模块化CST传感单元

即插即用

将CST系统的激光束封装为独立模块，通过增加单元数量即可扩展阵列，适配不同尺寸燃气轮机的尾气诊断。

Minqiu, Zhou · Zhang, Rui · Yikai, Xia · Chen, Yuan · Ahmed, Ihab S. · Pourkashanian, Mohammed M. · Ian, Armstrong · Lengden, Michael · Johnstone, Walter · McCann, H. · 刘长

Sensors and Actuators, B: Chemical 2025

参数信息

空间分辨率

8.1 mm

波束间距

10 mm

成像速率

250 frames per second

激光束数量

128

每投影平行束数

32

技术优势

可规模化扩展

每个激光束由独立的发射-接收单元实现，增加单元数量即可适配更大尺寸的燃气轮机。

空间分辨率高

通过小型化光机电设计将波束间距缩至10 mm，结合128束布局，重建分辨率达8.1 mm。

成像速率快

128通道数据采集系统使水蒸气浓度和温度成像速率达到250帧/秒，能够捕捉动态过程。

已在实际机组验证

首次在霍尼韦尔辅助动力装置的排气羽流中重建了水蒸气浓度与温度场，图像清晰显示非均匀分布。

应用场景

• 燃气轮机燃烧诊断：实时获取排气中水蒸气浓度与温度的非均匀分布，辅助发动机性能评估与故障诊断。
• 工业过程监控：模块化设计可按需扩展阵列，用于各种尺寸工业燃烧或反应流环境的在线监测。
• 分布式传感网络：每个发射-接收单元独立运行，可分布布置并与集中数据采集系统连接，构成分布式传感网络。