置8用于检测参考长齿12和测量齿21通过第二横剖面P2。
[0073]如图2所示，检测装置7、8被刚性连接至涡轮发动机的壳体3。优选地，检测装置7、8采用分别在两个单独的横剖面P1、P2内延伸的感应传感器71、81的形式。本身明显的是，检测装置可以不同，具体地，光学式传感器或电容式传感器还能够是适合的。
[0074]在所述示例中，参考图8，第一检测装置7和第二检测装置8的感应传感器被安装成以便刚性连接至环形支撑件9，环形支撑件9被安装成以便刚性连接至壳体3。仍参考图8，感应传感器71、81朝涡轮发动机I的轴线X径向地定向，以便检测齿11、12、21通过。
[0075]第一检测装置7的感应传感器71 (自此被称为速度传感器71)在第一平面Pl内分布在壳体3的圆周处并且分布在距涡轮发动机的轴线X单个径向距离处。类似地，第二检测装置8的感应传感器81 (自此被称为转矩传感器81)在第二平面P2内分布在壳体3的圆周处并且分布在距涡轮发动机的轴线X单个径向距离处。优选地，速度传感器71和转矩传感器81是交替的，换而言之，它们是交错的以便减小不属于相同平面P1、P2的传感器71,81之间干涉的风险并且限制尺寸。
[0076]另外，速度传感器71与转矩传感器81相比距涡轮发动机的轴线X更远，以便补偿测量长齿12的远端部分12B和近端部分12A之间的径向间隙。因此，每个感应传感器71、81都处于距齿11、12、21相同的径向距离处，有利地，必须监测齿11、12、21通过。优选地，感应传感器71、81都是相同的并且为本领域技术人员所知。
[0077]检测装置7、8被连接至涡轮发动机I的计算器(未示出)，计算器适合于根据由检测装置7、8提供的信息来计算轴2的速度和转矩。
[0078]实施示例
[0079]本发明的实施示例在图2和图9中示出，其中，参考部件10和测量部件20被联接至涡轮轴2，使得参考长齿12的远端部分12B在与测量齿21相同的横剖面内延伸。
[0080]参考图9，在第一平面Pl中，第一检测装置7的速度传感器71监测参考部件10的速度齿(即，参考短齿11和参考长齿12的近端部分12A)通过。由于其铁磁性本质，速度齿11、12A导致速度传感器71通过随速度传感器71旋转的感应而起反应。因此，给定的速度传感器71测量两个连续的参考齿通过的平均时间。因此，速度传感器71能够推断参考部件10的角旋转的速度并且因此推断涡轮轴2的转速，参考部件10被安装到涡轮轴2上以便刚性连接至涡轮轴2。因为参考短齿11和参考长齿12的近端部分12A处于相同的径向距离处，所以速度传感器71—致地测量转速。优选地，来自不同的速度传感器71的数据被平均以便获得轴I的速度。
[0081]轴2的转速的测量优选地通过使用最上游的部分来执行，使得速度能够在轴损坏的情况下被测量，因为最下游的部分不再被驱动。
[0082]仍参考图9，在第二平面P2中，第二检测装置8的转矩传感器81监测测量齿21和参考长齿12的远端部分12B通过。由于其铁磁性本质，所述齿21、12B导致转矩传感器81通过随转矩传感器71旋转的感应而起反应。因此，给定的转矩传感器81测量参考长齿12和测量齿21通过的平均时间。优选地，转矩的角度通过在壳体3中直径相对的转矩传感器81测量。
[0083]因此，转矩传感器81能够推断测量齿21和参考长齿12的远端部分12B之间的角间距相对于预定角间距的变化。这是因为当涡轮轴2静止时测量齿21和参考长齿12的远端部分12B之间的角间距优选地考虑两个齿21、12B刚性连接至不动的涡轮轴2而被限定。
[0084]在涡轮轴2旋转期间，该轴受到绕其轴线X的转矩。所述转矩通过静止时限定的角间距的变化来表明。本领域技术人员已知所述角间距为转矩的角度。因为参考部件10和测量部件20分别被连接至轴2的相互远离的上游部分Al和下游部分A2，角间距相对于参考部件10和测量部件20在涡轮轴2上的安装位置A1、A2之间的转矩的任何改变将变得明显，角间距取决于固定部分A1、A2之间的距离。通常，转矩由将转矩的角度与用于涡轮发动机的给定轴的转矩联合的校准表确定。
[0085]图10示出了比较示例，图10示出了由转矩传感器81在参考齿(粗线)、用于不具有转矩的涡轮轴2的测量齿(虚线)和用于具有转矩的涡轮轴2的测量齿(细线)通过期间测量的多个应力分布图。
[0086]对于不具有转矩的涡轮轴2而言，参考齿12和测量齿21之间的角间距Tl与当轴2静止时初始状态下限定的角间距TO相同。相反，对于具有转矩的涡轮轴2而言，参考齿12和测量齿21之间的角间距T2与当轴2静止时初始状态下限定的角间距TO不同。为此，在图10中能够看到，测量齿21的应力分布更靠近参考齿12的应力分布，这表示齿12、21在轴旋转期间朝彼此的运动(即，转矩)。应力分布的破坏使得能够获得两个齿通过的时间差。之后，利用速度传感器71知道涡轮轴2的转速使得可推断寻找的角间距。
[0087]根据本发明的涡轮发动机使得能够监测涡轮轴2的超速和超转矩的同时包括受限制的尺寸和受限制的重量。参考部件10有利地起测量速度和转矩的作用，这使得能够限制涡轮发动机I的重量。另外，横向测量平面P1、P2相互靠近，这使得所有的检测装置7、8能够被限制到单个位置，这限制了涡轮发动机I的尺寸。
[0088]第二实施例
[0089]本发明的第二实施例参考图11被描述。相同的附图标记被用于描述结构或功能与图2中的元件的结构或功能相同、等价或类似的元件以简化说明。附加地，图2中的实施例的整个说明没有重复，该说明适用于图11中的元件，其中不存在不相容性。仅描述了重要的结构差异和功能差异。
[0090]在图11中示出的第二实施例中，测量部件20的柱体22径向地位于参考部件10的柱体13内，测量齿21和参考齿12从下游延伸到上游。在所述示例中，测量部件20联接到参考部件10的上游(如图11所示)。
[0091]第三实施例
[0092]图12至图14示出了本发明的与上述的实施例具体在参考部件110和测量部件120的齿111、112、121的形状上不同的变形实施例。
[0093]参考部件110与参考图4描述的第一实施例的参考部件10的区别在于，其纵向短齿111通过狭槽或穿孔(没有凹口)而相互分离。参考短齿111具有其连接至部件的主体113的上游端或近端和其连接至部件的下游环130的下游端或远端。这使得参考部件110能够被硬化并且使参考长齿112的变形在离心力下能够被限制。
[0094]参考长齿112具有近端部分112A,参考长齿112以远端部分112B终止。每个参考长齿112的近端部分112A在柱体113和环130之间在与参考短齿111距涡轮发动机的轴线X相同的径向距离处延伸。参考短齿111和参考长齿112的近端部分112A在横向于涡轮发动机的轴线的单个平面Pl内延伸。所述第一横剖面Pl形成了速度测量平面。
[0095]每个参考长齿112的远端部分112B从环130的上游延伸并且相对于其近端部分112A径向向内偏置。参考长齿112的远端部分112B在横向于涡轮发动机的轴线的单个平面P2内延伸。所述第二横剖面P2形成了转矩测量平面。
[0096]参考部件110被安装成以便刚性连接至参考部件110的外部的涡轮轴102上。在图14中示出的示例中，参考部件110的上游端具有内部径向肩部131，内部径向肩部131通过使用旋拧到中间轴102'的下游端上的螺母133而抵靠(可旋转连接至涡轮轴102的))中间轴102'的下游径向表面被轴向地保持。参考部件110的上游端包括防旋转装置，防旋转装置通过正配合与中间轴102'的互补装置配合，以便放置参考部件110绕涡轮发动机的纵向轴线旋转。
[0097]参考部件120与参考图6描述的第一实施例的参考部件20的区别在于，其柱体122被穿孔并且包括环形成排的穿孔或狭槽134，穿孔或狭槽134具体地能够使部件120减轻。参考部件11