilchen, und diese ist ihrerseits nahezu gleich der Gastemperatur,

Wie bereits festgestellt, werden ein Pufferverstärker 66 una eine Ausgangsvorrichtung 68 kombiniert, um das Auslesen des Potentials auf dem Kondensator 64 für Steuerzwecke oder andere Zwecke zu gestatten. Der Pufferverstärker 66 ist ein Verstärkertyp mit einer hohen Eingangsimpedanz, um die Ableitung der Ladung auf dem Kondensator 64 auf ein Minimum zu bringen. Die Ausgangsvorrichtung 68 kann eine beliebige Vorrichtung von einem visuell abgelesenen elektrischen Meßinstrument bis zu einem ausgeklügelten Meßsystem zur Verwendung der Ladung auf dem Kondensator 64 in einem Regelsystem für die Temperatur oder die Brennstoffzufuhr zur Gasturbine umfassen.

Das verstärkte und llnearisierte Ausgangssignal von der Meßfühlervorrichtung 18 ergibt auch ein Eingangssignal für die Vorrichtung 32 zur Weiterverarbeitung des Metalltemperatursignals. Diese Vorrichtung 32 umfaßt ein Widerstandsnetzwerk 78, ein Probengatter 8O₅ das in Reihe mit dem Netzwerk 78 geschaltet ist, einen Sequenzschalter 82, der in Reihe zum Gatter 80 geschaltet ist, eine Gruppe von Speicherkondensatoren 84, welche einen Gedächtnisspeicher 86 zur Speicherung der Temperaturen der einzelnen Laufschaufeln 16 ergeben, nachstehend beschriebene Vorrichtungen zur Synchronisierung des

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Sequenzschalters 82 mit der Drehung der Welle 12, eine Vorrichtung zur Steuerung der Breite der in dem Gedächtnisspeicher 86 gespeicherten Temperaturprobe und eine Vorrichtung zur Steuerung der Punkte auf den Turbinenlaufschaufeln 16, deren Temperatur in dem Gedächtnisspeicher 86 gespeichert wird.

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Das Widerstandsnetzwerk 78 arbeitet umgekehrt wie das Netzwerk 62, insofern, daß in dem Netzwerk 78 die durch die Kombination des Widerstandes 90 (dessen Widerstandswert mit R-, bezeichnet ist) und eines Kondensators 84 erhaltene Ladezeitkonstante beträchtlich größer ist als die dur-ch den Widerstand 9^ (dessen Widerstandswert mit R₁. bezeichnet ist) und den gleichen Kondensator 84 sich ergebende Entladezeitkonstante. In dem Ladeabschnitt des Netzwerkes 78 ist eine Diode 88 vorgesehen, um den konventionellen Stromfluß vom Verstärker 20 über den Widerstandes zum Gedächtnisspeicher 86 zu sperren. In dem Entladeabschnitt des Netzwerkes 78 ist eine Diode 92 vorhanden, um den konventionelleren Stromfluß vom Gedächtnisspeicher 86 über aen Widerstand 94 zum Verstärker 20 zu sperren. Daher werden ausgeprägte Minima in dem momentanen Ausgangssignal· der Meßfühlervorrichtung 1.8 die Entladung des entsprechenden Kondensators 84 über den relativ geringen Widerstand R^ auf ein Potential gestatten, das dem des Minimumwertes nahe kommt. -Momentane Ausgangswerte von der Meßfühlervorrichtung 18, welche das vorhergehende Minima überschreiten, werden begrenzt, um den entsprechenden Kondensator 84 auf ein Potential oberhalb dieses Minimums mit geringer Geschwindigkeit und zu einem geringen Maße aufzuladen. Indem sie die langsame Aufladung des entsprechenden Kondensators 84 auf ein Potential oberhalb des vorhergehenden Minimumwertes gestattet, kann die beschriebene Schal- _ tung Erhöhungen in der mittleren Temperatur einer bestimmten Turbinenlaufschaufel 16 folgen. Zu diesem Zwecke muß die durch die Kombination eines Widerstandes 90 und eines Kondensators 84 erhaltene Aufladezeitkonstante auf einen Wert begrenzt werden, der von dem durchschnittlichen Zeitintervall zwischen ausgeprägten Minima der momentanen Ausgangssignale von der Meßfürvler

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vorrichtung 18 und von der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs abhängt, welcher die Schaltung folgen soll. Die Ermittlung der passenden Aufladezeitkonstante (und damit des entsprechenden Wertes des Widerstandes R,) wird in ähnlicher Weise vorgenommen -wie die Bestimmung der Entladezeitkonstante für die Vorrichtung 30 zur Signalverarbeitung, indem man experimentell an dem bestimmten Triebwerksmodell, mit dem die Erfindung verwendet werden soll, ermittelte Informationen verwendet .

Der Sequenzschalter 82 ist vorgesehen, um den Ausgang von dem Widerstandsnetzwerk 78 durch das Probenahmegatter 80 zu dem richtigen Kondensator 84 und dem Gedächtnisspeicher 86 zu leiten, wobei für jede Laufschaufel 16 an der Turbine ein Speicherkondensator 84 vorhanden ist. Für den richtigen Betrieb muß daher der Sequenzschalter 82 in Phase mit der Rotorscheibe sein und muß bei jeder Drehung des Rotors des Triebwerkes einen vollständigen Zyklus durchlaufen. Diese Phasensynchronisation wird durch. Verwendung eines Multivibrators 96 mit einem rechteckförmigen Ausgangssignal und einer Frequenz erreicht, die so geregelt wird, daß sie mit der Frequenz arbeitet, mit der die Laufschaufeln 16 an der Sichtlinie des Sichtrohrs 34 vorbei gehen.

Der Multivibrator 96 wird durch einen geschlossenen Regelkreis gesteuert, welcher für jede Umdrehung der Triebwerkswelle 12 einen Eingangsimpuls und bei Beendigung jedes Zyklus des Sequenzschalters 82 ein Rückkopplungssigrial erhält. Die Arbeitsweise des geschlossenen Kreises ist folgende: Ein magnetischer Meßfühler 98 mit variabler Reaktanz ist an dem Rahmen des Triebwerks 10 befestigt und spricht auf einen kleinen Vorsprung 100 aus Stahl auf der Welle 12 an und erzeugt einen einzigen elektrischen Impuls bei jeder Umdrehung der Welle Der In dem Meßfühler 98 erzeugte Impuls wird dann durch den Verstärker 102 verstärkt und zur Ansteuerung der beiden Schmitt-Trigger 104, 106 verwendet. Der Trigger 104 hat einen Ausgangs-Impuls mit einer Dauer von etwa 600 Mikrosekunden und der Trigger I06 hat eine Dauer des Ausgangsimpulses von 2 Mikro-

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Sekunden. Der 600 Mikrosekunden Aus gangs impuls des Triggers 10¹I wird durch den Integrator 108 integriert und der sich daraus ergebende Gleichspannungswert wird durch den Verstärker 109 ver stärkt und dazu verwendet, die Frequenzsteuerung des Multivibrators so vorzuspannen, daß die Multivlbratorfrequenz innerhalb eines 20 % weiten Bereiches der Synchronisationsimpulsfrequenz liegt j wenn der Frequenzsteuerung aus der Schaltung, welche den Trigger 106 beinhaltet, eine Spannung von OV zugeführt wird.

Der zwei Mikrosekunden Ausgangsimpuls vom Trigger 106 wird durch die Vorrichtung 110 mit variabler Verzögerungszeit gegeben und dazu verwendet, ein Probengatter in der Vorrichtung 112 zur Probenahme zu betätigen. Bei der Betätigung des Probegatters wird ein Signal aus dem Sägezahn-Generator 114 durch das Gatter durchgelassen und wird in der Vorrichtung 112 weiter verarbeitet, um ein Steuereingangssignal für den Multivibrator 96 zu erhalten, welches eine Funktion des Momentan- * wertes am Ausgang des Sägezahngenerators 114 zu dem Zeitpunkt der Gatterbetätigung ist. Der Ausgang des Sägezahngenerators 114 hat periodisch sowohl negative als positive Werte und die Richtung und Größe eines von dem Sägezahngenerator 114 dem Multivibrator 96 zugeführten Steuerpotentials hängt von der Stellung des Ausgangs des Generators 114 bezüglich seiner Periode ab, bei der der Impuls von dem Trigger 106 in der Vorrichtung 112 ankommt. Wenn der Sägezahngenerator 114, welcher auf der Frequenz des Sequenzschalters 82 arbeitet, zu langsam ist, dann hat sein Ausgang zu dem Zeitpunkt, in dem die Vorrichtung 112 durch den Trigger 106 getr.1 ggeifc wird, einen positiven Wert, welcher an den Steuereingang des Multivibrators 96 weitergeleitet wird und so wirkt, daß er dessen Frequenz verringert. Umgekehrt wird der Ausgang des Sägezahngenerators 114 zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorrichtung 112 durch den Trigger 106 getriggert wird, ein negativer Wert sein, wenn die Frequenz des Sequenzschalters 82 größer ist als die des Triebwerkes, und dieser negative Wert wird an den Steuereingang des Multivibrators 96 weiter gegeben und wirict so,

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- 16 daß er dessen Frequenz erhöht.

Dem Fachmann der Regeltechnik sind andere Synchronisationssysteme für die Synchronisation des Sequenzschalters 82 und der Rotorwelle'12 bekannt, und diese können vorgesehen werden, um das beschriebene Synchronisationssystera zu ersetzen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 110 für variable Verzögerungszeit ist so, daß damit der radiale Ort auf der Laufschaufel 16, an dem ein Temperaturmeßwert erfaßt wird, eingestellt werden kann. Wenn die Verzögerungszeit auf 0 eingestellt wird, dann wird der Punkt im Verlauf der Drehung des Triebwerks, an dem der Trigger 106 die Vorrichtung 112 zur Probenahme triggert und damit den Sequenzschalter 82 so weiterschaltet, daß er das Probenahmegatter 80 mit dem richtigen Kondensator 84 im Gedächtnisspeicher 86 verbindet, an einem Punkt "a" auf den Laufschaufeln 16 auftreten. Wenn andererseits eine Zeitverzögerung durch die Verzögerungsvorrichtung 110 in die Aufnahme des Ausgangsimpulses vom Trigger 106 durch die Probenahmevorrichtung 112 eingeführt wira, dann wird der Triebwerksrotor 12 sich um einen kleinen Winkel drehen bis die Achse des Sichtrohres 3*f eine Laufschaufel 16 beispielsweise an dem Punkt "b" schneidet, bevor der Ausgangsimpuls vom Trigger 106 die Vorrichtung 112 betätigt, so daß er das Signal des Sägezahngenerators 114 zu dem Multivibrator 96 durchläßt, und dadurch den Sequenzschalter 82 weiter schaltet und aamit den Speicherkondensator 84, der der bestimmten Laufschaufel entspricht, deren Temperatur gemessen wird, mit dem Signal von dem Probengatter 80 verbindet.

Es ist eine Vorrichtung 116 zur Steuerung aer Probenbreite vorgesehen, um die radiale Länge einer Laufschaufel ID zu steuern, über der eine Temperaturmessung aufgezeichnet wird. Die Vorrichtung 116 umfaßt einen "Breiten-Trigger" 118, der durch den Ausgang des Multivibrators 96 zum gleichen Seitpunkt betätigt wird, indem der Multivibrator 96 den Sequenzachalter 82 veranlaßt, den Ausgang des Probengatters 80 mit aem richtigen

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- 17 Speicherkondensator SH zu verbinden.

Der Ausgang des Triggers 11-8 ist ein rechteckförmiger Impuls mit gesteuerter Breite undjsetätigt das Probengatter 80, so daß es den Durchgang des Signals von dem Widerstandsnetzwerk 78 zu aera Sequenzschalter 82 während einer geregelten Zeitdauer gestattet. Der Trigger 118 umfaßt einen gewöhnlichen Schmitt-Trigger, welcher feststellt, ob ein Eingangssignal oberhalb oaer unterhalb eines vorgewählten Grenzwertes liegt, und ein Ausgangssignal eines Wertes liefert, wenn das Ausgangssignal oberhalb des Grenzwertes liegt, und ein Ausgangssignal mit einem anderen Wert liefert, wenn das Eingangssignal unterhalb des Grenzwertes liegt» Der Schmitt-Trigger ist gekoppelt mit ä einer Vorrichtung zur Umwandlung des rechteckförmigen Ausgangsimpulses des Multivibrators 96 in einen exponentiell ansteigenden Impuls, um das Eingangssignal für den Schmitt-Trigger zu erhalten. Wenn das Eingangssignal zu dem Schmitt-Trigger der einem Gleichspannungswert überlagerte exponentiell Impuls ist, dann kann die Breite des Ausgangsimpulses des Schmitt-Triggers dadurch geändert werden, daß man den Gleichspannungswert einstellt. Der Eingang des Schmitt-Triggers wird dann während einer Zeitdauer oberhalb des zuvor erwähnten eingestellten Grenzwertes sein, welche von der Abfallcharakteristik (decay characteristic) des vorhandenen exponentlelleri Eingangsimpulses una dem Glelchspanhungswert abhängt, dem er überlagert ist. Um g diesen Gleichspannungswert zu steuern und damit die Dauer des ™ Ausf^angsimpulses des "Breiten-Triggers", werden die Ausgangsimpulse durch den Integrator 120 Integriert und über viele Irnpuleperioaen ein Mittelwert gebildet, um einen Gleichspannungswert zu erhalten, der proportional dem Tastverhältnis des Impulse« ist. Das integrierte Ausgangssignal wird dann in einen Komparator 122 mit einer festen Bezugsspannung, verglichen, welche aer gewünschten Impulsbreite proportional ist», und die Differenz zwischen dem integrierten Ausgangssignal des Schmltt-TrlfCßera una üer Bezußsglelchspannung wird in die. Schmitt-Triggerschaltung als entsprechende Gegenspannung zu der Glelchspannungskomponente de3 Schmltt-Trlggerelngangü zugeführt.

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Ausgangssignale, welche die Temperaturen der verschiedenen Laufschaufeln l6 wiedergeben, können auf verschiedene Weise aus dem Gedächtnisspeicher 86 erhalten werden. Eine solche schematisch in Pig. I angedeutete Methode besteht darin, daß man den Sequenzschalter 82_sin Sequenz den Puffervarst&rker mit jedem der Speicherkondensatoren 84 verbinden läßt. Diese Verbindung kann zur gleichen Zeit hergestellt werden, in der auch das Probengatter 80 mit dem bestimmten Kondensator 84 verbunden ist, oder sie kann vor oder nach der Herstellung der Verbindung zum Probengatter 80 vorgenommen werden. Der Pufferverstärker 124 ist ein Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz ähnlich dem Verstärker 66. Er verstärkt das an dem bestimmten Kondensator 84 vorhandene Potential und gibt, das verstärkte Signal an die Ausgangsvorrichtung 126 weiter. Wie bereits oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung 68 festgestellt, kann die Ausgangsvorrichtung 126 verschiedene beliebige Vorrichtungen enthalten, deren Kompliziertheit und Leistungsfähigkeit von einem einfachen elektrischen Meßinstrument bis zu einer Grenzschichtvorrichtung reichen kann, welche das Temperatursignal mit einer Steuerung für die Triebwerkstemperatur oder einer Abschaltvorrichtung verbindet und kann selbst ein System für die kontinuierliche Aufzeichnung und Datenverarbeitung umfassen.

Die oben beschriebene Verarbeitungsvorrichtung 32 für die Laufschaufeltemperatur ist besonders geeignet, um ein Ausgangssignal zu liefern, welches die Temperatur auf einer bestimmten Turbinenlaufschaufel 16 zu einem bestimmten Zeitpunkt wiedergibt. Eine solche Vorrichtung ist besonders nützlich in dem Prüfstand während der Entwicklungsphasen eines Trlebwerkpro- ^ramms u_nd kann in gleicher Weise nützlich sein zur überwachung des Triebwerks bei Flugbetrieb. Eine Abwandlung der beschriebenen Vorrichtung 32, welche nützlich sein kann bei einer Vorrichtung zur Außerkraftsetzung der Brennstoffsteuerung, würde in Sequenz die Temperatur auf einer Reihe von Laufschaufeln messen und sie auf einem einzigen Gedächtnisspeicherkondensator 84 speichern. Eine mögliche Vorrichtung hierzu besteht darin, daß man die für die Vorrichtung 30 für das Gas-

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temperatursignal gezeigte Grundschaltung verwendet, dabei .jedoch das für die Vorrichtung 30 gezeigte Widerstandsnetzwerk 78 oder das Netzwerk 62 so ersetzt wird, daß die sich daraus, ergebende Vorrichtung für die Signalverarbeitung gemessene momentane Minimawerte der Infrarotstrahlung speichert, welche entsprechend der obigen Erläuterung die Laufschaufeltemperatur wiedergeben. Andere Abwandlungen, beispielsweise die Verwendung eines Multivibrators, der auf eine Frequenz eingeregelt wird, welche ein Bruchteil oder ein Vielfaches der Drehfrequenz der Welle 12 ist, um ein Probengatter zu betätigen und dadurch die Speicherung des Ausgangssignals der Meßfühlervorrichtung l8 für die Temperatur auf einem Speicherkondensator zu ermöglichen, ist ä für den Fachmann anhand*der hier gegebenen technischen Lehre möglich. ■

Die Fig. 3 zeigt die typische Form der Ausgangssignale an den verschiedensten Komponenten des Systems. In dem oberen.Teil der Fig. 3 ist das Ausgangssignal des Llnearisat.ors 2V gezeigt. Es ist eine Linie mit unregelmäßigen Schwankungen, die Spitzenwerte 128 besitzt (diese stellen das Ausgangssignal des Linearisators 24 dar, wenn Kohlenstoffteilchen unmittelbar in die Sichtlinie des Sichtrohrs 3^4 eingefügt sind) und eine Vielzahl von ausgeprägten Minima (diese geben den Zustand wieder, der auftritt, wenn Kohlenstoffteilchen In der Sichtlinie des Sichtrohrs 34 fast völlig abwesend sind). Der gewichtete Mittel- i wert des Minimumwertes wird durch die gestrichelte Linie.130 dargestellt. Die Wellenform der Linie I30 gibt die radiale Temperaturverteilung längs einer Turbinenlaufschaufel 16 während eines vollständigen Laufschaufeldurchgangs wieder.

Der mittlere Teil der Abbildung 3 stellt die zeitliche Änderung der Ladung auf dem Ladekondensator 64 dar und damit des Signals zu der Ausgangsvorrichtung 68. Wie im Zusammenhang mit der Besehreibung der Vorrichtung 30 zur Signalverarbeitung erläutert, hat die gezeigte Kurve 132 eine Form, in der ausge-. prägte Spitzen enthalten sind, welche in ihrem Zeitpunkt den Spitzen 128 entsprechen. Das Signal fällt langsam um einen

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geringen Prozentsatz des Spitzenwertes so lange ab, bis in der Meßfühlervorrichtung 118 der nächste Spitzenwert erfaßt wird. Ebenfalls in dem mittleren Teil der Fig. 3 sind die Temperaturwerte 1~5^1;. bis 148 für die Laufschaufel gezeigt, welche in dem Gedächtnisspeicher 86 während der Dauer des Betätigungsimpulses am Probegatter gespeichert werden (der Impuls· ist in dem unteren Teil der Fig. 3 gezeigt) und die jeweils bei entsprechenden Stellungen im Durchgang der Laufschaufel auftreten. Die Größe jedes dieser Werte 13^ bis 1H8 gibt den entsprechenden Wert der gestrichelten Linie I30 zu dem bestimmten Zeitpunkt der Probenahme wieder.

BAD OfttÖlNAU

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Claims

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Patentansprüche

11.j Verfahren zur optischen Temperaturmessung in einem mit — Kohlenwasserstoff-Brennstoffen betriebenen Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

mit einem Infrarot-Meßfühler wird ein Meßwert für die von einer ausgewählten Metalloberfläche und von den in ihrer Nähe befindlichen Verbrennungsgasen ausgehende Infrarotstrahlung erhalten und

dieser Meßwert wird entsprechend der statistisch bestimmten Frequenz des Eintretens von Kohlenstoffteilchen zwischen Λ den Meßfühler und die gewählte Metalloberfläche mit einem Gewicht versehen.

2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß der Vorgang der Wichtung auf einen Wert ausgerichtet wird, welcher die momentanen Spitzenwerte des Meßwertes annähert und dadurch ein Wert proportional zur Temperatur des Verbrennungsgases erhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtung auf einen Wert ausgerichtet wird, welcher eine Annäherung an die momentanen j einzelnen Minimalwerte des Meßwertes darstellt und dadurch * ein Wert erhalten wird, aer proportional der Temperatur der ausgewählten Metalloberfläche 1st.

4. Infrarot-Pyrometrie-System zur Messung von Temperaturen

in Gasturbinentriebwerken, die mit Kohlenwasserstoffbrennstoffen betrieben werden, dad u r c h ge k en η zeichnet , daß es umfaßt:

A) eine in dem Triebwerk angeordnete Meßfühler- oder Empfängervorrichtung (18) für Infrarotstrahlung zum Empfang der Infrarotstrahlung von einer ausgewählten Metalloberfläche (16) und von den zwischen dem Meßfühler und der -^*:^äms gewählten Metalloberfläche durchgehenden Verbrennungs-

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gasen, wobei diese Meßfühlervorrichtung (18) so eingerichtet ist, daß sie ein Signal abgibt, welches dem momentanen Strahlungswert entspricht und als Eingangssignal für eine Vorrichtung (30) (32) zur Signalverarbeitung dient, und

B) eine Vorrichtung (30) (32) zur Signalverarbeitung zur Reduzierung des Eingangssignals auf ein Ausgangssignal, das eine sinnvolle Anzeige der Temperatur liefert, wobei diese Vorrichtung zur Signalverarbeitung eine Vorrichtung zur Zufügung eines Gewichtsfaktors enthält, um einen gewichteten Mittelwert des Eingangswertes entsprechend der statistisch ermittelten Frequenz' der Einfügung von Kohlenstoffteilchen zwischen der Meßfühlervorrichtung und der ausgewählten Metalloberfläche zu erhalten.

Pyrometer-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung für die Einfügung des Gewichtsfaktors so beschaffen 1st, daß sie das Ausgangssignal mit einem·Gewichtsfaktor auf einen Wert gerichtet versieht, der eine Annäherung an die momentanen Spitzenwerte des Eingangs darstellt und dadurch ein Ausgangssignal erzeugt 3 welches die tatsächliche Gastemperatur anzeigt.

Pyrometer-System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Signalverarbeitung umfaßt:

eine Widerstandsvorrichtung, die gegenüber dem gewöhnlichen Stromfluß zur Meßfühlervorrichtung (18) einen höherer. Widerstand besitzt als gegenüber dem Stromfluß von der Meßfühlervorrichtung weg,

einen mit der Widerstandsvorrichtung verbundenen geerdeten Kondensator, so daß die Widerstandsvorrichtung in Reihe zwischen der Meßfühlervorrichtung und dem Kondensator liegt,

eine Ausgangsvorrichtung, die mit dem Kondensator so verbunden 1st, daß sie einen Ausgang von der Vorrichtung für die

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Signalverarbeitung liefert, welche proportional der Ladung auf dem Kondensator ist.

7. Pyrometer-System nach Anspruch k, d a d u r c h ge kennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einfügung eines Gewichtsfaktors so beschaffen ist, daß sie das Ausgangssignal mit einem Gewichtsfaktor in Richtung auf einen Wert versieht, welcher eine Annäherung an die momentanen Minimumwerte des Eingangs darstellt und dadurch ein Ausgangssignal liefert, welches die Temperatur der ausgewählten Metalloberfläche anzeigt.

8. Pyrometer-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Signalverarbeitung umfaßt:

eine Widerstandsvorrichtung, die gegenüber dem konventionellen Stromfluß von der Meßfühlervorrichtung weg einen höheren Widerstand hat als gegen den Stromfluß auf die Meßfühlervor- · richtung hinj

mindestens ein geerdeter Kondensator, der mit der■Widerstandsvorrichtung so verbunden ist, daß der Widerstand in Reihe zwischen der Meßfühlervorrichtung und dem Kondensator liegt, und

eine Ausgangsvorrichtung, die mit dem Kondensator verbunden ist, um einen Ausgang von der Vorrichtung zur Signalverarbeitung zu erhalten, der der Ladung auf dem Kondensator proportional ist. . ..

9. Pyrometer-System nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählte Metalloberfläche eine Oberfläche auf einer Turbinenlaufschaufel in dem Gasturbinentriebwerk ist, welche momentan sich in der Sichtlinie der Meßfühlervorrichtung befindet, wobei die Vorrichtung zur Signalverarbeitung eine Vielzahl von geerdeten Kondensatoren enthält, die Jeweils so einge_r richtet sind, daß sie nacheinander in Reihe an die Widerstandsvorrichtung angeschlossen werden können,

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wobei die Vorrichtung zur Signalverarbeitung weiterhin eine Vorrichtung enthält, um nacheinander die Kondensatoren mit der Widerstandsvorrichtung in zeitlicher Beziehung zum Durchgang der Turbinenlaufschaufeln vor der Meßfühlervorrichtung zu verbinden und die Ausgangsvorrichtung so eingerichtet ist, daß sie selektiv an die Kondensatoren angeschlossen wird, um das Ausgangssignal zu erhalten.

10. Pyrometer-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zum Anschluß der Kondensatoren nacheinander eine Vorrichtung zur Synchronisierung der Verbindung eines Kondensators mit der Widerstandsvorrichtung .mit dem Durchgang einer entsprechenden Turbinenlaufschaufel durch die Sichtlinie der Meßfühlervorrichtung enthält.

11. Pyrometer-System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Verbindung nacheinander eine Vorrichtung zur Regelung des Zeitintervalls enthält, währenddessen ein Kondensator mit der Widerstandsvorrichtung verbunden ist.

12. Pyrometer-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Verbindung nacheinander so beschaffen ist, daß sie die Kondensatoren mit der Widerstandsvorrichtung mit einer Frequenz verbindet, welche verschieden ist von der Frequenz, mit der die Turbinenlaufschaufeln durch die Sicht linie der Meßffhlervorrichtung hindurchgehen, mit dieser Frequenz jedoch in Beziehung steht.

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