专利名称：用于与涡轮机一起使用的传感器组件及其组装方法
技术领域：
本发明的领域总体涉及涡轮机，并且更具体地，涉及能够与涡轮机一起使用的传感器组件。
背景技术：
例如涡轮发动机的至少一些已知的涡轮机使用高温流体进行操作。例如，至少一些已知的涡轮发动机包括诸如引导高温流体经过其中的涡轮轮叶的部件。持续暴露于高温可能会造成一些部件的损伤，例如在部件的表面上引起腐蚀或导致其它部件的与热相关的破裂。对磨损的或损坏的部件持续地进行操作可能会对其它部件造成进一步损伤，或者可能会导致系统其它部件的故障。总体而言，就这一点而论，对涡轮发动机及其相关部件的操作温度进行监控，以保证涡轮发动机的安全操作并且保证发动机部件的期望使用寿命。已经有多种已知的方法和传感器系统被用于确定涡轮发动机及其相关部件的温度。例如，通常使用例如热电偶和/或高温测定法的若干技术和仪器实现从例如旋转部件的部件获取温度数据。晶体温度传感器也可以用于确定旋转部件的温度。至少一些已知的晶体温度传感器可提供一个与晶体所暴露于的最高温度的近似值相对应的单个数据点。在实施晶体温度传感器时，通常将传感器联接至涡轮发动机部件。例如，晶体温度传感器可以联接至例如转子叶片、轮或垫圈的旋转部件。晶体温度传感器还可以联接至例如喷嘴、定子叶片、保护罩、燃烧硬件、罩壳的静止部件。实际上，晶体温度传感器可以用在涡轮机的所有三个“主要”分段上，包括压缩机、燃烧室和/或涡轮。但是，从例如旋转部件的一些涡轮发动机部件获取数据可能是成本较高、效率较低并且/或者需要大量劳动力的。例如，至少一些已知的晶体温度传感器通过改变涡轮部件的形状和/或组成来联接至涡轮部件。例如，为了将晶体温度传感器联接至涡轮轮叶， 需要对涡轮轮叶进行加工，以便在涡轮轮叶内形成具有能够将晶体收容于其中的尺寸的凹槽。这样一来，在各项测试之前，为了将晶体温度传感器联接至轮叶，必须将涡轮轮叶从发动机移除，以便使传感器能够联接至轮叶内。而且，在测试完成之后，必须将轮叶从涡轮发动机移除，以便对传感器进行分析。
发明内容
在一个实施例中，提供一种对用于与涡轮机一起使用的传感器组件进行组装的方法。该方法包括提供罩的步骤，罩包括第一部分和自第一部分延伸的第二部分。第一部分内界定了一个腔。而且，将传感装置插入腔内，传感装置被构造成测量涡轮机的部件的至少一个变量。将第二部分可移除地联接(即，连接)至涡轮机部件的表面，使得罩将传感装置牢固地联接至涡轮机部件。所述方法进一步包括将所述传感装置设置在穿过管基本轴向延伸的孔内的步骤， 及将包括设置在其中的所述传感装置的所述管插入所述腔内的步骤。所述的联接所述第二部分的步骤进一步包括将所述第二部分可移除地联接至一个基部，以使得所述基部和所述罩至少部分地包住所述传感装置的步骤。所述的提供罩的步骤进一步包括提供包括第一部分的罩的步骤，所述第一部分包括顶部和联接至所述顶部的侧壁。所述第二部分联接至所述侧壁。所述的插入传感装置的步骤进一步包括将晶体温度传感器插入所述腔内的步骤。在另一个实施例中，提供一种用于与涡轮机一起使用的传感器组件。该传感器组件包括传感装置，传感装置被构造成测量涡轮机的部件的至少一个变量。而且，该传感器组件包括一个罩，所述罩被构造成将传感装置固定至涡轮机部件。罩包括第一部分，第一部分包括限定于其中的腔，腔具有能够将传感装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。第二部分被构造成可移除地联接至涡轮机部件的表面。所述传感器组件进一步包括一个管，所述管包括穿过其中基本轴向延伸的孔，所述罩被构造成将所述管牢固地联接至所述涡轮机部件；和一个基部，所述基部联接至所述第二部分，所述基部被构造成可移除地联接至所述涡轮机部件。所述第一部分包括顶部和自所述顶部延伸的侧壁，所述第二部分联接至所述侧壁；且所述第一部分与所述第二部分一体地形成。所述传感装置是晶体温度传感器。所述罩由金属合金材料和金属材料中的至少一种制成。所述罩由镍铬合金箔材料制成。在又一种实施例中，提供一种涡轮机。该涡轮机包括静止和/或可旋转的至少一个部件。而且，该涡轮机包括至少一个传感器组件，该至少一个传感器组件联接至该部件。 传感器组件包括传感装置，传感装置被构造成测量部件的至少一个变量。而且，传感器组件包括一个罩，所述罩被构造成将传感装置固定至该部件。罩包括第一部分，第一部分包括限定于其中的腔并且该腔具有能够将传感装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。第二部分被构造成可移除地联接至部件的表面。所述至少一个传感器组件进一步包括一个管，所述管包括穿过其中基本轴向延伸的孔，所述罩被构造成将所述管牢固地联接至所述至少一个部件；及联接至所述第二部分的基部，所述基部被构造成可移除地联接至所述至少一个部件。所述传感装置是晶体温度传感器。所述罩由镍铬合金箔材料制成。
图1是示例性涡轮发动机的横截面示意图；图2是可以与图1所示的涡轮发动机一起使用并且沿区域2截取的示例性转子组件的横截面示意图；图3是可以与图2所示的转子组件一起使用并且沿线3-3截取的示例性传感器组件的一部分的放大横截面示意图；图4是图3所示的传感器组件的分解示意图；以及图5是可以用于对图3所示的传感器组件进行组装的示例性方法。附图标记列表
权利要求
1.一种用于与涡轮机(100) —起使用的传感器组件(270)，所述传感器组件包括一个传感装置(302)，所述传感装置(302)被构造成测量所述涡轮机的部件的至少一个变量；以及一个罩(280)，所述罩(280)被构造成将所述传感装置固定至所述涡轮机部件，所述罩包括第一部分(306)，所述第一部分(306)包括一个界定于其中的腔(308)，所述腔具有能够将所述传感装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，所述第二部分被构造成可移除地联接至所述涡轮机部件的一个表面(272)。
2.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述传感器组件(270)进一步包括一个管(303)，所述管(303)包括一个穿过其中基本轴向延伸的孔(304)，所述罩 (280)被构造成将所述管牢固地联接至所述涡轮机部件。
3.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述传感器组件(270)进一步包括一个基部(402)，所述基部(402)联接至所述第二部分(311)，所述基部被构造成可移除地联接至所述涡轮机部件。
4.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述第一部分(306)包括顶部(309)和自所述顶部延伸的侧壁(310)，所述第二部分(311)联接至所述侧壁。
5.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述第一部分(306)与所述第二部分(311) —体地形成。
6.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述传感装置(302)是晶体温度传感器。
7.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述罩(280)由金属合金材料和金属材料中的至少一种制成。
8.根据权利要求1所述的传感器组件(270)，其特征在于，所述罩(280)由镍铬合金箔材料制成。
9.一种涡轮机(100)，包括至少一个部件，所述部件是静止部件和可旋转部件中的至少一种；至少一个传感器组件(270)，所述至少一个传感器组件(270)联接至所述至少一个部件，所述所述至少一个传感器组件包括一个传感装置(302)，所述传感装置(302)被构造成测量所述至少一个部件的至少一个变量；以及一个罩(280)，所述罩(280)被构造成将所述传感装置固定至所述至少一个部件，所述罩包括第一部分(306)，所述第一部分(306)包括一个界定于其中的腔(308)，所述腔 (308)具有能够将所述传感装置收容于其中的尺寸，所述罩进一步包括自所述第一部分延伸的第二部分(311)，所述第二部分被构造成可移除地联接至所述至少一个部件的一个表面(272)。
10.根据权利要求9所述的涡轮机(100)，其特征在于，所述至少一个传感器组件(270) 进一步包括一个管(303)，所述管(303)包括一个穿过其中基本轴向延伸的孔(304)，所述罩(280)被构造成将所述管牢固地联接至所述至少一个部件。
全文摘要
本发明涉及一种用于与涡轮机(100)一起使用的传感器组件(270)及其组装方法。所述传感器组件包括传感装置(302)，所述传感装置(302)被构造成测量所述涡轮机的部件的至少一个变量；以及罩(280)，所述罩(280)被构造成将所述传感装置固定至所述涡轮机部件。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)，所述腔具有能够将所述传感装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构造成可移除地联接至所述涡轮机部件的一个表面(272)。
文档编号F01D17/08GK102477874SQ201110393640
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者D·R·威尔逊, K·K·施莱夫, K·L·布鲁斯, L·F·波思三世, S·C·亚特斯 申请人:通用电气公司