CN103376160A - 火焰传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种火焰传感器。提供了一种火焰传感器设备，其包括用于感测燃烧室内的火焰的具体特征的传感器。传感器包括碳化硅光电二极管，并且传感器与燃烧室间隔开一距离。另外，光纤线缆组件在传感器与燃烧室之间延伸。光纤线缆组件可将火焰的具体特征从燃烧室传送至传感器。光纤线缆组件包括为填充有惰性气体的密封阵列的一部分。另外，还提供了一种感测火焰的具体特征的方法。

Description

火焰传感器
技术领域
本发明涉及火焰传感器，并且更特别地，涉及用于感测燃烧室中的火焰的具体特征的光纤火焰传感器。
背景技术
在以油或气体为燃料的涡轮中，燃料供给到燃烧室中，点火火焰存在于该燃烧室内。如果火焰熄灭(通常被称为火焰中断状态)，则关心的是，燃料可继续供给到不具有适当的点火的热燃烧室中。如果不适当地点燃燃料(例如，鉴于不存在火焰而由除点火火焰之外的东西引起的点火)，则对涡轮的损坏可发生。因此，如果点火火焰在燃烧室内熄灭，则关键的是，到燃烧室中的燃料供给被快速终止，并且因此限制未燃烧燃料的累积。
火焰传感器大体用于检测燃气涡轮的燃烧室内存在或不存在点火火焰。此外，火焰感测电子装置通常与涡轮配置内的火焰传感器相关联。火焰感测电子装置可为温度敏感的。由于燃烧室中和附近的相对热的温度，故水冷却通常用于冷却温度敏感的火焰感测电子装置。然而，水可偶而泄漏，并且如果喷射在涡轮的相对热的壳体上，则可引起涡轮壳体收缩，从而引起对涡轮的损坏。因此，将有用的是，提供火焰传感器，其消除对水冷却的需要，并且其电路不被燃烧过程/燃烧室附近的相对高的温度影响。
发明内容
下列概述提出了简化概述，以便提供本文中讨论的系统和/或方法的一些方面的基本理解。该概述不是本文中讨论的系统和/或方法的宽泛综述。不意图识别重要/关键元件或叙述这种系统和/或方法的范围。其唯一目的在于以简化形式提出一些构想作为随后提出的更详细描述的序言。
根据一个方面，本发明提供了一种火焰传感器设备，其包括：用于感测燃烧室内的火焰的具体特征的传感器，传感器包括碳化硅光电二极管，其中，传感器与燃烧室间隔一距离；以及在传感器与燃烧室之间延伸的光纤线缆组件，光纤线缆组件构造成将火焰的特征从燃烧室传送至传感器，其中，光纤线缆组件包括为填充有惰性气体的密封阵列的一部分。
火焰传感器设备还包括探测器组件，其以探测器组件的第一端部部分附接于观察管，并且构造成从观察管接收火焰的具体特征，探测器组件包括：内部室，其在探测器组件的第一端部部分与相对的第二端部部分之间延伸，其中，光纤线缆组件密封地附接于探测器组件的第二端部；蓝宝石窗口，其布置在内部室内，蓝宝石窗口密封在内部室内并且构造成提供压力隔层；以及透镜，其布置在蓝宝石窗口与第二端部之间的内部室内，透镜由至少一个金属垫圈支承，使得透镜构造成将来自观察管的光集中到光纤线缆组件的端部上。
透镜构造成将来自火焰的电磁辐射能量集中到光纤线缆组件上。
根据另一个方面，本发明提供了一种火焰传感器设备，其包括：用于感测燃烧室内的火焰的具体特征的传感器，传感器包括碳化硅光电二极管；与燃烧室间隔开一距离的探测器组件，探测器组件构造成从燃烧室接收火焰的特征；以及在传感器与探测器组件之间延伸的光纤线缆组件，光纤线缆组件构造成将火焰的特征从探测器组件传送至传感器。
火焰传感器设备还包括从燃烧室的外部凸出的观察管，观察管限定穿过观察管并朝向火焰的光程。
探测器组件附接于与燃烧室相对的观察管的端部，探测器组件构造成接收来自观察管的火焰的具体特征。
探测器组件包括：内部室，其在探测器组件的第一端部部分与相对的第二端部部分之间延伸，光纤线缆组件密封地附接于探测器组件的第二端部；蓝宝石窗口，其布置在内部室内，蓝宝石窗口构造成形成与内部室的密封并且提供压力隔层。
根据另一个方面，本发明提供了一种感测燃烧室内的火焰的具体特征的方法，其包括如下步骤：通过光纤线缆组件从火焰接收电磁辐射能量、将电磁辐射能量从光纤线缆组件传送至与火焰间隔开一距离并在燃烧室外侧的传感器、将来自光纤线缆组件的电磁辐射能量集中到传感器内的碳化硅光电二极管上，以及基于电磁辐射能量利用碳化硅光电二极管感测火焰的特征。
该方法还包括密封光纤线缆组件的相对端部的步骤。
该方法还包括从光纤线缆组件移除水分的步骤，其包括如下步骤：从光纤线缆组件的外部移除气体；以足够高的温度加热光纤线缆组件以移除水分；以氮回填光纤线缆组件，以保护线缆组件免受由于暴露于空气和水分而产生的损坏；以及密封光纤线缆组件的相对端部。
该方法还包括将电磁辐射能量转变成呈在大约4毫安至大约20毫安的范围内的电流输出的形式的电信号的步骤，该电流输出指示火焰的具体特征。
附图说明
在参考附图阅读下列描述之后，本发明的前述及其它的方面对本发明涉及的领域的技术人员而言将变得显而易见，在该附图中：
图1为根据本发明的至少一个方面的示例性火焰传感器设备的局部分解示意截面图；
图2为根据本发明的方面的包括示例性观察管的示例性探测器组件的透视图；
图3为沿图2的线3-3的示例性探测器组件的局部分解截面图；
图4为沿图1的线4-4的示例性光纤线缆组件的截面图；以及
图5为沿图1的线5-5的示例性传感器的截面图。
具体实施方式
在附图中描述和示出并入本发明的一个或更多个方面的示例性实施例。这些示出的实例不意图限制本发明。例如，本发明的一个或更多个方面可在其它实施例和甚至其它类型的装置中利用。此外，某些术语仅为了方便而在本文中使用，并且不被视为限制本发明。更进一步，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。
图1示意性地示出用于监测火焰8的具体特征的示例性火焰传感器设备6。在简短概述中，火焰8位于涡轮隔间12的燃烧室10内，并且发出电磁辐射能量。具有中空内孔的观察管15可附接于燃烧室10。探测器组件30可通过观察管15接收来自火焰8的电磁辐射能量。接着，电磁辐射能量可从探测器组件30穿过光纤线缆组件60，并且到达传感器80，因此传感器80可感测火焰的具体特征，诸如存在或不存在火焰。根据本发明的方面，传感器80可定位成离燃烧室10和涡轮隔间12一距离，使得传感器80在位于相对较冷的环境中时可监测火焰的具体特征。
转向图1中示出的具体实例，涡轮隔间12可包括由燃烧室10内的燃料燃烧供能的旋转涡轮叶片(未示出)。涡轮隔间12在图1中大体/示意性地示出成传达如下构想，该构想为涡轮隔间12可具有变化的不同结构和/或可在变化的不同应用中使用。例如，涡轮隔间12可构建/构造用于油气燃气轮机，并且在诸如用于飞行器推进、船舶推进、陆基发电等的应用中使用。就此而言，将认识到，图1中的涡轮隔间12不意图限制另外的实例。
燃烧室10可定位在涡轮隔间12内。燃烧室10可限定大致中空的内部区域。将理解，燃烧室10在图1中被大体/示意性地表示，并且不意图限制另外的实例。例如，燃烧室10的大体表示意图传达如下构想，该构想为燃烧室10可表示许多不同的构型，其中的一些可为大体已知的。相似地，本文中描述并与以上讨论的涡轮隔间12相关联的燃烧室10可并入到许多不同的应用中。
燃料位于燃烧室10内以产生相对高压和高速的气体。可设置燃料喷嘴13，其将燃料输送到燃烧室10中。将理解，用语"燃料"可包括空气、燃料、两者的混合物，和/或几乎任何类型的可燃材料。燃料喷嘴13可与燃烧室10中的开口、孔口等协作，使得燃料喷嘴13可将燃料从外部位置输送到燃烧室10中。就此而言，燃料喷嘴13可将燃料输送到燃烧室中，因此燃料可利用火焰8点燃。此外，燃料喷嘴13在示出的实例中被大体/示意性地表示，并且可包括可已知的任何数量的燃料喷嘴构型。此外，燃料喷嘴13可定位在燃烧室10内的许多位置处，并且不受限于图1中示出的位置。
开口14可设置在燃烧室10的外壁中。开口14(在图1中大体示出，并且在图2中以虚线示出，这是因为开口14在这种视图中通常是不可见的)可完全延伸穿过外壁。就此而言，燃烧室10的内部可光学地暴露于燃烧室10外部的位置。开口14可定位成邻近火焰8，使得开口14限定穿过开口14并朝向火焰8的光程。在一个实例中，与开口14相邻的温度可为大约454℃，但是可设想宽的温度范围。将理解，开口14不受限于图1中示出的位置，并且可定位在燃烧室10上的许多不同的位置处。例如，开口14可定位成离燃料喷嘴13较近或较远。相似地，开口14可为较大或较小的，或者可包括多于一个开口。
观察管15位于从火焰8并穿过开口14的光程上。图1出于说明性的目的描绘了观察管15的分解视图，以示出观察管15与开口14之间的结构关系。然而，将理解，在操作中，观察管15和燃烧室10处于完全组装状态，其中，观察管附接于燃烧室10。观察管15可以以任意数量的方式(诸如通过机械紧固件、焊接、粘合剂等)附接于燃烧室10。
现在参考图2，现在可更详细地说明观察管15。观察管15包括细长的大致中空的柱形结构，其在第一端部部分16与相对的第二端部部分17之间延伸。观察管15可包括多种尺寸和形状，但是在一个实例中，观察管15可在总长度上为大约152.4毫米(6英寸)。观察管15可限定内孔18，其为大致中空的，并且在第一端部部分16与第二端部部分17之前纵向地延伸。观察管15的内孔18在图2中以虚线示出，这是因为内孔18在这种视图中通常是不可见的。内孔18不受限于图2中示出的尺寸和形状，并且在其它实例中，可包括较大或较小的截面直径。因此，将理解，图2中示出的观察管15仅为观察管15的一个实例，这是因为预想任何数量的构型。
观察管15可附接于开口14，使得燃烧室10的内部光学地暴露于观察管15的内孔18。在操作中，观察管15的内孔18可与开口14对齐，使得观察管15限定穿过内孔18、穿过开口14并且到燃烧室10的内部区域中的光程。观察管15可与火焰8对齐，因而允许来自火焰的电磁辐射能量通过观察管15的内孔18传播。
现在参考图3，示出了沿图2的线3-3的截面图，描绘了观察管15的第二端部部分17。观察管15可包括定位在第二端部部分17处的附接结构，诸如螺纹部分或螺纹19。将理解，观察管15可包括任何数量的附接结构，并且不受限于图3中示出的螺纹19。在一个实例中，螺纹19可形成在观察管15的第二端部部分17的外表面处。螺纹19可包括形成在观察管15的外表面处的外部阳螺纹。在一种情况下，螺纹19可包括3/4”NPT管螺纹。当然，螺纹19可包括许多不同的构型，并且不受限于示出的结构。例如，螺纹19可沿观察管15的较长或较短的轴向长度延伸，可具有较大或较小的螺纹等。
仍参考图3，观察管15可以以第二端部部分17附接于联管螺母20。将理解，图3出于说明性的目的描绘了观察管15的分解视图。然而，在操作中，观察管15处于完全组装状态，并且附接于联管螺母20。具体地，观察管15可附接于联管螺母20的第一螺母端部部分21。第一螺母端部部分21可限定具有中空内孔的圆形的柱形结构，该中空内孔在第一端部与第二端部之间延伸。第一螺母端部部分21可包括附接结构，诸如螺纹部分22。可包括阴螺纹等的螺纹部分22可形成在第一螺母端部部分21的内孔的内表面处。螺纹部分22可沿第一螺母端部部分21的长度至少部分地延伸，但是螺纹部分22可延伸比实例中示出的更长或更短的距离。
观察管15的螺纹19可定尺寸和定形状成与第一螺母端部部分21的螺纹部分22匹配。具体地，观察管15的第二端部部分17的直径可略微小于第一螺母端部部分21的内孔直径。就此而言，第一螺母端部部分21的内孔可接收观察管15的第二端部部分17。此外，观察管15的螺纹19可与螺纹部分22接合和匹配。就此而言，第一螺母端部部分21可以以螺纹连接的方式可移除地附接于观察管15。当然，将理解，本文中描述和图3中示出的第一螺母端部部分21和观察管15的附接仅为附接的一个可能实例。例如，在另一个实例中，观察管15可包括阴螺纹部分，而第一螺母端部部分21可包括阳螺纹部分，使得第一螺母端部部分21可插入到观察管15中。在另外的实例中，多种附接手段预想用于附接第一螺母端部部分21和观察管15，包括但不受限于焊接、机械紧固件、粘合剂等。
现在可更详细地描述联管螺母20。第一螺母端部部分21还可包括定位在与螺纹部分22相对的端部处的第二附接结构。在一个实例中，第一螺母端部部分21可包括外部螺纹部分24。外部螺纹部分24可形成在第一螺母端部部分21的外表面上。外部螺纹部分24可沿第一螺母端部部分21至少部分地延伸。
仍参考图3，联管螺母20还可包括中心螺母部分23。中心螺母部分23可包括在相对的端部部分之间延伸的中空内孔。中心螺母部分23的内孔可包括略微大于第一螺母端部部分21的螺纹部分22处的外径的直径。中心螺母部分23可包括定位成与中心螺母部分23的端部相邻的内部螺纹部分25。内部螺纹部分25可沿中心螺母部分23的长度至少部分地延伸，并且可形成在中心螺母部分23的内表面或内壁内。
中心螺母部分23和第一螺母端部部分21可附接。例如，中心螺母部分23的内部螺纹部分25可定尺寸和定形状成与第一螺母端部部分21的外部螺纹部分24匹配。具体地，中心螺母部分23的内孔的直径可略微大于外部螺纹部分24处的第一螺母端部部分21的外径。就此而言，中心螺母部分23的内孔可接收第一螺母端部部分21。第一螺母端部部分21的外部螺纹部分24可与内部螺纹部分25接合和匹配。因此，第一螺母端部部分21可以可移除地附接于中心螺母部分23。将理解，本文中描述的第一螺母端部部分21和中心螺母部分23的附接仅为附接手段的一个可能实例。因此，用于附接第一螺母端部部分21和中心螺母部分23的任何数量的附接手段和结构包括机械紧固件、焊接、粘合剂等。
仍参考图3，中心螺母部分23还可包括向内突起26，其从中心螺母部分23的外表面向内凸出。向内突起26可定位在与具有内部螺纹部分25的端部相对的中心螺母部分23的端部处。向内突起26与内部螺纹部分25纵向地间隔开一距离，使得间隙存在于向内突起26与内部螺纹部分25之间。向内突起26可包括小于中心螺母部分23的剩余部分的直径的内径。
联管螺母20还可包括第二螺母端部部分27。第二螺母端部部分27可限定具有在相对的端部部分之间延伸的中空内孔的大致柱形结构。第二螺母端部部分27可包括从第二螺母端部部分27的外表面径向向外凸出的螺母凸出部28。螺母凸出部28可具有略微小于中心螺母部分23的内径的外径。就此而言，螺母凸出部28可定位在中心螺母部分23内，而第二螺母端部部分27的剩余部分可从中心螺母部分23沿远离第一螺母端部部分21的方向向外凸出。螺母凸出部28可轴向地定位在一侧上的第一螺母端部部分21与第二侧上的中心螺母部分23的向内突起26之间。就此而言，螺母凸出部28可被第一螺母端部部分21和向内突起26限制轴向地移动。此外，螺母凸出部28可被中心螺母部分23限制径向地移动。因此，第二螺母端部部分27可被限制相对于中心螺母部分23和第一螺母端部部分21径向或轴向地移动。
第二螺母端部部分27可以可移动地附接于中心螺母部分23。因此，虽然保持夹在向内突起26与第一螺母端部部分21中间，但是螺母凸出部28可相对于中心螺母部分23旋转。更具体地，中心螺母部分23和第一螺母端部部分21可相对于螺母凸出部28旋转。该旋转移动可允许中心螺母部分23和第一螺母端部部分21通过旋转以螺纹连接的方式附接于观察管15，而第二螺母端部部分27保持相对静止。
第二螺母端部部分27还可包括螺母凹槽29。螺母凹槽29可定位在第二螺母端部部分27的内壁内。螺母凹槽29可围绕第二螺母端部部分27的内壁周向地延伸，并且可沿第二螺母端部部分27的长度至少部分地延伸。在一个实例中，螺母凹槽29可包括内部螺纹部分。内部螺纹部分可围绕螺母凹槽29的内孔周向地延伸。内部螺纹部分可沿螺母凹槽的长度从一个端部朝向相对的端部至少部分地延伸。然而，将理解，第二螺母端部部分27不受限于实例中的尺寸和形状，并且可在直径上为较大或较小的，或者内部螺纹部分可沿比实例中示出的更长或更短的距离延伸。
仍参考图3，联管螺母20可附接于探测器组件30。探测器组件30可包括形成在探测器组件30的外表面处的探测器凸出部31。探测器凸出部31可包括螺纹部分，其从探测器组件30的外表面径向向外延伸。螺纹部分可围绕探测器凸出部31的外表面周向地延伸。在操作中，探测器凸出部31可以以螺纹连接的方式接收在螺母凹槽29内以将探测器组件30附接于联管螺母20。螺母凹槽29可定尺寸成与探测器凸出部31相配，使得螺母凹槽29可具有比探测器凸出部31略微更大的直径。就此而言，螺母凹槽29的内部螺纹部分可以以螺纹连接的方式接收探测器凸出部31的螺纹部分，使得探测器凸出部31被限制轴向移动和径向移动中的一个或两者。
将理解，图3中示出的探测器组件30与联管螺母20之间的附接仅为附接的一个可能实例，并且不意图限制本发明的另外的方面。在其它实例中，探测器组件30可通过焊接、机械紧固件、卡扣配合手段等附接于联管螺母20。在这些实例中，探测器组件30可不设置有探测器凸出部31，而联管螺母20可不设置有螺母凹槽29。在其它实例中，探测器组件30可直接地附接于观察管15，使得可不设置联管螺母20。在该实例中，探测器组件30可以以任何数量的方式附接于观察管15，该任何数量的方式包括但不受限于焊接、机械紧固件、螺纹附接、卡扣配合手段等。
仍参考图3，现在可更详细地描述探测器组件30。由于探测器组件30经由联管螺母20附接于观察管15，故探测器组件30与燃烧室10间隔开一距离。例如，探测器组件30可与燃烧室10间隔开大约152.4毫米(6英寸)，但是设想较大或较小的距离。通过与燃烧室10间隔开，探测器组件30可经受比观察管15相对较低的温度。例如，第一探测器端部部分32处的温度可在大约-55℃至大约371℃的范围内。然而，温度可在探测器组件30的下游位置处较低，诸如在大约-55℃至大约200℃的范围内。
探测器组件30可包括沿大致纵向的轴线延伸的探测器本体34。探测器本体34可由许多材料构成，该许多材料包括可承受与燃烧过程相关的前述温度的相对高温度的材料。在另外的实例中，探测器本体34可由可承受比本文中描述的甚至更高的温度的材料构成。探测器本体34可由可抗腐蚀的任何数量的金属类材料形成。在一些实例中，探测器本体34可包括304不锈钢、316不锈钢等。
探测器本体34限定内部探测器室35，其为大致中空的，并且沿探测器本体34的长度在第一探测器端部部分32与第二探测器端部部分33之间轴向地延伸。探测器本体34沿纵向轴线延伸，该纵向轴线与观察管15和联管螺母20的纵向轴线大致同轴。就此而言，探测器本体34的内部探测器室35与观察管15的内孔18和开口14大致同轴。因此，光程可延伸穿过探测器本体34，穿过观察管15，并且朝向火焰8。就此而言，电磁辐射能量可从火焰8传播穿过开口14和观察管15，并且到探测器组件30的探测器本体34中。
现在可在第一探测器端部部分32附近开始描述探测器组件30的内部结构。探测器组件30可包括定位在探测器本体34的内部探测器室35内的窗口36。窗口36可定位成与探测器本体34的第一探测器端部部分32相邻。窗口36可定向成相对于探测器本体34的纵向轴线大致垂直，使得窗口36跨越内部探测器室35径向地延伸。窗口36可包括多种不同的材料，但是在一个实例中，包括蓝宝石材料。
窗口36可定位在形成在内部探测器室35的内表面中的窗口凹槽38内。窗口凹槽38可围绕内部探测器室35的内表面周向地延伸。窗口凹槽38可具有大于内部探测器室35的相邻部分的直径。窗口凹槽38和窗口36两者可包括大致圆形的形状。就此而言，窗口36可具有略微小于窗口凹槽38的直径，使得窗口36可紧密地邻接窗口凹槽38。将理解，窗口凹槽38和窗口36不受限于实例中的尺寸和形状。相反地，窗口凹槽38可包括非圆形形状，诸如球形形状、矩形形状等。相似地，窗口36还可包括与窗口凹槽38的形状相配的形状，使得窗口36也可为非圆形的。在另外的实例中，探测器组件30可不包括窗口凹槽38，并且相反地，可包括利用几乎任何类型的附接结构附接在内部探测器室35内的窗口36，该附接结构包括机械紧固件、粘合剂、硬钎焊等。
窗口36可定位在一个或更多个减震结构之间。在示出的实例中，减震结构可包括一对密封垫圈40，但是预想多种减震结构。窗口36可定位在密封垫圈40之间。密封垫圈40可包括圆形结构，其具有轴向地延伸穿过密封垫圈40的中心的内孔。密封垫圈40可由许多不同的材料形成，该许多不同的材料包括金属类材料、弹性体类材料等。在另外的实例中，密封垫圈40可包括可承受探测器组件30经受的相对高的温度的材料。
密封垫圈40可包括略微小于窗口凹槽38的直径的直径，使得密封垫圈40可接收在窗口凹槽38内，并且被限制沿探测器本体34的长度轴向地移动。在一个实例中，为了进一步限制移动，密封垫圈40可硬钎焊于窗口36和窗口凹槽38中的一个或两者。因此，窗口36可被密封垫圈40限制沿探测器组件的长度轴向地移动。此外，密封垫圈40被内部地激励，并且形成与窗口36和探测器本体34的密封。在该实例中，窗口36和密封垫圈40形成密封件，其形成压力隔层。例如，窗口36和密封垫圈40可承受相对高的温度的气体温度(诸如在大约850℉的范围内)和达到至少300lb/in2的压力。然而，将理解，多种不同的窗口36和密封垫圈40可实施在探测器组件30中，探测器组件30可承受较高或较低的温度和压力。然而，在一个实例中，窗口36和密封垫圈40可一起起到保护性密封隔层的作用，该保护性密封隔层使上游体积(即，从燃烧室10，穿过观察管15和联管螺母20，并且至窗口36)与下游体积(即，从窗口36朝向第二探测器端部部分33)分离。因此，在该实例中，窗口36和被内部地激励的密封垫圈40可起作用以防护和/或保护下游体积免受燃烧室10中的相对高的温度和压力。
此外，在窗口36的下游，探测器组件30可包括探测器透镜42。探测器透镜42可定位在窗口36的下游。探测器透镜42可定位在窗口36与探测器本体34的第二探测器端部部分33之间。探测器透镜42可位于探测器本体34的内部探测器室35内。探测器透镜42可定向成相对于探测器本体34的纵向轴线大致垂直，使得探测器透镜42跨越内部探测器室35径向地延伸。探测器透镜42可包括许多不同类型的透镜，诸如双凸透镜、平凸透镜等。此外，探测器透镜42可包括熔融二氧化硅透镜。然而，探测器透镜42可由许多不同的材料形成，该许多不同的材料可承受探测器组件30可遇到的相对高的温度、压力和振动环境。如将在下面更详细地讨论的，探测器透镜42可将来自火焰的电磁辐射能量朝向第二探测器端部部分33集中。
探测器透镜42可由一个或更多个透镜垫圈48支承。图3的示出的实例包括两个金属垫圈，然而，将理解，预想更多或更少的垫圈。透镜垫圈48可定位在探测器透镜42的相对侧上，使得探测器透镜42大致夹在透镜垫圈48中间。透镜垫圈48可具有大致圆形形状，其具有延伸穿过中心的内孔。透镜垫圈48可由包括金属类材料的许多不同的材料形成。在一个实例中，透镜垫圈48中的一个可在一侧上的探测器透镜42与相对侧上的内部凸脊44之间定位在探测器透镜42的上游。在一个实例中，透镜垫圈48可硬钎焊和/或焊接于探测器本体34，使得探测器透镜42被限制沿探测器本体34的长度轴向地移动。
探测器组件30还可包括波形弹簧50。波形弹簧50可支承探测器透镜42。波形弹簧50可定位成与探测器透镜42的下游侧上的透镜垫圈48中的一个相邻。波形弹簧50可允许探测器透镜42轴向地移动有限距离以适应在燃烧室10附近受到的相对高的振动。波形弹簧50不受限于图3中示出的实例的尺寸、形状和位置。相反地，波形弹簧50可相反地定位在探测器透镜42的上游和前面，使得波形弹簧50定位在探测器透镜42与窗口36之间。
探测器组件30还可包括挡圈51。挡圈可接收在形成在探测器本体34的内表面内的缺口46内。当然，挡圈51可以以其它方式固定在探测器组件30内，诸如利用机械紧固件、粘合剂等。挡圈51可定位在波形弹簧50下游和附近。就此而言，挡圈51可限制波形弹簧50沿远离探测器透镜42的方向的轴向移动。当然，将认识到，本文中示出的挡圈51仅包括挡圈51的一个可能实例，这是因为预想任何数量的实施例和结构。
此外，在探测器透镜42的下游，探测器组件30可包括定位在第二探测器端部部分33处的探测器本体34的下游端部处的端壁52。端壁52可跨越探测器本体34径向地延伸，并且可包括延伸穿过端壁52的第二端部部分开口53。端壁52可以以任何数量的方式附接于探测器本体34。在一个实例中，端壁52可焊接于探测器本体34。然而，预想其它附接手段，诸如机械紧固件、粘合剂等。在另外的实例中，端壁52可与探测器本体34集成地形成，使得探测器本体34和端壁52为单件结构。端壁52可包括限定内部探测器室35的下游端部的端壁表面56。
端壁52还可包括凸缘部分54。凸缘部分54可沿远离第二探测器端部部分33的方向向外凸出。凸缘部分54可限定在相对的第一端部与第二端部之间延伸穿过其的内孔。就此而言，延伸穿过凸缘部分54的内孔可与第二端部部分开口53同轴。
如将在下面更详细地描述的，第二端部部分开口53可定尺寸成接收光纤线缆组件60的端部。就此而言，光纤线缆组件60的端部可通过第二端部部分开口53突出到探测器本体34中。在操作中，来自火焰8的电磁辐射能量可由探测器透镜42集中到光纤线缆组件60的端部上。
现在可简要地描述探测器组件30的操作。电磁辐射能量可在进入探测器组件30之前从火焰8传递到观察管15中。接着，电磁辐射能量可穿过窗口36并且穿过探测器透镜42。探测器透镜42可将电磁辐射能量集中到位于第二端部部分开口53处的光纤线缆组件60的端部上。在一个实例中，探测器透镜42可将电磁辐射能量集中到光纤线缆组件60上的一点上，该点具有大约2毫米的直径。然而，将理解，点的尺寸不受限于2毫米，并且可为更大或更小的，诸如，大于或小于2毫米＋/－0.08毫米(从大约1.92mm至大约2.08mm的范围)。
仍参考图3，示出了光纤线缆组件60的第一端部部分70。光纤线缆组件60可包括定位在第一端部部分70处的匹配凸缘61。匹配凸缘61可限定从光纤线缆组件60径向向外延伸的大致平面的表面。匹配凸缘61可附接于凸缘部分54，使得光纤线缆组件60附接于探测器组件30。匹配凸缘61可以以任何数量的方式附接于凸缘部分54，该任何数量的方式诸如通过焊接、粘合剂、机械紧固件等。就此而言，在一个实例中，光纤线缆组件60附接(诸如通过密封地附接)于探测器组件30，并且可形成与探测器组件30的密封。甚至进一步，光纤线缆组件60的第一端部部分70可以以其它方式附接于探测器组件30，该其它方式诸如通过螺纹附接、机械紧固件等。在这种实例中，光纤线缆组件60可在不具有匹配凸缘61或凸缘部分54的情况下附接于探测器组件30。
光纤线缆组件60还可包括定位在光纤线缆组件60的第一端部部分70处的套圈67。如在本领域中大体已知的，套圈67可提供用于光纤线缆组件60的端点。套圈67可包括任何数量的形状和构型，但是将理解，图3中示出的套圈67仅描绘了一个示例性套圈。在该实例中，套圈67可包括内孔68，光纤可延伸穿过内孔68。套圈67可包括许多材料，诸如陶瓷、金属和/或塑料。就此而言，套圈67可设置在线缆组件的第一端部部分70处，并且可至少部分地延伸到第二端部部分开口53中。
将理解，光纤线缆组件60的单根纤维出于说明性的目的未在图3中示出，以便更清楚地描绘内孔68和第二端部部分开口53。然而，在完全组装状态下，光纤可在内孔68内纵向地延伸。就此而言，光纤可延伸穿过内孔68、穿过第二端部部分开口53，并且至少部分地到内部探测器室35中。
现在参考图4，现在可更详细地描述光纤线缆组件60。图4描绘了光纤线缆组件60的一个实例的沿图1的线4-4的截面图。虽然图4描绘了光纤线缆组件60的一个示例性截面，但是将理解，光纤线缆组件60的剩余截面可与图4中示出的截面相似和/或相同。光纤线缆组件60可将指示火焰8的具体特征的电磁辐射能量从探测器组件30传送至传感器80。将理解，通过传送电磁辐射能量，光纤线缆组件60可允许电磁辐射能量从光纤线缆组件60的一个端部自由地传递至相对的端部。因此，光纤线缆组件60可通过允许能量在光纤内从探测器组件30行进至传感器80而传送电磁辐射能量。
光纤线缆组件60可包括多条光纤62，其在光纤线缆组件60的第一端部部分70与第二端部部分72之间纵向地延伸。光纤线缆组件60可包括任何数量的光纤62，但是在示出的实例中，光纤线缆组件60包括十九条光纤。相似地，光纤62的尺寸/形状不必与图4中示出的尺寸/形状相同，这是因为光纤62可具有较大或较小的直径。因此，图4的光纤62不意图限制本发明。
如大体已知的，光纤62中的每一条可包括起到光管的作用的二氧化硅内核，该光管将电磁辐射能量沿其在相对的端部之间的长度运输。在另外的实例中，二氧化硅内核可由包覆材料(未示出)环绕，该包覆材料在相对的端部之间与二氧化硅内核同轴地延伸。在一个实例中，包覆材料可具有相对低的折射率，并且可有助于将电磁辐射能量限制于二氧化硅内核。更具体地，电磁辐射能量可从包覆材料反射开(reflect off)，并且保持在二氧化硅内核内。包覆材料可由缓冲材料环绕和/或涂覆，该缓冲材料可保护二氧化硅内核和包覆材料两者免受水分和/或物理损坏。将理解，光纤62不受限于本文中描述的二氧化硅内核、包覆材料和缓冲材料，这是因为这仅为光纤62的一个可能实例。
光纤62可由至少一层衬底材料环绕。在图4的示出的实例中，至少一层衬底材料可包括第一衬底层63和第二衬底层64。然而，在另外的实例中，至少一层衬底材料可包括多于两个衬底层，或少到一个衬底层。第一衬底层63和第二衬底层64可向光纤62提供保护。第一衬底层63和第二衬底层64可周向地环绕光纤62的线束，其中，光纤62配置在织物材料的中心内。就此而言，第一衬底层63和第二衬底层64可在光纤线缆组件60的相对的第一端部部分70与第二端部部分72之间与光纤62的线束同轴地延伸。第一衬底层63和第二衬底层64可包括许多不同的材料，诸如玻璃纤维材料等。
光纤线缆组件60还可包括软管层65，其大致环绕光纤62、第一衬底层63和第二衬底层64。软管层65可在光纤线缆组件60的相对的第一端部部分70与第二端部部分72之间与光纤62、第一衬底层63和第二衬底层64大致同轴地延伸。软管层65可由诸如不锈钢的柔性金属类材料形成。软管层65可向光纤线缆组件60提供保护层，因而保护衬底层免受损坏。
光纤线缆组件60还可包括铠装编织层和金属软管66，其环绕光纤62、第一衬底层63、第二衬底层64和软管层65。铠装编织层和金属软管66可具有比软管层65的直径略微更大的直径，使得铠装编织层和金属软管66围绕软管层65的外表面延伸。将认识到，虽然图4将铠装编织层和金属软管66描绘为单层，但是铠装编织层和金属软管可包括两个分离的层。例如，铠装编织层可具有比金属软管略微更大的直径，使得铠装编织层围绕金属软管周向地延伸。沿这些线，金属软管可有助于限制和/或防止流体、气体等泄漏到光纤线缆组件60中和从其泄漏出去。
铠装编织层和金属软管66可包括许多不同的材料，其包括不锈钢。将理解，铠装编织设计成承受多种环境(包括相对高的温度和压力的环境)，使得铠装编织层和金属软管66可保护光纤62。例如，铠装编织层和金属软管66可设计成承受空气温度，诸如与燃烧室10接近，在从大约-55℃(-67℉)至大约200℃(392℉)的范围内。然而，还设想较热或较冷的温度。相似地，铠装编织层和金属软管66可为防水的，并且可限制或防止液体、水分、冷凝物等穿过铠装编织层和金属软管66。就此而言，铠装编织层和金属软管66可承受在涡轮隔间12上执行的周期性液体清洗，而没有流体运输穿过铠装编织层和金属软管66。
虽然未在实例中示出，但是光线线缆组件60还可包括诸如线缆夹的一个或更多个支承结构，其可支承铠装编织层和金属软管66。在一个实例中，支承结构可每隔0.91米(3英尺)定位，以支承铠装编织层和金属软管66。例如，支承结构可附接于涡轮隔间12内侧和/或外侧的表面，使得光纤线缆组件60被充分地支承。光纤线缆组件60可容易地与支承结构附接和从其拆卸，从而允许维护、移除、重新安装等。
光纤线缆组件60可排出气体和/或水分，并且包括为密封阵列的一部分。通过包括为密封阵列的一部分，光纤线缆组件60可减少线缆组件内的冷凝物的形成，并且减少气体从诸如燃烧室10的外部位置进入到线缆组件中。为了密封光纤线缆组件60，水分、冷凝物和/或气体可首先从线缆组件排出。水分、冷凝物和/或气体可以以本领域中已知的任何数量的方式从光纤线缆组件60移除。例如，负压力可施加于线缆组件的端部中的一个或两者，使得排出气体和水分。在可选方案中，吹扫气体可供应至光纤线缆组件60的端部以吹扫线缆组件的水分、冷凝物和/或气体。一旦气体和水分从光纤线缆组件60排出，则接着可加热线缆组件以移除剩余的水分中的至少一些。具体地，光纤线缆组件60可以以足够高的温度加热，使得排出线缆组件中的剩余水分中的一些或全部。将认识到，光纤线缆组件60可取决于诸如使用的材料等的因素加热至多种不同的温度。在一个可能的实例中，光纤线缆组件60可加热至大约100℃(212℉)以使水分蒸发，但是设想其它温度。
在移除气体和水分之后，光纤线缆组件60可填充有惰性气体，诸如干惰性气体。在一个实例中，惰性气体可包括氮气，但是设想其它气体。惰性气体可保护光纤线缆组件60免受由于暴露于空气和水分而产生的损坏。例如，通过以惰性气体填充线缆组件，可减少在光纤线缆组件60内和在与探测器组件30相邻的第一端部部分70处两者的冷凝物累积。冷凝物累积可引起软管层65与第二衬底层64之间的电化腐蚀。此外，如果水分将穿透包覆材料，则水分可损坏光纤62的二氧化硅内核。另外，通过以惰性气体填充光纤线缆组件60，当涡轮隔间12和燃烧室10被冷却时，可限制另外的冷凝物累积。
在光纤线缆组件60填充有惰性气体之后，光纤线缆组件60可被进一步密封，并且包括为密封阵列的一部分。例如，光纤线缆组件60的第一端部部分70和第二端部部分72中的每一个可被密封，使得不合乎需要的材料被限制和/或防止进入光纤线缆组件60的内部。不合乎需要的材料可包括但不受限于来自探测器组件30的水分、冷凝物、气体等。为了密封第一端部部分70和第二端部部分72，密封材料可沉积在第一端部部分70和第二端部部分72两者处。密封材料可大致环绕光纤62，并且填充在光纤62之间的间隙中的一些或全部中。密封材料可形成与缓冲材料的外表面和与织物材料的内表面的连结。在一个实例中，密封材料可包括陶瓷硅酮密封剂，然而，设想许多不同的密封材料。在一个实例中，密封材料可选择成承受在大约380℃(716℉)的范围内的温度。就此而言，一旦光纤线缆组件60被密封，则在惰性气体容纳在线缆组件内时，不合乎需要的材料被限制进入线缆组件。
现在参考图5，示出了沿图1的线5-5的截面图，描绘了传感器80的实例。传感器80的第一端部部分82可附接于光纤线缆组件60的第二端部部分72。第一端部部分82可包括传感器开口83，光纤线缆组件60的第二端部部分72可延伸穿过传感器开口83。如示出的，光纤线缆组件60还可包括端盖87。端盖87可包括纵向地延伸穿过端盖87的内孔，并且可包括内部螺纹部分。
光纤线缆组件60可以以任何数量的方式附接于传感器80。例如，在示出的实例中，传感器80可包括螺纹凸出部85，其与光纤线缆组件60的端盖87接合。在操作中，光纤线缆组件60可穿过端盖87。端盖87可以以螺纹连接的方式附接于螺纹凸出部85。就此而言，光纤线缆组件的凸出部76可定位在一侧上的螺纹凸出部85与第二侧上的端盖87之间。因此，光纤线缆组件60可以可移除地附接于传感器80。
将理解，任何数量的附接结构设想用于将光纤线缆组件60附接于传感器80，并且图5的实例仅描绘了一个可能的实例。例如，光纤线缆组件60可通过多种机械紧固件附接，使得可不设置端盖和螺纹凸出部。机械紧固件可包括但不受限于螺母和紧固件型附接、螺钉和螺纹连接型附接等。在其它实例中，光纤线缆组件60可通过图3中描绘的相似或相同的焊接附接(光纤线缆组件60的第一端部部分70至探测器组件30的附接)来附接。更进一步，光纤线缆组件60可利用一种或更多种粘合剂附接于传感器80。因此，图5中的光纤线缆组件60至传感器80的附接仅包括一个可能的实例，但是预想许多附接手段。
将理解，光纤线缆组件60的光纤62出于说明性的目的未在图5中示出，以便更清楚地描绘内孔68和传感器开口83。然而，在完全组装的状态下，光纤62可在内孔68内纵向地延伸。就此而言，光纤62可延伸穿过内孔68、穿过传感器开口83，并且至少部分地到传感器80中。
仍参考图5，现在可更详细地描述传感器80的结构。将理解，传感器80被稍微大体示出，并且不受限于图5中示出的实例。因此，传感器80可包括许多不同的尺寸和构造，同时仍保持本文中描述的功能。
传感器80可定位在涡轮隔间12的外侧，并且与燃烧室10间隔开一距离。因此，传感器80可定位在具有低于涡轮隔间12内的温度的位置中，使得电子装置可使用在传感器80中而不经受相对高的温度。
传感器80可包括在第一端部部分82与相对的第二端部部分84之间延伸的传感器本体81。传感器本体81可包括在第一端部部分82与第二端部部分84之间延伸的大致中空的内孔。传感器本体81可由许多不同的材料形成，该许多不同的材料包括可抗腐蚀的多种金属类材料。例如，传感器本体81可包括304不锈钢、316不锈钢等。
传感器80可包括定位成与传感器本体81的第一端部部分82相邻的第一传感器室86。第一传感器室86可由第一端部部分82、传感器本体81的内壁和传感器透镜96界定。第一传感器室86可限定沿传感器本体81的纵向轴线延伸的大致柱形结构。第一传感器室86可在安装期间被密封，其中，吹扫室的气体、水分、冷凝物等。许多装置可用于密封第一传感器室86。例如，但不受限于该实例，第一传感器室86可包括起作用以移除气体、水分、冷凝物等的一个或更多个阀组件。
在图5中示出的实例中，一个或更多个阀组件可包括低压阀90和排放阀92。低压阀90和排放阀92在一起可起作用以吹扫第一传感器室86的内容物。低压阀90和排放阀92可均放置成与第一传感器室86流体连通。开口、孔口等可从第一传感器室86径向地延伸穿过传感器本体81至传感器本体81的外壁。低压阀90和排放阀92可均与开口中的一个流体连通，使得气流路径形成为从低压阀90和排放阀92中的每一个穿过传感器本体81并且到第一传感器室86中。
低压阀90和排放阀92在一起可吹扫第一传感器室86的内容物。具体地，低压阀90可操作性地附接于气源，使得气体可通过低压阀90供应至第一传感器室86。气体可包括起作用以吹扫传感器室的多种气体，并且在一个可能的实例中，可包括干惰性气体，诸如氮。气体可泵送穿过低压阀90。当供应气体累积在第一传感器室86中时，第一传感器室86的内容物可通过排放阀92排出和离开。内容物可包括水分、冷凝物等。因此，第一传感器室86的内容物可通过排放阀92离开，使得供应气体可起作用以移除存在于第一传感器室86中的水分、冷凝物等。因此，低压阀90和排放阀92可执行第一传感器室的吹扫以移除水分。
将理解，图5中示出的包括低压阀90和排放阀92的阀组件仅描绘吹扫第一传感器室86的内容物的一个可能的实例。设想另外的阀组件设计，使得传感器80不受限于图5中示出的实例。例如，在其它实例中，第一传感器室86可仅包括可从气源接收供应气体的一个或更多个开口。因此，图5中示出的阀组件仅包括移除/吹扫第一传感器室86的内容物的一个可能的实例，这是因为预想用于执行相同的功能的许多不同的结构和方法。
传感器80还可包括定位在第一传感器室86下游的第二传感器室94。第二传感器室94可定位在传感器本体81的内孔内，并且可定位在第一传感器室86与第二端部部分84之间。第二传感器室94可通过传感器透镜96与第一传感器室86分离。第二传感器室94可被密封，并且回填有气体，其包括干惰性气体，诸如氩。通过使第二传感器室94回填有气体，第二传感器室94可限制和减少水分、冷凝物等的进入。
在一个实例中，第二传感器室94可设置有吹扫开口102。吹扫开口102可有助于使第二传感器室94回填有气体。吹扫开口102示出为定位在传感器本体81的第二端部部分84处，但是吹扫开口102不受限于这种位置。相反地，吹扫开口102可侧向地定位成在传感器本体81的一侧上，靠近第一端部部分82等。在操作中，吹扫开口102可与可供应干惰性气体的气源流体连通。一旦干惰性气体供应穿过吹扫开口102并且到第二传感器室94中，则吹扫开口102可被封闭和密封。在图5的示出的实例中，吹扫开口102可借助于螺纹插入结构密封，但是预想许多密封结构。就此而言，传感器80不受限于示出的实例中的吹扫开口102。
传感器80还可包括使第一传感器室86与第二传感器室94分离的定位在内孔内的传感器透镜96。传感器透镜96可定位在传感器本体81的第一端部部分82的下游。如将在下面更详细地描述的，传感器透镜96可接收和集中来自光纤线缆组件60的电磁辐射能量。传感器透镜96可定向成相对于传感器本体81的纵向轴线大致垂直，使得传感器透镜96跨越内孔延伸。传感器透镜96可包括许多不同类型的透镜，诸如双凸透镜、平凸透镜等。此外，在一个实例中，传感器透镜96可包括熔融二氧化硅透镜。
传感器透镜96可由一个或更多个O形环98支承。图5的示出的实例包括两个O形环，然而将理解，预想较多或较少的O形环。O形环98可定位在传感器透镜96的相对侧上，使得传感器透镜96大致夹在O形环98中间。O形环98可包括具有延伸穿过中心的孔的圆形结构。O形环98可由许多不同的材料形成，该许多不同的材料包括弹性体材料、氟橡胶等。O形环98可夹住传感器透镜96，使得O形环98中的一个定位在传感器透镜96的上游和附近，而第二O形环定位在传感器透镜96的下游和附近。在一个实例中，O形环98可附接于传感器本体81和传感器透镜96中的一个或两者，使得传感器透镜96可被限制沿传感器本体81的长度轴向地移动。此外，O形环98可形成传感器透镜96与传感器本体81之间的大致不透空气的密封，使得气体、空气、液体等被限制和/或防止围绕传感器透镜96从第一传感器室86传递至第二传感器室94，并且反之亦然。
传感器80还可包括定位在O形环98的附近和下游的垫圈压缩环101。垫圈压缩环101可围绕传感器80的内孔周向地延伸。垫圈压缩环101可包括可响应于力压缩的可变形材料。例如，垫圈压缩环101可包括任何数量的弹性体类材料。垫圈压缩环101可接触O形环98，使得垫圈压缩环101可限制和/或防止O形环98和传感器透镜96的轴向移动。
传感器80还可包括挡圈99。挡圈99可与探测器组件30中的挡圈51相似或相同。传感器80中的挡圈99可接收在形成在传感器本体81的内表面内的缺口、凹槽等内。挡圈51可向传感器透镜96、O形环98和垫圈压缩环101提供另外的支承，并且可限制和/或防止这些结构的轴向移动。挡圈99定位在垫圈压缩环101的下游和附近。当然，将认识到，挡圈99仅包括挡圈的一个可能的实例，这是因为设想可限制传感器透镜96的轴向移动的任何数量的结构。
传感器80还可包括定位在传感器透镜96的下游的光电二极管100。光电二极管100可包括固态紫外线传感器，其接收从光纤线缆组件60通过传感器透镜96集中的电磁辐射能量。光电二极管100可为正方形的，并且对角地为大约1.4毫米长。在一个实例中，传感器透镜96可将包括电磁辐射能量的光集中到光电二极管100上的点上，该点在直径上为大约1.7毫米+/-0.08毫米。当然，将理解，多种光电二极管可使用在传感器80中，使得光电二极管100不受限于前述尺寸。在一个实例中，光电二极管100可包括碳化硅光电二极管。
光电二极管100可接收电磁辐射能量，并且可基于电磁辐射能量生成电流输出信号，诸如光电流。如大体已知的，电磁辐射能量可包括具有在从大约10nm至大约400nm的范围内的波长的紫外线(UV)辐射。光电二极管100可生成转变成电流的光电流，该电流与接收在具体光谱带宽内的UV辐射的强度水平成比例。例如，包括碳化硅光电二极管的光电二极管100可具有在从大约190纳米(nm)至大约400nm的范围内的光谱响应。就此而言，光电二极管100具有覆盖火焰8的310nm的峰值的相对宽的光谱响应，因此允许火焰8的310nm的发射的相对可靠的检测。通过具有高端部光谱响应中止(在该实例中为400nm)，光电二极管100因此可"看不见"来自燃烧室10的壁的潜在干扰黑体辐射。
如大体已知的，光电二极管100可包括为放大器电路的一部分。放大器电路在图5中被稍微大体示出，并且可包括不受限于图5的任何数量的构造。光电二极管100可生成与光电二极管100暴露于其的紫外光强度成比例的光电流。来自光电二极管100的光电流可由信号电路处理和放大以产生电信号。例如，在一个实例中，光电二极管100可将电磁辐射能量转变成呈光电流形式的电信号。如大体已知的，可放大光电流，使得在放大之后，光电流转变成在大约4毫安(mA)至大约20毫安的范围内的电流。
呈电流形式的该电信号可指示火焰8的具体特征。火焰8的具体特征可包括例如燃烧室10内存在或不存在火焰8。例如，在燃烧中断状态(其中，火焰8熄灭)的情况下，将在光电二极管100处检测到电磁辐射能量不存在。电磁辐射能量的这种不存在可引起光电二极管100提供呈较低或为零的光电流的形式的电信号。在一个实例中，该电信号可发送至燃料控制设备等，其可减少和/或停止燃料穿过燃料喷嘴13并到燃烧室10中的供应。就此而言，来自光电二极管100的电信号可用于控制燃料到燃料喷嘴13中的供应。
现在参考图1，现在可更详细地描述火焰传感器设备6的操作。燃料可通过燃料喷嘴13提供至燃烧室10，从而产生火焰8。观察管15可从燃烧室10向外凸出一距离，并且可限定从观察管15朝向火焰8的光程。探测器组件30可附接于观察管，使得探测器组件30与燃烧室10间隔开一距离。指示火焰8的具体特征的电磁辐射能量从燃烧室10中的火焰8传送穿过观察管15并且到探测器组件30中。一旦在探测器组件30中，则电磁辐射能量可通过探测器透镜42(在图3中示出)集中到光纤线缆组件60的第一端部部分70处的光纤62上。光纤线缆组件60可在定位在涡轮隔间12内的第一端部部分70与定位在涡轮隔间12外侧的第二端部部分72之间延伸。电磁辐射能量可沿光纤线缆组件60的长度从第一端部部分70行进至相对的第二端部部分72。
现在参考图5，光纤线缆组件60的第二端部处的电磁辐射能量可进入传感器80。传感器80定位成离涡轮隔间12外侧的燃烧室10一距离，使得传感器80不位于涡轮隔间12的相对高的温度/振动的环境内。电磁辐射能量可由传感器透镜96集中到光电二极管100上。作为响应，光电二极管100可基于电磁辐射能量的强度来产生电信号。该电信号可呈电流输出的形式，该电流输出指示火焰8的具体特征，其包括但不受限于存在或不存在火焰。因此，在不存在火焰8的情况下，电流输出可较低或为零。该低电流输出可触发提供至燃烧室10的燃料的切断。通过切断至燃烧室10的燃料供应，可降低损坏涡轮的可能性。此外，通过使传感器80定位在涡轮隔间12外侧的位置处，传感器80中的温度敏感电子构件可安全且可靠地操作。
已经参考以上描述的示例性实施例描述本发明。在阅读和理解本说明书之后，其他人将想到修改和变更。并入本发明的一个或更多个方面的示例性实施例意图包括在所附权利要求的范围内的所有这种修改和变更。

Claims (10)

1. 一种火焰传感器设备，其包括：
传感器，其用以确定燃烧室内的火焰的具体特征，所述传感器包括碳化硅光电二极管，其中，所述传感器与所述燃烧室间隔一距离；以及
光纤线缆组件，其在所述传感器与所述燃烧室之间延伸，所述光纤线缆组件构造成将所述火焰的具体特征从所述燃烧室传送至所述传感器，其中，所述光纤线缆组件包括为填充有惰性气体的密封阵列的一部分。
2. 根据权利要求1所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述火焰的具体特征包括所述燃烧室内存在和不存在所述火焰。
3. 根据权利要求1所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述碳化硅光电二极管构造成触发至所述燃烧室的燃料的切断。
4. 根据权利要求1所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述光纤线缆组件在相对的端部处被密封，并且填充有氮气。
5. 根据权利要求1所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述光纤线缆组件附接于所述传感器的第一端部部分，所述传感器还包括定位在所述第一端部部分与所述碳化硅光电二极管之间的所述传感器的内部室内的透镜，所述透镜构造成将来自所述光纤线缆组件的电磁辐射能量集中到所述碳化硅光电二极管上。
6. 根据权利要求5所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述传感器的内部室包括定位在所述传感器的第一端部部分与所述透镜之间的第一传感器室和定位在所述透镜与所述传感器的相对的第二端部之间的第二传感器室，所述碳化硅光电二极管定位在所述第二传感器室中。
7. 根据权利要求6所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述碳化硅光电二极管构造成将来自所述光纤线缆组件的电磁辐射能量转变成呈在大约4毫安至大约20毫安的范围内的电流输出的形式的电信号，所述电流输出指示所述火焰的具体特征。
8. 根据权利要求6所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述第二传感器室被密封并且填充有惰性气体。
9. 根据权利要求6所述的火焰传感器设备，其特征在于，所述第一传感器室包括限定所述第一传感器室与所述传感器的外部之间的流动路径的至少一个阀组件，所述至少一个阀组件构造成利用干氮来吹扫所述第一传感器室，并且从所述第一传感器室移除水分。
10. 根据权利要求1所述的火焰传感器设备，其特征在于，还包括观察管，其从所述燃烧室凸出并且限定从所述火焰并穿过所述观察管的光程。
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