Measurement of combustor surface temperature using phosphor thermometry

형광체를 이용한 연소기 표면온도 측정기술

The surface temperature of a combustor such as an aircraft engine is one of the important measuring factors related to the combustion performance. However, a conventional temperature measurement technique have a large measurement error due to a bad environment such as a combustion flame, vibration, and dust. In order to solve this problem, a technology has been developed which can measure the surface temperature of the combustor in real time using the wavelength change or attenuation time change according to the temperature of the phosphor. In this study, we developed a technique that can measure surface temperature of scram-jet combustor using phosphor thermometry. The calibration curve was obtained according to the temperature from $200^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ in the calibrated temperature chamber. So, we confirmed that phosphor thermometry can be used for measuring surface temperature of scram-jet combustor.

항공기 엔진 등 연소기의 표면온도는 연소성능과 관련된 중요한 측정인자 중의 하나이나 통상적인 온도측정 기술로는 연소화염이나 진동, 분진 등의 열악환경으로 인해 측정오차가 매우 큰 측정량이다. 이를 해결하기 위한 기술로 형광체의 온도에 따른 감쇠광의 파장변화 혹은 감쇠시간 변화를 이용하여 실시간으로 연소기 표면온도를 측정할 수 있는 기술이 개발되었다. 본 연구에서는 스크렘젯 연소기 내부 표면온도르르 in-situ 상태에서 측정할 수 있는 기술을 개발하기 위한 일환으로 355 nm 파장의 레이저로 여기된 Dy:YAG 형광체의 온도에 따른 분광특성을 최대 $800^{\circ}C$까지 측정하였고, 전기로 내에서 교정된 열전대를 이용하여 형광온도계의 교정곡선을 구하였다.