專利名稱：用于與渦輪機(jī)一起使用的傳感器組件及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域總體涉及渦輪機(jī)，并且更具體地，涉及能夠與渦輪機(jī)一起使用的傳感器組件。
背景技術(shù)：
例如渦輪發(fā)動機(jī)的至少一些已知的渦輪機(jī)使用高溫流體進(jìn)行操作。例如，至少一些已知的渦輪發(fā)動機(jī)包括諸如引導(dǎo)高溫流體經(jīng)過其中的渦輪輪葉的部件。持續(xù)暴露于高溫可能會造成一些部件的損傷，例如在部件的表面上引起腐蝕或?qū)е缕渌考呐c熱相關(guān)的破裂。對磨損的或損壞的部件持續(xù)地進(jìn)行操作可能會對其它部件造成進(jìn)一步損傷，或者可能會導(dǎo)致系統(tǒng)其它部件的故障?？傮w而言，就這一點而論，對渦輪發(fā)動機(jī)及其相關(guān)部件的操作溫度進(jìn)行監(jiān)控，以保證渦輪發(fā)動機(jī)的安全操作并且保證發(fā)動機(jī)部件的期望使用壽命。已經(jīng)有多種已知的方法和傳感器系統(tǒng)被用于確定渦輪發(fā)動機(jī)及其相關(guān)部件的溫度。例如，通常使用例如熱電偶和/或高溫測定法的若干技術(shù)和儀器實現(xiàn)從例如旋轉(zhuǎn)部件的部件獲取溫度數(shù)據(jù)。晶體溫度傳感器也可以用于確定旋轉(zhuǎn)部件的溫度。至少一些已知的晶體溫度傳感器可提供一個與晶體所暴露于的最高溫度的近似值相對應(yīng)的單個數(shù)據(jù)點。在實施晶體溫度傳感器時，通常將傳感器聯(lián)接至渦輪發(fā)動機(jī)部件。例如，晶體溫度傳感器可以聯(lián)接至例如轉(zhuǎn)子葉片、輪或墊圈的旋轉(zhuǎn)部件。晶體溫度傳感器還可以聯(lián)接至例如噴嘴、定子葉片、保護(hù)罩、燃燒硬件、罩殼的靜止部件。實際上，晶體溫度傳感器可以用在渦輪機(jī)的所有三個“主要”分段上，包括壓縮機(jī)、燃燒室和/或渦輪。但是，從例如旋轉(zhuǎn)部件的一些渦輪發(fā)動機(jī)部件獲取數(shù)據(jù)可能是成本較高、效率較低并且/或者需要大量勞動力的。例如，至少一些已知的晶體溫度傳感器通過改變渦輪部件的形狀和/或組成來聯(lián)接至渦輪部件。例如，為了將晶體溫度傳感器聯(lián)接至渦輪輪葉， 需要對渦輪輪葉進(jìn)行加工，以便在渦輪輪葉內(nèi)形成具有能夠?qū)⒕w收容于其中的尺寸的凹槽。這樣一來，在各項測試之前，為了將晶體溫度傳感器聯(lián)接至輪葉，必須將渦輪輪葉從發(fā)動機(jī)移除，以便使傳感器能夠聯(lián)接至輪葉內(nèi)。而且，在測試完成之后，必須將輪葉從渦輪發(fā)動機(jī)移除，以便對傳感器進(jìn)行分析。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供一種對用于與渦輪機(jī)一起使用的傳感器組件進(jìn)行組裝的方法。該方法包括提供罩的步驟，罩包括第一部分和自第一部分延伸的第二部分。第一部分內(nèi)界定了一個腔。而且，將傳感裝置插入腔內(nèi)，傳感裝置被構(gòu)造成測量渦輪機(jī)的部件的至少一個變量。將第二部分可移除地聯(lián)接(即，連接)至渦輪機(jī)部件的表面，使得罩將傳感裝置牢固地聯(lián)接至渦輪機(jī)部件。所述方法進(jìn)一步包括將所述傳感裝置設(shè)置在穿過管基本軸向延伸的孔內(nèi)的步驟， 及將包括設(shè)置在其中的所述傳感裝置的所述管插入所述腔內(nèi)的步驟。所述的聯(lián)接所述第二部分的步驟進(jìn)一步包括將所述第二部分可移除地聯(lián)接至一個基部，以使得所述基部和所述罩至少部分地包住所述傳感裝置的步驟。所述的提供罩的步驟進(jìn)一步包括提供包括第一部分的罩的步驟，所述第一部分包括頂部和聯(lián)接至所述頂部的側(cè)壁。所述第二部分聯(lián)接至所述側(cè)壁。所述的插入傳感裝置的步驟進(jìn)一步包括將晶體溫度傳感器插入所述腔內(nèi)的步驟。在另一個實施例中，提供一種用于與渦輪機(jī)一起使用的傳感器組件。該傳感器組件包括傳感裝置，傳感裝置被構(gòu)造成測量渦輪機(jī)的部件的至少一個變量。而且，該傳感器組件包括一個罩，所述罩被構(gòu)造成將傳感裝置固定至渦輪機(jī)部件。罩包括第一部分，第一部分包括限定于其中的腔，腔具有能夠?qū)鞲醒b置收容于其中的尺寸。而且，罩包括自第一部分延伸的第二部分。第二部分被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至渦輪機(jī)部件的表面。所述傳感器組件進(jìn)一步包括一個管，所述管包括穿過其中基本軸向延伸的孔，所述罩被構(gòu)造成將所述管牢固地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件；和一個基部，所述基部聯(lián)接至所述第二部分，所述基部被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件。所述第一部分包括頂部和自所述頂部延伸的側(cè)壁，所述第二部分聯(lián)接至所述側(cè)壁；且所述第一部分與所述第二部分一體地形成。所述傳感裝置是晶體溫度傳感器。所述罩由金屬合金材料和金屬材料中的至少一種制成。所述罩由鎳鉻合金箔材料制成。在又一種實施例中，提供一種渦輪機(jī)。該渦輪機(jī)包括靜止和/或可旋轉(zhuǎn)的至少一個部件。而且，該渦輪機(jī)包括至少一個傳感器組件，該至少一個傳感器組件聯(lián)接至該部件。 傳感器組件包括傳感裝置，傳感裝置被構(gòu)造成測量部件的至少一個變量。而且，傳感器組件包括一個罩，所述罩被構(gòu)造成將傳感裝置固定至該部件。罩包括第一部分，第一部分包括限定于其中的腔并且該腔具有能夠?qū)鞲醒b置收容于其中的尺寸。而且，罩包括自第一部分延伸的第二部分。第二部分被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至部件的表面。所述至少一個傳感器組件進(jìn)一步包括一個管，所述管包括穿過其中基本軸向延伸的孔，所述罩被構(gòu)造成將所述管牢固地聯(lián)接至所述至少一個部件；及聯(lián)接至所述第二部分的基部，所述基部被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述至少一個部件。所述傳感裝置是晶體溫度傳感器。所述罩由鎳鉻合金箔材料制成。


圖1是示例性渦輪發(fā)動機(jī)的橫截面示意圖；圖2是可以與圖1所示的渦輪發(fā)動機(jī)一起使用并且沿區(qū)域2截取的示例性轉(zhuǎn)子組件的橫截面示意圖；圖3是可以與圖2所示的轉(zhuǎn)子組件一起使用并且沿線3-3截取的示例性傳感器組件的一部分的放大橫截面示意圖；圖4是圖3所示的傳感器組件的分解示意圖；以及圖5是可以用于對圖3所示的傳感器組件進(jìn)行組裝的示例性方法。附圖標(biāo)記列表
權(quán)利要求
1.一種用于與渦輪機(jī)(100) —起使用的傳感器組件(270)，所述傳感器組件包括一個傳感裝置(302)，所述傳感裝置(302)被構(gòu)造成測量所述渦輪機(jī)的部件的至少一個變量；以及一個罩(280)，所述罩(280)被構(gòu)造成將所述傳感裝置固定至所述渦輪機(jī)部件，所述罩包括第一部分(306)，所述第一部分(306)包括一個界定于其中的腔(308)，所述腔具有能夠?qū)⑺鰝鞲醒b置收容于其中的尺寸；以及第二部分(311)，所述第二部分(311)自所述第一部分延伸，所述第二部分被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件的一個表面(272)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述傳感器組件(270)進(jìn)一步包括一個管(303)，所述管(303)包括一個穿過其中基本軸向延伸的孔(304)，所述罩 (280)被構(gòu)造成將所述管牢固地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述傳感器組件(270)進(jìn)一步包括一個基部(402)，所述基部(402)聯(lián)接至所述第二部分(311)，所述基部被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述第一部分(306)包括頂部(309)和自所述頂部延伸的側(cè)壁(310)，所述第二部分(311)聯(lián)接至所述側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述第一部分(306)與所述第二部分(311) —體地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述傳感裝置(302)是晶體溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述罩(280)由金屬合金材料和金屬材料中的至少一種制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件(270)，其特征在于，所述罩(280)由鎳鉻合金箔材料制成。
9.一種渦輪機(jī)(100)，包括至少一個部件，所述部件是靜止部件和可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一種；至少一個傳感器組件(270)，所述至少一個傳感器組件(270)聯(lián)接至所述至少一個部件，所述所述至少一個傳感器組件包括一個傳感裝置(302)，所述傳感裝置(302)被構(gòu)造成測量所述至少一個部件的至少一個變量；以及一個罩(280)，所述罩(280)被構(gòu)造成將所述傳感裝置固定至所述至少一個部件，所述罩包括第一部分(306)，所述第一部分(306)包括一個界定于其中的腔(308)，所述腔 (308)具有能夠?qū)⑺鰝鞲醒b置收容于其中的尺寸，所述罩進(jìn)一步包括自所述第一部分延伸的第二部分(311)，所述第二部分被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述至少一個部件的一個表面(272)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)(100)，其特征在于，所述至少一個傳感器組件(270) 進(jìn)一步包括一個管(303)，所述管(303)包括一個穿過其中基本軸向延伸的孔(304)，所述罩(280)被構(gòu)造成將所述管牢固地聯(lián)接至所述至少一個部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于與渦輪機(jī)(100)一起使用的傳感器組件(270)及其組裝方法。所述傳感器組件包括傳感裝置(302)，所述傳感裝置(302)被構(gòu)造成測量所述渦輪機(jī)的部件的至少一個變量；以及罩(280)，所述罩(280)被構(gòu)造成將所述傳感裝置固定至所述渦輪機(jī)部件。所述罩包括第一部分(306)，所述第一部分(306)包括界定于其中的腔(308)，所述腔具有能夠?qū)⑺鰝鞲醒b置收容于其中的尺寸；以及第二部分(311)，所述第二部分(311)自所述第一部分延伸并且被構(gòu)造成可移除地聯(lián)接至所述渦輪機(jī)部件的一個表面(272)。
文檔編號F01D17/08GK102477874SQ201110393640
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者D·R·威爾遜, K·K·施萊夫, K·L·布魯斯, L·F·波思三世, S·C·亞特斯 申請人:通用電氣公司