[發明專利]用于旋轉機器中的光學測量的系統和方法

在審

• 申請號: 202011121246.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112747684A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 庫爾特·克萊默·施萊夫;安德魯·大衛·埃利斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01B11/24;G01P3/36;F01D21/00;F04D27/00;F02C3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;金飛

1.一種系統，包括：

測量系統(27)，所述測量系統包括：

傳感器安裝架(84)，所述傳感器安裝架具有彎曲頂表面(100)；

光源(16)，所述光源安裝到所述傳感器安裝架(84)；

光傳感器(18)，所述光傳感器安裝到所述傳感器安裝架(84)并且圍繞轉子(30，46)的旋轉軸線與所述光源(16)周向間隔開；和

控制器(14)，所述控制器耦接到所述光源(16)和所述光傳感器(18)，其中所述控制器(14)被配置為至少部分地基于從所述光源(16)作為跨殼體(48)的彎曲表面的割線發射到所述光傳感器(18)的光(120)的中斷來確定所述轉子(30，46)與所述殼體(48)之間的間隙(119)。

2.根據權利要求1所述的系統，包括具有所述轉子(30，46)和所述殼體(48)的燃氣渦輪機(12)、壓縮機(20)和渦輪機(22)；其中所述轉子(30，46)延伸穿過所述壓縮機(20)和所述渦輪機(22)，并且所述殼體(48)圍繞所述壓縮機(20)或所述渦輪機(22)的至少一部分；并且其中所述測量系統(27)耦接到所述燃氣渦輪機(12)。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述轉子(30，46)包括所述壓縮機(20)或所述渦輪機(22)中的轉子槳葉(44)，并且所述間隙(119)位于所述轉子槳葉(44)的尖端和所述殼體(48)的所述彎曲表面之間。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述傳感器安裝架(84)被配置為沿著所述殼體(48)的所述彎曲表面(70)安裝在圓周軌道(102)中。

5.根據權利要求1所述的系統，其中所述測量系統(27)的所述傳感器安裝架(84)包括周向設置在所述光源(16)和所述光傳感器(18)之間的透明材料(123)。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述彎曲表面(70)沿著所述殼體(48)的圓周延伸。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器(14)被配置為至少部分地基于從所述光源(16)發射到所述光傳感器(18)的光(120)的中斷的持續時間來確定所述轉子(30，46)與所述殼體(48)之間的所述間隙(119)。

8.根據權利要求7所述的系統，其中所述控制器(14)被配置為至少部分地基于所述轉子(30，46)的旋轉速度來確定所述轉子(30，46)與所述殼體(48)之間的所述間隙(119)。

9.根據權利要求1所述的系統，其中所述光源(16)包括激光器，所述光(120)包括準直光，并且所述光傳感器(18)包括光纖傳感器。

10.根據權利要求1所述的系統，其中所述測量系統(27)包括在不同圓周位置處圍繞所述轉子(30，46)的所述旋轉軸線周向間隔開的多個傳感器組件(88)；并且其中所述多個傳感器組件(88)中的每個傳感器組件耦接到所述控制器(14)，并且所述多個傳感器組件(88)中的每個傳感器組件具有所述光源(16)中的一個光源和所述光傳感器(18)中的一個光傳感器。

11.根據權利要求10所述的系統，其中所述控制器(14)被配置為監測并比較所述不同圓周位置處的所述間隙(119)。

12.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制器(14)被配置為監測隨時間推移的所述間隙(119)并且識別所述間隙(119)隨時間推移的變化，所述變化包括所述間隙(119)隨時間推移的振蕩、所述間隙(119)隨時間推移的趨勢或它們的組合。