温度是影响燃气轮机性能的一个重要因素,提高温度可以有效提高燃气轮机的运行效率与功率,目前燃气轮机正在向高温、高转速的方向发展。限制燃气轮机提高温度的主要部件是涡轮的叶片,涡轮叶片长期处于高速的高温空气冲蚀下,很容易发生腐蚀与氧化,一旦涡轮温度超过叶片材料的设计极限,会严重影响涡轮叶片的寿命,因此在燃气轮机运行时监控叶片表面温度十分重要。工程中一般采用比色测温法对涡轮叶片进行测量,该方法结构简单,精度相较于亮度测温法等传统测温方法,也有一定的提高,但是在实际工作中,通常两通道发射率会有一定差距,近似相等处理会引入一定的误差,同时如果光通道对某一波长的光谱辐射具有较强的吸收能力,则可能会严重影响测温结果。本文应用数据采集卡搭建了高速数据采集模块,同时对比多种辐射测温方法,最终采用亮度测温法设计了温度测量程序,最后在上位机完成涡轮叶片温度测量系统主程序的设计。针对涡轮叶片辐射测温,本文作了如下工作:(1)应用性能更强的数据采集卡替代原有的数据采集模块,通过编程实现了光谱辐射数据的多通道采集与TCP/IP协议传输,无需安装数据采集卡驱动,上位机就可以通过局域网控制采集模块,完成数据远程采集与传输,同时将采集模块应用数据采集卡完成后,节省了上位机硬件资源,可以将更多的资源用于后续的数据处理中。(2)本文对各传统辐射测温方法误差及精度影响因素进行分析,同时对比了多光谱辐射测温法结合传统遗传算法、传统的第二代快速非支配排序算法(Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm-II,即NSGA-II)、改进的NSGA-II算法的数据处理结果,计算结果表明改进NSGA-II算法的多光谱测温法计算精度最高,但由于引入遗传算法,计算速度较慢,无法保证温度测量系统的实时性,而亮度测温法计算速度快、抗干扰能力强,在选择波长合适的情况下能准确测量出叶片表面亮度温度,反映出叶片温度分布及变化趋势,并应用LabVIEW完成了程序设计,在输入测量数据后能迅速转换出温度。(3)在LabVIEW环境下设计辐射测温系统软件,添加TCP/IP网络数据接收、电压温度转换、叶片分割、记录保存与读取、环形图与趋势图显示、通道参数设置等模块,实现涡轮叶片温度波形高精度分割,环形图及温度趋势显示控件在线显示当前涡轮叶片温度状态及工作温度走势。