燃气轮机用的光学高温计

本发明涉及高温计的范畴。本发明以按照权利要求1前序部分所述用于在燃气轮机内测量温度的高温计、按照权利要求9前序部分所述装有高温计的燃气轮机以及按照权利要求13前序部分所述借助于高温计监控燃气轮机的方法。

由先有技术已知燃气轮机内温度测量的不同方法。基本的物理测量原理主要基于温度取决于电阻、热电效应(热电偶)、显色反应(示温色)、气体内的音速、或散射或发射的电磁热辐射的光谱分布等。

用于燃气轮机的温度传感器必须能承受极高的温度、压力和振动负荷。传统的热电偶在这些使用条件下极迅速地老化。此外，还应测量旋转件，这只能借助于复杂的遥测技术。使用示温色限于根据经验来检验。有效的激光测量方法例如雷利散射或CARS(“CoherentAntistokes Raman Scattering”)尽管是非接触式的，但是复杂和难以实现。

因此早就已知，辐射高温计作为无源的光学方法更适用于在运行条件下在燃气轮机内测量温度。在专利申请W0 86/00131中公开了一种光学高温计，它有一个从涡轮外部直到第一排工作叶片的直视通道。此测量设备的特点在于，高温计和包括检测器在内的所有光学部件，通过视窗与燃气轮机的高压和高温环境隔开。作为直视通道可考虑所有的那些在流动通道内基本上直线地从第一排工作叶片通过两个导向叶片之间的间距一直朝燃烧室一侧的涡轮机匣方向延伸并且不触及流过热燃气的涡轮零件的连接途径。直视通道计设计得如此之宽，以致即使在热变形的机器内也能保持自由敞通的直视连接，并除此之外可以通过在通道内调整光径针对工作叶片的不同区域。直视通道和视窗用压缩空气吹洗。在此类测量方案中也可以测量导向叶片、热燃气通道、燃烧器壁或燃气的温度。这种高温计的主要缺点是，由于长达数米的极大的测量距离所以测量精度受到固有的限制。也就是说，要检测的熵图面积和位置只能得到不充分的控制。

Land Instruments International Inc.公司提供了名为TBTMS(“Turbine Blade Temperature Measurement System”)的带直视通道和压力密封视穿的同类高温计。按图1，直视通道2终止在具有视窗3的涡轮机匣10外面。在那里，热辐射被光学镜片4馈入纤维5，并由纤维5从隔音罩(“Enclosure”)11引出。光信号在检测器6中转换成电信号，后者通过信号线7输入电子测量设备8。馈给光学镜片4和连接纤维5遭受的环境温度为最高400℃。由于光学镜片4邻近燃气轮机内部而有更大的受污损的危险，所以必须借助强力的空气吹洗装置9来对付。为此目的，直视通道2在涡轮内部可能有一根长达1.2m例如用碳化硅制的防护管，它应耐高达1550℃的温度并远离烟灰粒子等。

Land高温计1的严重缺点是要安装在涡轮机匣10上的光学探测头相当复杂。也就是说此探测头包括用于辐射体成象的光学镜片4的调整头、含视窗3在内的压力和温度的阻隔装置、复杂的空气或水的冷却装置、以及具有吹洗系统的防护管或视管。这类探测头的总重量可能大大超过50kg。还有，约15mm至60mm的视管直径严重限制了在燃气轮机内可能的安装位置，并可能造成涡轮零件不希望的机械削弱。如后面详细说明的那样，由于直视通道2的直线性，这种限制导致非常平的观察角，按这样的观察角工作叶片虽能成象但使温度测量不正确。此外，测量距离超过1m仍然很长。因此测量点包括了工作叶片的过大的区域并在有的情况下还含有转子的一部分，由此产生进一步的测量误差。在采用Land高温计的试验中证明温度误差超过50℃。

在另一项先有技术中，高温计配备有形式上为刚性耐高温光导蓝宝石棒的实心光学探测头。图2表示了LuxtronCorporation,Accufiber Division的一种实施方案。在蓝宝石棒14顶端的黑空腔辐射源13起测量探针的作用，它固定在热气流中并在那里被加热。热辐射经光学耦合器15仍馈入在热燃气区以外亦即涡轮机匣外部的低温纤维16内，导出隔音罩并输入带滤光器18和光电二极管19的检测器17。为了测量工作叶片的温度，蓝宝石顶端也可以抛光成平的和是弯曲的，以便非接触式地接收所期望观察目标的热辐射。

蓝宝石棒的长度一般最多到0.4m，直径一般大于1mm。它们朝顶端方向变得非常热。引起测量值偏差的原因主要是本征辐射、自吸收、向较冷的环境的辐射损失和热辐射沿独立的蓝宝石棒的侧向馈入。在具有空腔13的封闭式实施形式中，测量误差造成的原因还要加上在蓝宝石棒内的热传导。在不利的情况下测得的温度与热燃气温度或对象温度不再有许多共同之处。此外在两种实施形式中，在1300℃以上棒14的塑性变形带来问题，由于这种塑性变形使能承受住燃气流的蓝宝石长度限于10mm以下。为了保护，采用水冷式承载探针和蓝宝石支承管。然而这些方案不能令人满意，因为承载探针干扰燃气流，而支承管在燃气流内的迎风面与背风面之间造成严重的温度梯度并因而产生大的内应力。

为了根据热辐射计算温度采用已知的高温测量信号评估方法，例如在W.Pepperhoff所著的教科书“Temperaturstrahlang”(Dr.D.Steinkopff,Darmstadt 1956年出版)中所说明的那样。尤其是为了确定温度可按单色、双色或宽频带方式分析热辐射的谱。一种双色高温计特别有效地用于消除辐射体发射率改变的影响。

上述高温传感器原则上可用来确定一个工作叶片排的平均温度或各导向叶片的单个温度。平均温度对于保护燃气轮机是一个有用的参数，例如用于通过自动降低载荷来限制燃气轮机的热负荷。单个温度适合作为防止工作叶片例如由于冷却通道堵塞或损坏引起过热的早期警报。

但是为了完成这些任务必须对温度测量的准确度和长期可靠性提出极高的要求。目前可用的高温计由于上述原因达不到所期望的测量精度。此外它们的结构复杂和体积大并要求强有力的冷却系统，总之难以组合在燃气轮机内。柔性的光传输的优点仅能在低温侧得到充分利用。相反，在高温侧，直视通道或蓝宝石棒的几何尺寸限制了高温计的灵活性和高温计对荷刻的燃气轮机环境的适应能力。

本发明的目的是，首先提供一种高温计，其特点在于改善了高温适用性、几何灵活性和测量准确性以及特别适用于在燃气轮机内测量温度；第二提供一种配有此类高温计的改进的燃气轮机；以及，第三提供一种借助于此类高温计监控燃气轮机的方法。按本发明通过权利要求1、9和13的特征达到这些目的。

本发明的核心是一个光导测量探针，它包括一个用于检测热辐射的显微光学探测头和一根用于将热辐射传输给检测器的光纤，其中，探测头和光纤都适用于高温并有一柔性的耐高温外套。

第一种实施例表示了一种测量探针，它包括用石英玻璃或蓝宝石晶体制的显微透镜和纤维，其中，显微透镜和纤维没有金质的高温涂层和/或装入一个薄的可弯曲的因科镍合金制的防护毛细管内。

第二和第三种实施例表示了在低压导向叶片和在高压导向叶片内光导测量探针的最佳安装方式。

第四种实施例表示了测量探针在导向叶片内的安装，其中，在叶片壁内制有一个带盲孔的用于安装蓝宝石或石英纤维的孔，以及此盲孔起微型空腔或黑空腔辐射源的作用。

按本发明的高温计的优点在于，鉴于其高温适用性和几何灵活性，所以它特别适合安装在燃气轮机内热的难以接近的地方。

另一个优点是，此高温计在燃气轮机内可装在离测量目标距离近的地方并处于有利的视角，由此显著提高了测量精度。

特别有利的是，借助于按本发明的高温计可以控制工作叶片温度，并因而燃气轮机可在沿涡轮进口圆周的温度分布、工作安全性、效率、维修间隔时间以及总的来说可靠性和可使用性等方面得到改善。

下面借助于实施例说明本发明。其中：图1 Land Instruments International,Inc.公司的具有直视通道的高温度(先有技术)；图2 Luxtron Corporation,Accufiber Division公司的具有蓝宝石棒的高温计(先有技术)；图3按本发明的高温计，有一个带显微光学探测头的柔性耐高温测量探针；图4按图3的高温计在低压工作叶片内的安装；图5按图3的高温计在高压工作叶片内的安装；图6按图3的具有一个微型空腔的高温计在导向叶片内的安装。

在附图中相同的部分采用同样的符号。

图3表示按本发明的高温计20的第一种实施例。测量高温的和光导测量探针21包括一根带高温适用的显微光学探测头22的高温适用的光纤24，它们有一个柔性的耐高温外套25、26、27、28。显微光学探测头22和纤维24互相直接光学连接，也就是说不需要任何为了将光从探测头22传输入纤维24的馈给光学镜片。测量对象的热辐射被探测头22检测，热辐射馈入纤维24中和传输给检测器32并转换为至少一个电信号。在电子测量设备33中借助于已知的测量高温的信号评估方法，根据此电信号计算出表征测量对象温度的温度信号。

显微光学探测头22在最简单的情况下由纤维24的一个端部构成，它例如可以抛光成平的。为了增大接收面积，有利的是探测头22是一圆锥体(“taper”)22。特别有利的是，如图中所表示的那样，圆锥体22是一个带凸的例如球状正面的显微透镜22。圆锥体22例如最大直径D=1mm-2mm和长度L=3-6mm。为了使光有效地馈入纤维24，圆锥体22应一直收缩到纤维直径。还可以设想，探测头22通过一个短的杆状光导体朝纤维24方向延伸，只要在总体上不会因此而损害测量探针21的灵活性和可安装性。

显微透镜22限制了测量探针21的数值孔径或光学孔径角，并由于视野的这种狭窄性所以接收较少的干扰辐射。此外，由于显微透镜22的折射率，测量对象命中接收面的全部热辐射有效地馈入纤维24内。尤其是，针对测量点期望的尺寸和预定的目标距离范围，可例如借助于“ray-tracing”程序优化显微透镜22的焦距和圆锥长度L。最后重要的是，探测头22和纤维24设计为一体，或互相耐高温地光学连接。

纤维24和探测头22必须用一种对于期望的光谱范围为透明和耐热的材料制造。一种适用的选择是硅酸盐玻璃或石英玻璃，它们有高达1100℃的使用温度和一般为0.3μm-2μm的透射范围。尤其是一种按标准的具有芯子和石英玻璃外套(“cladding”)的“all-silica”玻璃纤维适合于作为高温纤维24。玻璃纤维24最好具有阶梯形指数型面和芯子直径小于400μm的多模态的。圆锥体22和纤维24的整体设计，可以按已知的方式例如由一个纤维端通过加热和镦粗或加热和成滴状；或在制造纤维24时通过使用圆锥体22作为晶核或通过改变熔化速度(“feed rate”)和拉拔速度(“pull rate”)制成。如果需要，凸的正面可通过抛光圆锥体22、通过正面被激光束熔化和重新凝固在表面张力之类的作用。按与之不同的另一种方案，圆锥体22或显微透镜22可用石英玻璃预制尤其是抛光，并通过一个接头23亦即通过电弧熔化与纤维24连接。作为另一种可供选择的耐高温的光学连接技术，还可以使用激光束熔接方法，玻璃钎焊等类似方法。

用于探测头22和纤维24的另一种有利的材料选择是使用温度高达约1900℃和透射范围一般为0.2μm-5μm的蓝宝石晶体。蓝宝石鉴于其化学惰性所以其特点是即使在高温下和腐蚀性环境中仍有杰出的长期稳定性。目前可以获得直径例如300μm和长度达若干米的柔性单晶蓝宝石纤维。高温纤维24可以全部或部分是这种蓝宝石纤维。用蓝宝石制的圆锥体22或显微透镜22与纤维24的整体设计原则上可以借助于由石英已知的方法实现。圆锥体22或显微透镜22也可以直接由蓝宝石晶体培育并通过抛光、激光束熔化等加工以及例如通过玻璃钎焊与蓝宝石纤维24构成耐高温的光学连接。借助于玻璃钎焊也可以将蓝宝石与石英，尤其是蓝宝石探测头22与石英纤维24光学地连接起来。

在实践中，此类结构的测量探针21应防腐蚀、防潮、防机械损伤等。尤其是石英纤维24和/或石英探测头22在高温和化学腐蚀环境中会受到严重的腐蚀，需要一个化学惰性和良好粘附性的高温涂层25、26，它可由金属构成。特别有利的是金可达750℃以及铝可达550℃。高于这些温度扩散过于强烈。石英纤维24设有这种涂层或外套26是已知的技术。按本发明探测头22用钎料25作外套，在这种情况下为了改善钎料25的粘附性喷涂上一种由金或铝组成的底剂。

高温涂层25、26的机械防护作用还不够大。按本发明通过防护毛细管27、28达到进一步改善机械防护作用的目的，它最好用一种金属尤其是由一种耐热和耐腐蚀的合金如因科镍合金制成。防护毛细管27、28有薄壁细管的形状，为了改善可弯性，它可以有一个朝探测头22方向的台阶状收缩。探测头22本身同样可以用防护毛细管27、28尤其是头部27包围。头部27在探测头22上的固定通过钎料25、借助于一种陶瓷的高温胶、通过卷边之类实现。

在蓝宝石纤维24和/或蓝宝石探测头22的情况下，必须保证实现机械防护以便不危害光的导引。在这里也可以设同样的高温涂层25、26，尤其是因为金和铝在红外光谱区内有强的反射能力。此外，将来还可期望有外包层的蓝宝石纤维。取代高温涂层25、26或除高温涂层25、26外仍设有防护毛细管27、28。

总之，通过按一发明的外套25、26、27、28，尤其是高温涂层25、26和/或防护毛细管27、28，显著改善了测量探针21在困难的测量环境中的可使用性。在这里重要的是高温涂层25、26和防护毛细管27、28是机械柔性的，以维持测量探针21柔韧性的优点。此外，对于长的纤维24，为了补偿纤维24与毛细管28热膨胀系数的差别设一补偿圈29。到达检测器32的距离可以由普通的加长纤维31桥接并设有光学插头30。

与已知的先有技术相比，按本发明的高温计有许多突出的优点。采用光导测量探针21，不再需要图1或图2中所示的刚性、直线状直视通道2或蓝宝石棒14。同理，在燃气轮机高温区与低温区之间的交接部位处低温纤维5、16的馈给光学镜片4、15以及压力密封视窗3连同复杂的冷却与空气吹洗装置9和笨重的装配法兰也都可以取消。而光导测量探针21的特点在于结构紧凑、构件和设计的耐高温性、以及在保持纤维光学灵活性的情况下完全具有防机械和腐蚀作用的能力。测量探针21还可以弯曲到几厘米的小半径，并因而还可以安装在机器内许多难以接近的部位。借助于显微光学探测头22还可以从很近处并有高的位置分辨能力地观察极热的测量对象。按本发明的测量探针21的通用性还表现在，检测器32和电子测量设备33还可以提供热辐射的谱学分析。可以测定和修正由于高温计20不均匀的光谱传输引起的谱误差。光谱可给出例如有关测量对象表面性质的信息。

此光学高温计20尤其适合于在燃气轮机内确定辐射温度。为实施这种改进或应用，将测量探针21装在燃气轮机内腔中，用于检测高热负荷构件的热辐射；设有将热辐射传输到最好在燃气轮机外部的检测器32的纤维24、31；以及，检测器32与电子测量设备33连接。

高温计20特别有效的改进或应用涉及在旋转或静止的涡轮叶片上准确和对干扰不敏感的温度测量。为此目的，测量探针21装在最好第一或第二排导向叶片34、48内的孔41中。纤维24、31尤其在热燃气区内的高温纤维24至少部分位于燃气轮机的冷却通道内。此外，设有导管43，用于安装纤维24、31和/或测量探针21。在图4-6中详细表示此类高温计20的三种最佳实施形式。

图4在侧视图和沿剖切线A-A的剖面图中表示低压燃气轮机尤其是第一或第二排导向叶片34和工作叶片35。导向叶片34固定在叶根36与叶片平台37之间并将热燃气流46导向工作叶片35，工作叶片固定在转子44上。在导向叶片34内叶根36与后缘38之间延伸有叶片冷却通道39，其中由图中没有表示的燃气轮机冷却通道供应冷却空气40。在导向叶片34内留有尤其是铸入或腐蚀成孔41，它在导向叶片34的后缘38上有一个口42。探测头22以视向朝着工作叶片35尤其朝工作叶片35前缘45地装在口42内。

孔41最好沿叶片冷却通道39延伸并有一用于安装测量探针21的导管43。导管43在端部有一止挡，它保证探测头22在导向叶片34内正确定位，以及冷却空气40流过上述导管。此外，为了更有效地冷却测量探针21并与此同时吹洗探测头22，可在导管43中设一些冷却空气40用的孔。借助于用于安装纤维24、31的导管43或其未表示的延伸段和借助于压力密封的穿墙，可以方便地贯穿处于不同压力不同的燃气轮机壁或整个燃气轮机。在导管43端部在导管43与防护毛细管28之间设有密封装置。由于测量探针21的柔性和稳定性，即使在弯曲的导管43内，测量探针21也能顺利地推入至约6m。

在此类型的一种高温计方案中，完全具有与先有技术相比的上述各种优点。测量探针21的直径甚至包括防护毛细管27、28在2mm以下和包括导管43为2.5mm，与之相比，用虚线表示的用于传统高温计1的直视通道46达60mm。因此，首先，按本发明的高温计20可以装在导向叶片34内不造成任何有害的机械削弱，并可实现将测量探针21一直安置到燃气轮机冷却系统内的高温区。因此冷却可以在没有附加费用支出的情况下实现以及显著延长了高温计20的使用寿命。此外，即使在燃气轮机的运行期间也可以方便地更换此高温计20。

有关测量精度方面的优点也有重要意义。当要测量的工作叶片35表面温度约700℃至1000℃时，通过将测量探针21安装在温度约600℃的冷却式导向叶片34内，基本上遏制了由于探测头22和金元素的高温涂层25、26的本征辐射及自吸收带来的问题。显微透镜22的小面积和它在叶片冷却通道39之间的定位，保证通过冷却空气40非常有效地吹洗和保持清洁。测量点和到测量对象的距离很小，或甚至达到最小程度。所以减少了由于相邻叶片、叶根36、转子44、围绕热燃气通道的机匣散乱反射的外来辐射引起的干扰。最后，由于这种小的测量点再结合快速工作的电子测量设备33，在旋转的工作叶片35上可达到温度测量高的地点分辨率。所要求的100KHz-1MHz的频带宽度可借助InGaAs光电二极管和高速DSP处理器达到。在这种设计中可以采集第一排所有工作叶片35的各个温度剖面、识别热的工作叶片35、以及检测出在各工作叶片35内的温度最大值。

同样有利的是，从导向叶片后缘38到工作叶片前缘45的视向基本上垂直于被观察的热辐射表面。这是因为，对于实际上非散射的表面，发出的射线的角度分布与朗伯(Lambert)的余弦定理有很大的偏差，尤其在大于30°的临界角度区内严重背离。这一特性例如可见R.Siegel和John R.Howell所著的教科书“Thermal Radiation HeatTransfer”(Hemisphere Publishing Corporation,Washington)中的例如第178页。在实践中临界角度区往往出现在60 °与80°之间，并由于发射率的变异性或不确定性导致温度测量不准确。然而采用按本发明高温计20，只要视向位于一个从工作叶片35视观察区表面的垂线出发约30°张角的锥体之内，便可以实施测量。与之相反，具有传统的直视通道47的视角为60°和60°以上，由此可能造成显著的测量误差。

图5在侧视图中表示了高压燃气轮机最好第一或第二排导向叶片48和工作叶片49以及在沿剖切线B-B的剖面图中表示了工作叶片49。由于导向叶片48的冷却结构设计，不允许安置用于传统高温计1的直视通道。但是按本发明的高温计20却可以组合在叶根37内。仍在导向叶片48中制一孔41，现在此孔41在导向叶片48叶根36的后壁50上有一口42。探测头22以朝着工作叶片49的视向装在口42内。在图4中有关孔41、导管43、测量探针21、防护毛细管27、28等所作的说明和优点，在这里同样或相应地适用。孔41相对于热燃气流方向46的倾斜角约30°或往往更小，所以测量探针21的视向51与工作叶片49上的表面法线形成一个小角度。如剖面图中所示，当转子旋转时，工作叶片49的大部分，尤其是前缘45和后缘区内的压力侧52被测量探针21扫描到。因此高压工作叶片49上的热区可以非常准确地被监控。

图6公开了一种用于测量导向叶片34、38表面温度的高温计20实施形式。孔41在导向叶片34、48的一个壁内尽可能靠近表面的地方，孔制在那里尤其腐蚀而成，以及孔41有一个带探测头22定距装置的盲孔53。探测头22与孔41的盲孔53一起构成一个微型空腔54，它起黑空腔辐射源的作用。测量探针21和探测头22仍如在图3中说明的那样设计。测量探针21最好由细的单晶蓝宝石纤维24与很细的防护毛细管28组成。于是孔41的直径约0.8mm便已足够，它的长度可例如有100mm。导管43正好设在孔41外面。原则上可设想孔41折角或弯曲形延伸。定距装置可例如是阶梯状的台阶、孔41的收缩段、一个套管等。它保证在探测头22与孔41端部之间保持一个约4-6mm固定的间距。微型空腔54的尺寸和结构设计完全允许不同于所作的说明。对于准确测量温度而言重要的仅仅是，微型空腔54的壁有所要测量的温度，亦即在这种情况下至少近似于导向叶片34、38的表面温度；以及，微型空腔54的尺寸并因而发射率保持常数。

采用这种高温计设计方案，为导向叶片34、48的表面附近温度提供了一种几乎理想的黑空腔辐射源。按这种方式设计的高温计20的特点在于前面已提及的一些优点。此外，在使用寿命、信号强度和测量精度等方面均优越于目前使用的高温热电偶。例如，甚至在约950℃的高壁温下老化的作用很小、热辐射的信号民强度或光能量随温度而显著增大、以及，借助于非接触式的测量方法，使通过传感器内的热传导和由于叶片壁内高达300℃/mm的很大的温度梯度引起的测量误差不复存在。

按本发明的高温计20也适用于测量燃气轮机其他构件例如转子44或外围机匣的温度或燃气温度，以及适用于测量燃气轮机传动装置中的温度。这里所公开的实施形式和安装方案均相应地适用于这些应用目的。为了在一台燃气轮机内的不同地点同时测量温度，也可以安装多个高温度20，它们的热辐射信号由一个公共的电子测量设备33进行分析。除了或替代这种高温测量地确定温度，还总是可以谱测量地检测表面性质。

此外本发明的对象还是一种燃气轮机，它尤其适用于生产电能，以及燃气轮机有一个按本发明的高温计20，它的测量探针21装在燃气轮机内腔用于检测高热负荷构件的热辐射；它的纤维24、31用于将热辐射传输给检测器32；以及它的检测器32与电子测量设备33连接。检测器32最好装在燃气轮机的外面。

一种有利的实施形式涉及具有导向叶片34、48的燃气轮机，导向叶片有用于安装测量探针21的孔41，还有用于至少部分地装入纤维24、31的冷却通道，以及有用于安装纤维24、31和/或测量探针21的导管43。尤其是孔41在导向叶片34的后缘38上或在导向叶片(48)的叶根(36)的后壁50上有一口42，以及探测头22以朝着工作叶片35、49的视向装在口42内。按与之不同的另一种方案，孔41可以在导向叶片34、48的壁内位于尽可能靠近表面的地方并有一个盲孔53，盲孔内设有一个用于探测头22的定距装置，使探测头22与盲孔53构成一个微型空腔54。

本发明还涉及借助于按本发明的高温计(20)监控燃气轮机的方法。前提条件是，如前所述，将测量探针21装在燃气轮机内腔用于检测高热负荷构件的热幅射、设置纤维24、31用于将热辐射传输到最好在燃气轮机外面的检测器32、以及，检测器32与电子测量设备33连接。然后在电子测量设备33中计算出至少一个高热负荷构件的特征温度信号，并将此渐度信号用作监控燃气轮机的保护信号。此监控包括制构件的热过载，在需要时通过供油节流降低负载，或记录构件的热负荷史以便估算其预测的使用寿命。

特别重要的是监控尤其第一和第二排工作叶片35、49和导向叶片34、48的温度。叶片34、35、48、49受到如此高的热负荷，以致它们的使用寿命由于不太大的几十度的过热便可能已经显著减少。然而由于在热燃气与冷却式叶片34、35、48、49之间有几百度的大的温度差，这种过热的危险相当大。此外，各叶片34、35、48、49由于故障可能过热。按本发明的高温度20由于其有更高的测量精度所以非常适合于防止发生这些情况。尤其是，此高温计20首先通过借助于理想的黑辐射源的比较测量校准。于是在1000℃时的绝对温度测量和测量精度高于±10℃可以达到。因此第一次可以具有足够精度和可靠性地测量叶片34、35、48、49的过热。作为特征温度信号最好使用平均温度信号和/或工作叶片35、49或导向叶片34、48尤其是一排工作叶片35、49或导向叶片34、48的单个温度信号。除此之外，此高温计20也是一种有价值的辅助装置，以便在运行中有控制地将叶片温度置于负荷极限附近，并因而提高燃气轮机的效率。

总而言之，本发明公开了一种紧凑、耐高温和柔性的高温计20，用于安装在热的和难以接近的环境中，这种高温计由于其高的测量精度，可特别有效地保护涡轮和提高涡轮的功率。

符号表1 Land高温计(先有技术)2 直视通道3 视窗4 馈给光学镜片5 光学低温纤维6 检测器7 电信号线8 电子测量设备9 空气吹洗装置10 涡轮机匣11 隔音罩(“Enclosure”)12 Accufiber高温计(先有技术)13 黑空腔辐射源(空腔)14 蓝宝石棒(Al2O3单晶体)15 光学耦合器16 光学低温纤维17 检测器18 光电二极管19 滤光器20 高温计21 光导测量探针22 显微光学探测头、圆锥体、显微透镜23 接头24 光学高温纤维25、26 高温涂层25 金钎料26 金外套27、28 防护毛细管27 防护毛细管的头部28 防护毛细管29 补偿圈30 光学插头31 纤维延伸段32 检测器33 电子测量设备34 低压导向叶片35 低压工作叶片36 叶根37 叶片平合38 导向叶片后缘39 叶片冷却通道40 冷却空气41 孔42 口43 导管44 转子45 导向叶片前缘46 热燃气流47 Land高温计的直视通道48 高压导向叶片49 高压工作叶片50 叶根后壁51 高温计的视向52 后缘区内的压力侧53 盲孔54 微型空腔D 圆锥体最大的直径L 圆锥体长度