專利名稱：確定流體機(jī)械的工作葉片與圍繞工作葉片的壁之間距離的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定流體機(jī)械至少一個(gè)工作葉片與圍繞所述至少一個(gè) 工作葉片的壁之間距離的裝置以及 一 種方法的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由DE 197 05 769A1可知一種用于監(jiān)測(cè)透平才幾徑向和軸向間隙相應(yīng)的 裝置，以及該裝置相應(yīng)的應(yīng)用。
流體機(jī)械，例如蒸汽或燃?xì)廨啓C(jī)，在工業(yè)上用作熱力機(jī)械，將儲(chǔ)存在 氣流中的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，尤其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了保證可靠地運(yùn)行 此類流體機(jī)械，力求尤其在運(yùn)行期間并因而當(dāng)安裝在流體機(jī)械內(nèi)的葉輪旋 轉(zhuǎn)時(shí)，能連續(xù)監(jiān)測(cè)葉輪的工作葉片。在這里，準(zhǔn)確遵守工作葉片葉尖，亦 即工作葉片沿徑向最外面的邊緣，離圍繞工作葉片的壁的距離(徑向間隙) 非常重要。出自于安全的原因不允許低于一個(gè)最小徑向間隙；然而徑向間 隙過(guò)大將導(dǎo)致不希望的低效率。除了徑向間隙外，尤其對(duì)于帶蓋帶的葉柵 加內(nèi)襯的葉輪，離壁件的軸向距離至關(guān)重要。因?yàn)檫@些參數(shù)通過(guò)不同的動(dòng) 力學(xué)影響因素而改變，所以力求能在運(yùn)行期間連續(xù)監(jiān)測(cè)徑向間隙和軸向間 隙。徑向間隙的大小可例如借助電容式探頭監(jiān)測(cè)，它定位在葉尖附近，不 與之接觸。然而可惜這些探頭的精度、位置分辨率和使用壽命有限。
在DE 197 05 769A1中提供了 一種監(jiān)測(cè)流體機(jī)械徑向和軸向間隙的裝 置。在這里使用一個(gè)微波雷達(dá)系統(tǒng)，它包括發(fā)送及接收單元，具有固定頻 率的微波從這里發(fā)出，通過(guò)波導(dǎo)管，對(duì)準(zhǔn)流體機(jī)械的葉輪。在這里波導(dǎo)管 穿過(guò)圍繞葉輪的機(jī)匣并固定在那里。波導(dǎo)管的出口設(shè)在葉輪的工作葉片頂 端上方非?？拷牡胤?，從而可以確定發(fā)送的微波的反射、葉片頂端離波 導(dǎo)管端的距離，并因而確定離圍繞工作葉片的壁距離是多少。所述的確定 借助反射的微波的相位分析實(shí)現(xiàn)。通過(guò)確定發(fā)送與反射的微波之間的相位 差，完成距離的確定。在機(jī)匣內(nèi)部葉輪的區(qū)域內(nèi)，尤其對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)，在其運(yùn)行時(shí)可存在極
端條件。在以約100m/s的速度和在16bar范圍內(nèi)的氣壓下流動(dòng)時(shí)，在燃?xì)?輪機(jī)中正好產(chǎn)生約1200。C的溫度。這種極端條件可至少在一定程度上穿過(guò) 波導(dǎo)管作用在與波導(dǎo)管連接的發(fā)送和接收單元上，從而造成其損壞。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種相應(yīng)的裝置和裝置的應(yīng)用， 其中保護(hù)與波導(dǎo)管連接的裝置，防止流體機(jī)械運(yùn)行時(shí)存在的極端條件造成 損壞。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種與獨(dú)立權(quán)利要求1特征相應(yīng)的裝置。
因此，所述用于確定流體機(jī)械的至少一個(gè)工作葉片與圍繞所述至少一
個(gè)工作葉片的壁之間距離的裝置，該裝置包括下列部分，即
-波導(dǎo)管，其用于導(dǎo)引不同頻率的電磁波和通過(guò)至少一個(gè)面朝工作葉片
的波導(dǎo)管口朝工作葉片方向發(fā)送至少一種頻率的電磁波，
-至少一個(gè)用于將不同頻率的電磁波供入波導(dǎo)管內(nèi)的裝置，
-至少一個(gè)用于接收所供入波導(dǎo)管內(nèi)的電磁波被反射的份額的裝置，
以及
-用于評(píng)估所供入的電磁波被接收反射的份額的數(shù)據(jù)分析器，該數(shù)據(jù) 分析器包括用于比較所供入的電；茲波的各自相位與所供入的電磁波相應(yīng)地 被反射的份額的相位的裝置，其中，借助數(shù)據(jù)分析器可以對(duì)每種頻率確定 一個(gè)相位比較值，并根據(jù)比較相位比較值可以確定所述距離，
應(yīng)設(shè)計(jì)為，
-波導(dǎo)管設(shè)有密封件，
-該密封件設(shè)計(jì)為可傳送至少一種頻率的電磁波，以及
-該密封件沿電磁波的導(dǎo)引方向具有兩個(gè)相對(duì)置的面。
因此波導(dǎo)管借助于密封件而相對(duì)于在流體機(jī)械運(yùn)行時(shí)存在極端條件的
工作葉片區(qū)域密封。
因此可以借助電磁波進(jìn)行距離測(cè)量，電磁波借助波導(dǎo)管通過(guò)流體機(jī)械
的壁被導(dǎo)入工作葉片區(qū)內(nèi)，與此同時(shí)在工作葉片區(qū)中的極端條件不穿過(guò)波
導(dǎo)管作用。
由從屬于權(quán)利要求1的那些權(quán)利要求可知本發(fā)明裝置的有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。在這里，按照權(quán)利要求1的實(shí)施形式可以與相關(guān)從屬權(quán)利要求之一的 特征或優(yōu)選地也可以與多項(xiàng)從屬權(quán)利要求的特征組合。據(jù)此，本發(fā)明的裝 置附加地還有下列特征
-例如密封件可布設(shè)在波導(dǎo)管口的區(qū)域內(nèi)。由此保證最大可能地保護(hù) 波導(dǎo)管和與波導(dǎo)管連接的裝置，例如數(shù)據(jù)分析器。
-有利地，所述兩個(gè)面中至少一個(gè)可設(shè)計(jì)為凸的，在這種情況下所述 至少一種頻率的電磁波可聚焦地發(fā)射到工作葉片上。由此也可以尤其沿側(cè) 向分辨工作葉片的葉尖，從而可以確定工作葉片葉尖型面。
-兩個(gè)面中至少一個(gè)也可以設(shè)計(jì)為凹的，在這種情況下所述至少一種 頻率的電磁波可以朝工作葉片的方向分射地發(fā)射。采取這種設(shè)計(jì)措施尤其 也可以沿側(cè)向分辨工作葉片的葉尖。在這種情況下，在數(shù)據(jù)分析器內(nèi)評(píng)估
散射在工作葉片葉尖上的電》茲波時(shí)采用已知的SAR方法(SAR: Synthetic △perture區(qū)ader )。
-與之相反也可以優(yōu)選，密封件的兩個(gè)相對(duì)置的面設(shè)計(jì)為平面以及互 相平行，在這種情況下密封件設(shè)計(jì)為可反射至少第一種頻率的電磁波以及 可傳送至少第二種頻率的電磁波。在這里密封件通過(guò)其相對(duì)置的平行地隔 開(kāi)距離的表面，構(gòu)成一個(gè)有頻率選擇特性的諧振器。取決于兩個(gè)表面之間 的距離，僅具有特定波長(zhǎng)(在這里兩個(gè)面的間距是半波長(zhǎng)的整數(shù)倍)的電 磁波通過(guò)密封件傳送。反之，具有處于其間的波長(zhǎng)的電磁波被密封件反射。 若在評(píng)估時(shí)相互比較所供入的電磁波被密封件反射的份額與通過(guò)密封件傳 送并在工作葉片上反射的份額的相位比較值，則可以確定工作葉片與流體 機(jī)械的圍繞工作葉片的壁之間經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)木嚯x值。在這里通過(guò)計(jì)算補(bǔ)償 波導(dǎo)管因溫度引起的膨脹。
-可優(yōu)選，密封件具有在6至20范圍內(nèi)，尤其9至15的介電常數(shù)s。 因此在密封件上花費(fèi)少量技術(shù)性費(fèi)用，可以借助密封件影響電磁波在波導(dǎo) 管內(nèi)的射線軌跡。若密封件設(shè)計(jì)為諧振器，則除此之外保證密封件表面(亦 即諧振器表面)有足夠高的反射率。
-在這方面可優(yōu)選，密封件由陶乾，尤其Ab03制成。由此保證密封件 非常良好的耐熱熱性。
-可優(yōu)選，所述電》茲波是尤其在70GHz至150GHz頻率范圍內(nèi)的毫米 波。因?yàn)樵谶@些頻率時(shí)的波長(zhǎng)約為4毫米和更短，因此可以使用非常緊湊
6的波導(dǎo)管，它們的橫截面尺寸典型地可以在要導(dǎo)引的波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)內(nèi)選擇。 此外本發(fā)明還涉及一種按照本發(fā)明用于確定設(shè)計(jì)為燃?xì)廨啓C(jī)的流體機(jī) 械的至少一個(gè)工作葉片與圍繞所述至少一個(gè)工作葉片的壁之間距離的裝置 的應(yīng)用。
-在這里波導(dǎo)管可有利地布設(shè)在所述壁的一個(gè)冷卻通道內(nèi)。由此，為 了安裝本發(fā)明的裝置，可以利用為冷卻已經(jīng)布設(shè)在壁內(nèi)的許多冷卻通道之


下面借助附圖詳細(xì)說(shuō)明所述裝置的優(yōu)選的、但絕不僅限于此的實(shí)施例。 為了看得清楚，附圖未按尺寸比例設(shè)計(jì)以及示意性地表示出了某些特征。 其中
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)的局部剖切透視圖； 圖2表示圖1中燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)工作葉片；
圖3示意性示除了按照本發(fā)明具有設(shè)計(jì)為諧振器的密封件的裝置； 圖4示意性示出了按照本發(fā)明具有一個(gè)設(shè)計(jì)為帶凸面的透鏡的密封件 的裝置；以及
圖5示意性示出了按照本發(fā)明具有一個(gè)設(shè)計(jì)為帶凹面的透鏡的密封件 的裝置。
在圖1至圖4中互相對(duì)應(yīng)的部分采用相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)10,它設(shè)計(jì)用于約1200。C的高燃?xì)膺M(jìn)口 溫度。在有內(nèi)壁111的機(jī)匣11內(nèi)，燃?xì)廨啓C(jī)IO有一根可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子 軸12。在轉(zhuǎn)子軸上的工作葉片14設(shè)在流動(dòng)通道13中。
圖2詳細(xì)表示一個(gè)這種工作葉片14處于拆卸后的狀態(tài)。工作葉片14 所謂工作葉片葉尖141的上端，在已裝入的狀態(tài)面朝燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)匣11的內(nèi) 壁111。
圖3示意性示出了按照本發(fā)明的裝置的第一種實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn) 只示意地表示出了部分工作葉片14。用箭頭142示意表示，在燃?xì)廨啓C(jī)IO 運(yùn)行時(shí)工作葉片14在測(cè)量距離期間沿箭頭142的方向運(yùn)動(dòng)。按一次近似，可以將沿箭頭方向的運(yùn)動(dòng)看作沿側(cè)向Z的直線運(yùn)動(dòng)。工作葉片葉尖141按徑
向間距Ax與燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)匣11的內(nèi)壁111隔開(kāi)距離。為保證燃?xì)廨啓C(jī)10盡 可能高的效率，在工作葉片14的端部，亦即工作葉片葉尖141，與氣輪機(jī) 機(jī)匣11的內(nèi)壁111之間的距離Ax應(yīng)盡可能小，以及典型地處于幾毫米的 范圍內(nèi)，尤其在lmm與20mm之間。壁111具有至少一個(gè)孔，其中形狀封 閉地安裝一個(gè)波導(dǎo)管40。有利地，波導(dǎo)管40置入一個(gè)在壁111內(nèi)已經(jīng)存在 的許多冷卻通道之一中。波導(dǎo)管40設(shè)計(jì)為管狀，以及例如具有內(nèi)徑d在2 至10mm范圍內(nèi)的圓形或矩形橫截面。波導(dǎo)管40的壁42典型地用導(dǎo)電材 料制成，例如鋼。尤其是波導(dǎo)管40的設(shè)有口 41的端部以這樣的方式布設(shè) 在壁111內(nèi)，即，使它不伸入或盡可能少地伸入燃?xì)廨啿艓?0的流動(dòng)通道13 中，以便對(duì)流動(dòng)通道13內(nèi)的燃?xì)饬鞯挠绊懽钚　Ｔ诓▽?dǎo)管口41的區(qū)域內(nèi)， 按圖3中的實(shí)施例，在波導(dǎo)管40中與波導(dǎo)管40內(nèi)部橫截面形狀封閉連接 地安裝一個(gè)密封件70a，它有兩個(gè)互相平行的平的表面71a、 72a。在這里密 封件70a相對(duì)于流動(dòng)通道13密封波導(dǎo)管40。密封件70a有利地用一種對(duì)電 磁射線至少半透明的陶瓷，尤其八1203制成。在這里陶資的介電常數(shù)s應(yīng)尤 其在6至20的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在9至15的范圍內(nèi)。波導(dǎo)管40的另一端與 發(fā)送/接收單元50連接，該發(fā)送/接收單元包括用于發(fā)送/接收電^f茲波31a、 31b、 32a、 32b、尤其在70GHz至150GHz的頻率范圍內(nèi)的微波的供入裝置 51和接收裝置52。發(fā)送/接收單元50還與數(shù)據(jù)分析器60連接。 確定距離的詳細(xì)過(guò)程如下
發(fā)送/接收單元50將例如兩種不同頻率a和b的電石茲波31a、 31b供入 波導(dǎo)管40內(nèi)。有利地，兩種頻率a和b之差最多約55%和至少約5%，所 以對(duì)應(yīng)的電》茲波31a、 31b可以由同一個(gè)波導(dǎo)管40導(dǎo)引。在這里作為供入裝 置51可以采用雙頻供入裝置51，或也可以使用兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)頻率a或b的 發(fā)送裝置，它們通過(guò)預(yù)選器與波導(dǎo)管40連接(圖中未表示)。對(duì)于規(guī)定頻 率a的電^f茲波31a,密封件70a基于其有其兩個(gè)平行平面71a、 72a的設(shè)計(jì)意 味著是一種諧振器。若兩個(gè)相對(duì)置的表面71a、 72a,它們?cè)诓▽?dǎo)管40內(nèi)沿 電磁波31a、 31b的導(dǎo)引或傳播方向定向(亦即它們的表面法線與電磁波的 傳播方向重合)，其間距是射到諧振器的電磁波31a半波長(zhǎng)的多倍，則電磁 波在諧振器內(nèi)部多次反射以及至少按份額朝工作葉片14的方向傳送。因此 密封件70a可認(rèn)為是傳送具有這種頻率a的電磁波的。反之，處于其間的頻率b的電磁波31b已經(jīng)被密封件的第一表面72a反射回到發(fā)送/接收單元50， 電磁波31b在供入波導(dǎo)管40后發(fā)射到密封件的第一表面72a上。因此，按 圖3所示實(shí)施例的密封件70a是一種頻率選擇性元件，它的傳輸和反射特性 與頻率有關(guān)。
因此按圖3所示實(shí)施例，具有頻率a的電磁波31 a通過(guò)密封件70a發(fā)送， 而具有頻率b的電磁波31b被反射回到發(fā)送/接收單元50。在這種情況下發(fā) 送的電磁波31a接著通過(guò)波導(dǎo)管口 41朝工作葉片14的方向發(fā)射。在走過(guò)距 離Ax后，發(fā)射的電磁波31a的至少一部分份額32a從工作葉片葉尖141向 波導(dǎo)管40反射，沿反方向重新穿過(guò)密封件70a，并在這之后從波導(dǎo)管40輸 往發(fā)送/接收單元50。借助例如接收二極管作為接收電磁波的裝置52，檢測(cè) 發(fā)送的例如雙頻電磁波31a、 31b中反射的份額32a、 32b并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電 信號(hào)，將該電信號(hào)供給數(shù)據(jù)分析器60。借助數(shù)據(jù)分析器60根據(jù)電信號(hào)首先 確定與兩個(gè)頻率a和b對(duì)應(yīng)的電石茲波32a、 32b的相位值cpra和cprb。下一步 通過(guò)相位比較裝置61將發(fā)送的電》茲波31a、 31b的各自的相位(pQa、 cpob與 發(fā)送的電磁波31a、 31b的相應(yīng)地被反射的份額32a、 32b的相位(pra、 cprb 進(jìn)4亍比4支。在這里例如通過(guò)相位差ii A(pa二cpra-(poa或A(pb二(prb-(pob確定的各 自的相位比較值A(chǔ)cpa或Acpb，直接與由供入裝置51供入的電磁波31a、 31b 走過(guò)的距離相關(guān)聯(lián)。除了要確定的工作葉片葉尖141離壁111或離波導(dǎo)管口 141的距離Ax外，基于壁111并因而還有波導(dǎo)管40隨溫度膨脹，所以在密 封件70a與發(fā)送/接收單元50之間的距離，也會(huì)因溫度引起改變，從而使期 望的距離確定不準(zhǔn)確。通過(guò)例如用減法比較供入的電》茲波31a、 31b從工作 葉片葉尖141反射的份額32a與從密封件反射的份額32b的相位比較值A(chǔ)cpa 或Acpb,可以補(bǔ)償所述溫度引起的不準(zhǔn)確度。然后將如此獲得的比較值A(chǔ)cpab 通過(guò)另一個(gè)賦值裝置62賦予工作葉片葉尖141與壁111之間距離Ax—個(gè) 測(cè)量值M。所述的賦值可例如借助數(shù)值表或也可以借助恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算方法進(jìn) 行。
針對(duì)所述至少一個(gè)工作葉片14的距離Ax確定的測(cè)量值M，通過(guò)未進(jìn) 一步示出的在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的顯示或報(bào)警裝置，發(fā)出警報(bào)或進(jìn)一步傳給中央處理機(jī)。
數(shù)據(jù)分析器60也可以配備比較功能，借此可以確定已低于預(yù)定的距離 閾值。例如在低于閾值時(shí)可以自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，以便采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，例如關(guān)閉燃?xì)廨啓C(jī)10。
圖4和圖5示意性示出按照本發(fā)明裝置的另外兩種實(shí)施例。它們基本 上與按圖3的實(shí)施例一致。下面只說(shuō)明不同點(diǎn)。
在這兩種實(shí)施例中，在波導(dǎo)管口 41區(qū)域內(nèi)的密封件70b、 70c設(shè)計(jì)有 向兩側(cè)彎曲的表面71b、 72b、 71c、 72c 。在圖4中這兩個(gè)表面71b、 72b 是外凸地彎曲，而按圖5的密封件有兩個(gè)凹的表面71c、 72c。在這兩種情 況下，密封件70b、 70c具有用于/人發(fā)送/接收單元50供入波導(dǎo)管40內(nèi)的電 磁波31a的透鏡的功能。
借助于按照?qǐng)D4具有凸形彎曲表面71b、 72b的密封件70b，可以將供 入波導(dǎo)管40內(nèi)的電磁波31a聚焦在工作葉片葉尖141上。因此，在評(píng)估從 一個(gè)在工作葉片葉尖141上通過(guò)焦點(diǎn)狹窄地限定的區(qū)域反向散射的電磁波 32a時(shí)，確定涉及此區(qū)域的距離Ax。因?yàn)楫?dāng)燃?xì)廨啓C(jī)IO運(yùn)行時(shí)在隨這之后 的時(shí)窗內(nèi)工作葉片14將沿箭頭方向z繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，所以基于工作葉片葉尖141 的造型，在下一時(shí)窗內(nèi)距離Ax將因這種造型而引起改變。
借助例如上述接收二極管作為電磁波的接收裝置52,檢測(cè)發(fā)送的電磁 波31a被反射的份額32a并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，將該電信號(hào)供給數(shù)據(jù)分析
波32a相位值cp_a (t )。下一步通過(guò)相位比較裝置61將發(fā)送的電磁波31a的 恒定相位cpQa與發(fā)送的電磁波31a被反射的份額32a隨時(shí)間的相位cpra (t) 進(jìn)行比較。在這里例如通過(guò)相位差值A(chǔ)cpa (t) =cpra (t) -(pQa確定的隨時(shí)間 的相位比較值A(chǔ)cpa (t)，直接與由供入裝置51供入的電磁波31a走過(guò)的距 離相關(guān)聯(lián)。然后，將此相位比較值A(chǔ)cpa (t)通過(guò)賦值裝置62賦予工作葉片 葉尖141與壁111之間距離Ax—個(gè)隨時(shí)間的測(cè)量值M (t)。所述的賦值可 例如借助數(shù)值表或也可以借助恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算方法進(jìn)行。
為了確定工作葉片葉尖的型面，數(shù)據(jù)分析器60附加地有一個(gè)賦值裝置 63，借助它賦予獲得的隨時(shí)間的相位比較值A(chǔ)(pa (t) —個(gè)沿側(cè)向z的地點(diǎn) 分辨的工作葉片葉尖型面L (z)。
^"助于^t要照?qǐng)D5有凹形彎曲表面71c、 72c的密封件70c，供入波導(dǎo)管 40內(nèi)的電磁波31a可以朝工作葉片葉尖141的方向分射地發(fā)射。因此，在 評(píng)估從整個(gè)工作葉片葉尖141反向散射的電磁波32a時(shí)，確定距離Ax。基 于工作葉片葉尖141的造型，在所有反向散射的電磁波份額32aj(i:自然數(shù)；
10在圖5中i=l, 2)的總體中，得到反向散射的電磁波份額32aj不同的相位 值cpA。然后，根據(jù)反向散射的電磁波份額32aj因所述造型引起的相位差， 推斷出工作葉片葉尖141的型面。
借助于例如上述接收二極管作為電磁波的接收裝置52，檢測(cè)發(fā)送的電 磁波31a被反射的份額32aj并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，將該電信號(hào)供給數(shù)據(jù) 分析器60。借助數(shù)據(jù)分析器60根據(jù)電信號(hào)首先確定由型面引起的電磁波 32ai相位值(p^i的系綜i。下一步通過(guò)相位比較裝置61將發(fā)送的電磁波31a 的恒定相位(pQa與反射的份額32a;的不同的相位cpA進(jìn)行比較。在這里，例 如通過(guò)相位差值A(chǔ)cpar化ar(poa確定的不同的相位比較值A(chǔ)cpai，直接與由供 入裝置51供入的電磁波31a走過(guò)的距離相關(guān)聯(lián)。然后，此相位比較值A(chǔ)cpai 通過(guò)賦值裝置62賦予工作葉片葉尖141與壁111之間距離Ax—個(gè)測(cè)量值 M。所述的賦值可例如借助數(shù)值表或也可以借助恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算方法進(jìn)行。
為了確定工作葉片葉尖的型面，采用已知的SAR方法(SAR: Synthetic △perture區(qū)ader )。為此數(shù)據(jù)分析器60附加地具有另 一個(gè)賦值裝置64,借助 它賦予獲得的與型面有關(guān)的相位比較值A(chǔ)(pai—個(gè)沿側(cè)向z的地點(diǎn)分辨的工 作葉片葉尖型面L (z)。
本發(fā)明不應(yīng)認(rèn)為僅限于所表示的實(shí)施例。同樣屬于本發(fā)明保護(hù)范圍的 還包括采用多個(gè)用于發(fā)送和/或用于接收的波導(dǎo)管40,以便例如達(dá)到冗余測(cè) 量和更高的精度。
權(quán)利要求
1. 一種用于確定流體機(jī)械(10)的至少一個(gè)工作葉片(14)與圍繞所述至少一個(gè)工作葉片(14)的壁(111)之間距離(Δx)的裝置，該裝置包括下列部分，即-波導(dǎo)管(40)，用于導(dǎo)引不同頻率的電磁波(31a、31b、32a、32b)和通過(guò)至少一個(gè)面朝工作葉片(14)的波導(dǎo)管口(41)朝工作葉片(14)方向發(fā)送至少一種頻率的電磁波(31a)，-至少一個(gè)用于將不同頻率的電磁波(31a、31b)供入波導(dǎo)管(40)內(nèi)的裝置(51)，-至少一個(gè)用于接收所供入波導(dǎo)管(40)內(nèi)的電磁波(31)被反射的份額(32a、32b)的裝置(52)，以及-數(shù)據(jù)分析器(60)，其用于評(píng)估所供入的電磁波(31a、31b)被接收反射的份額(32a、32b)，該數(shù)據(jù)分析器包括用于比較所供入的電磁波(31a、31b)的各自相位與所供入的電磁波(31a、31b)相應(yīng)地被反射的份額(32a、32b)的相位的裝置(61)，其中，借助數(shù)據(jù)分析器可以對(duì)每種頻率確定一個(gè)相位比較值，并根據(jù)比較相位比較值可以確定所述距離(Δx)，其特征為-波導(dǎo)管(40)設(shè)有密封件(70a、70b、70c)，-該密封件設(shè)計(jì)為可傳送至少一種頻率的電磁波(31a、32a)，以及-該密封件沿電磁波(31a、31b、32a、32b)導(dǎo)引方向具有兩個(gè)相對(duì)置的表面(71a、71b、71c、72a、72b、72c)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述密封件(70a、 70b、 70c)布設(shè)在波導(dǎo)管口 (41)的區(qū)域內(nèi)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為，所述兩個(gè)表面(71b、 72b)中至少一個(gè)設(shè)計(jì)為凸的，在這種情況下所述至少一種頻率的電石茲波(31a)可聚焦地發(fā)射到工作葉片(14)上。
4. 按照前列諸權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為，所述兩個(gè)表面 (71c、 72c)中至少一個(gè)設(shè)計(jì)為凹的，在這種情況下所述至少一種頻率的電乂磁波(31a)可以朝工作葉片(14)的方向分射地發(fā)射。
5. 按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征為，所述密封件(70a)的兩個(gè) 相對(duì)置的表面(71a、 72a )設(shè)計(jì)為互相平行的平面，在這種情況下密封件(71a ) 設(shè)計(jì)為可反射至少第一種頻率的電^f茲波(31b、 32b)以及可傳送至少第二 種頻率的電磁波(31a、 32a)。
6. 按照前列諸權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為，所述密封件(70a、 70b、 70c)具有在6至20范圍內(nèi)的介電常數(shù)e。
7. 按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征為，所述密封件(70a、 70b、 70c)由陶資，尤其八1203制成。
8. 按照前列諸權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征為，所述電磁波(31a、 31b、 32a、 32b)是尤其在70GHz至150GHz頻率范圍內(nèi)的毫米波。
9. 一種按照前列諸權(quán)利要求之一所述的確定設(shè)計(jì)為燃?xì)廨啓C(jī)的流體機(jī) 械(IO)的至少一個(gè)工作葉片(14)與圍繞所述至少一個(gè)工作葉片(14) 的壁(111)之間距離(Ax)的裝置的應(yīng)用。
10. 按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征為，波導(dǎo)管(40)布設(shè)在所述 壁(111)的一個(gè)冷卻通道內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定流體機(jī)械的至少一個(gè)工作葉片(14)與圍繞所述至少一個(gè)工作葉片(14)的壁(111)之間距離(Δx)的裝置，它包括波導(dǎo)管(40)，波導(dǎo)管用于導(dǎo)引不同頻率的電磁波(31a、31b、32a、32b)和通過(guò)至少一個(gè)面朝工作葉片(14)的波導(dǎo)管口(41)朝工作葉片(14)方向發(fā)送至少一種頻率的電磁波(31a)；還包括至少一個(gè)用于將不同頻率的電磁波(31a、31b)供入波導(dǎo)管(40)內(nèi)的裝置(51)以及至少一個(gè)用于接收所供入波導(dǎo)管(40)內(nèi)的電磁波(31)被反射的份額(32a、32b)的裝置(52)。此裝置還有數(shù)據(jù)分析器(60)，用于評(píng)估所供入的電磁波(31a、31b)被接收反射的份額(32a、32b)。數(shù)據(jù)分析器(60)包括用于比較所供入的電磁波(31a、31b)的各自相位與所供入的電磁波(31a、31b)相應(yīng)地被反射的份額(32a、32b)的相位的裝置(61)，其中，借助數(shù)據(jù)分析器可以對(duì)每種頻率確定一個(gè)相位比較值，并根據(jù)比較相位比較值可以確定所述距離(Δx)。在這里，波導(dǎo)管(40)設(shè)有密封件(70a、70b、70c)，密封件設(shè)計(jì)為可傳送至少一種頻率的電磁波(31a、32a)，以及沿電磁波(31a、31b、32a、32b)導(dǎo)引方向具有兩個(gè)相對(duì)置的表面(71a、72a)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101535763SQ200780041723
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者托馬斯·博塞爾曼, 邁克爾·威爾希 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司