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일단부에 개구부가 마련되어 가스터빈용 연소기 내측 공간과 연통되고, 타단부는 외측으로 돌출형성되어 이루어지는 연소진단튜브;상기 연소진단튜브 타단부에 구비되어 상기 연소진단튜브를 통해 상기 연소기 쪽으로 송신초음파를 발생시키는 초음파송신기;상기 연소진단튜브 내부에 구비되어, 상기 송신초음파를 수신하여 제1 수신신호를 생성하고, 상기 송신초음파 중 상기 연소기 내측 반사면에 의해 되돌아오는 반사파를 수신하여 제2 수신신호를 생성하는 초음파수신기; 및상기 초음파송신기 및 상기 초음파수신기와 연결되어 제어하고, 상기 제1,2 수신신호 및 상기 초음파수신기와 상기 반사면 간의 이격거리(L)에 기초하여 상기 연소기 내의 화염 온도(T)를 측정하는 제어부를 포함하고,상기 제어부는, 상기 제1,2 수신신호에 기초하여 상기 송신초음파 수신 후 상기 반사파 수신까지의 지연시간 △t를 산출하고, 속도식 Cflame = 2L /△t 에 의해 상기 연소기 내에서의 초음파의 속도(Cflame)를 산출한 후, 초음파 속도와 온도와의 관계식인 에 의해 상기 화염 온도(T)를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제1항에 있어서,상기 초음파수신기는,상기 연소진단튜브 내부의 제1 초음파수신기와, 상기 연소기 쪽으로 이격구비되는 제2 초음파수신기로 이루어져 상기 송신초음파를 각각 순차 수신하여 제1-1 수신신호 및 제2-1 수신신호를 생성하고, 상기 송신초음파 중 상기 연소기 내측 반사면에 의해 되돌아오는 상기 반사파를 각각 순차 수신하여 제2-2 수신신호 및 제1-2 수신신호를 생성하며,상기 제어부는,상기 제1-1 수신신호, 제2-1 수신신호, 2-2 수신신호 및 제1-2 수신신호와, 상기 제1,2 초음파수신기 간의 이격거리(L1), 상기 제2 초음파수신기와 상기 개구부 간의 이격거리(L2) 및 상기 개구부와 상기 연소기의 반사면 간의 이격거리(L3)에 기초하여 상기 연소기 내의 상기 화염 온도(T)를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제3항에 있어서,상기 제어부는,상기 제1-1,2-1 수신신호에 기초하여 지연시간 △t1을, 상기 제2-1, 2-2 수신신호에 기초하여 지연시간 △t2를, 상기 제2-2,1-2 수신신호에 기초하여 지연시간 △t3을 각각 산출하고,속도식 C1 = L1 /△t1 에 의해 상기 송신초음파의 속도(C1)를, 속도식 Cflame = 2(L2+L3) /△t2 에 의해 상기 연소기 내에서의 초음파의 속도(Cflame)를, 속도식 C2 = L1 /△t3 에 의해 상기 반사파의 속도(C2)를 각각 산출한 후,초음파 속도와 온도와의 관계식인 에 의해 상기 화염 온도(T)를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제4항에 있어서,상기 제어부는, 상기 화염 온도(T)의 정확성을 증대하기 위해, 상기 제2 초음파수신기에서 상기 개구부에 이르는 이격거리(L2)에 대한 상기 송신초음파의 지연시간 △t4를, 상기 송신초음파의 속도(C1)를 기초로 산출하고,상기 개구부에서 상기 제2 초음파수신기에 이르는 이격거리(L2)에 대한 상기 반사파의 지연시간 △t5 를, 상기 반사파의 속도(C2)를 기초로 산출한 후,속도식 Cflame = 2L3 /(△t2-△t4-△t5)에 의해 상기 연소기 내에서의 초음파의 속도(Cflame)를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제4항에 있어서,상기 제어부는,상기 제어부에 의해 산출된 상기 지연시간 △t3와, 상기 송신초음파의 속도(C1)를 기초로 속도식 C1 = L1 /△t3'에 의해 산출되는 △t3'가 소정범위 이상의 차이가 있게 되면, 계측오류신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어부는,산출된 상기 화염 온도(T)가 1300℃ 이하인 경우, 일산화탄소(CO) 발생 위험신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제어부는,산출된 상기 화염 온도(T)가 1600℃ 이상인 경우, 질소산화물(NOx) 발생 위험신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 가스터빈 연소상태진단장치
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