CN104180835B - 传感器安装附件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器安装附件。公开了用于将传感器(200)定位在环境(300)(如燃气涡轮的燃烧室)中的可安装的附件(100)。可安装的附件(100)包括安装部件(110)，其具有用于将传感器(200)并入其内的中空长形构造。附件(100)还包括以与传感器(200)协调的方式设置在安装部件(110)内的至少一个主回弹性部件(130)，以用于将沿轴向向外的力施加在安装部件(110)上，以防止其从配对物(310)松开，且提供安装转矩来用于将传感器(200)安装在环境(300)内的目标位置处。附件(100)还可包括附加的回弹性部件如副回弹性部件(150)，其可与主回弹性部件(130)组合来获得合成安装力以防止安装部件(110)从配对物(310)松开。

Description

传感器安装附件

技术领域

本公开内容涉及安装附件，并且更具体地涉及用于将传感器安装至物体或环境(如，燃气涡轮的燃烧室)的安装附件。

背景技术

在许多应用中，需要将测量或检测传感器放置成靠近难以接近的物体或环境(如，燃气涡轮的燃烧室)，以用于物理参数的多次测量和检测。

通常，为了将传感器安装至此类物体或环境，传感器主要可适配于螺纹塞；进一步，螺纹塞可经过孔而定位在物体或环境中，以通过使用适合的传感器适配器来将传感器适当地装固在物体或环境中。螺纹塞可抵靠具有传感器的传感器适配器来螺纹地上紧，使传感器的末端能够与物体或环境安全地通信，以用于测量或检测其内的各种物理参数。传感器通过施加所需的安装转矩的螺纹装固件来保持就位。通常，该安装转矩相当小，这可导致螺纹塞从传感器适配器松开，从而松开传感器。为了排除传感器的这样松开，螺纹塞通常与传感器适配器点焊，以约束待固定到传感器适配器上的螺纹，以提供所需的安装转矩。图1绘出了所述的常规传感器放置的典型布置，其中传感器由'S'绘出，螺纹塞由'T'绘出，适配器由'A'绘出，点焊由'W'绘出，且环境由'E'绘出。

然而，在传感器松开的问题可由点焊解决的情况下，传感器的接近和替换变为麻烦且耗时的任务。

因此，存在一种需要来以适合的方式装固传感器，该方式可防止其松开，且同时，在需要时，传感器可以以经济且适合的方式从物体或环境容易地接近和替换。

发明内容

本公开内容描述了一种用于将传感器定位在例如燃气涡轮的燃烧室的环境中的安装附件，这将在以下的简化概述中提出，以提供本公开内容的一个或多个方面的基本理解，本公开内容的一个或多个方面旨在克服所述缺陷，但包括其所有优点，同时提供了一些附加的优点。该概述并非本公开内容的宽泛综述。其既不旨在识别本公开内容的重要或关键元件，也不旨在界定本公开内容的范围。相反，本概述的唯一目的在于以简化形式呈现出本公开内容的一些构想、其方面和优点，作为随后提出的更为详细的描述的前序。

本公开内容的目的描述了一种安装附件，其可在装固传感器方面以适当的方式适应，该方式可防止传感器松开，且同时，在需要时，传感器可从物体或环境容易地接近和替换。换言之，该目的排除了传统上保持安装转矩以将传感器装固就位所需的点焊。本公开内容的另一个目的在于描述一种安装附件，其以有效且经济的方式便于使用。本公开内容的各种其它目的和特征将从以下详细描述和权利要求清楚。

一方面，上文提到的及其它的目的可通过用于将传感器如脉动传感器定位在环境中的安装附件来实现。可使用此类附件的环境的示例包括但不限于燃气涡轮的燃烧室。尽管将出于更好理解的目的连同燃气涡轮的燃烧室描述本公开内容，但本公开内容的范围将延伸至可成功地使用本安装附件的所有此类构件。

根据本公开内容的以上方面，公开了一种用于将传感器定位在环境中的安装附件。安装附件包括安装部件和至少一个主回弹性部件。安装部件具有用于将传感器并入其内的中空长形构造。安装部件包括第一端部、第二端部和在第一端部与第二端部之间的第三部分。第一端部包括沿径向向内突出的肩部部件。第二端部包括在内部构造的螺纹，以将安装部件螺纹地拧到环境内的安装部件的配对物上，将传感器构造到环境内的适配器上，以测量环境内的可变的物理参数。此外，具有凸缘部件的第三部分沿径向向内突出。传感器在安装部件内从第一端部延伸至第二端部，接合在肩部部件和凸缘部件。至少一个主回弹性部件以与传感器协调的方式长期地设置在肩部部件与凸缘部件之间的安装部件内。至少一个主回弹性部件将沿轴向向外的力施加在安装部件上，以防止其从配对物松开，且提供安装转矩来将传感器安装在环境内的目标位置。

在一个实施例中，至少一个主回弹性部件呈现出与安装传感器所需的安装转矩对应的刚度。至少一个主回弹性部件可为螺旋弹簧。

在一个实施例中，可安装的附件还可包括密封板，其具有贯穿凹部来收纳安装部件，以将其部分地暴露于环境且进一步用于密封环境。此外，安装部件还可包括沿径向向外突出且构造成邻近其第一端部的凸缘部件。可安装的附件还可包括至少一个副回弹性部件，其用于部分地收纳安装部件，且长期地保持在密封板与凸缘部件之间。

在一个实施例中，至少一个副回弹性部件具有高于至少一个主回弹性部件的刚度。至少一个主回弹性部件和副回弹性部件能够获得合成安装力来防止其从配对物松开。至少一个副回弹性部件也可为螺旋弹簧。

本公开内容的这些及其它方面连同使本公开内容特征化的新颖性的各种特征将在本公开内容中具体指出。为了更好理解本公开内容、其操作优点及其使用，应当参照示出本公开内容的示例性实施例的附图和描述内容。

附图说明

将连同附图参照以下详细描述和权利要求来更好理解本公开内容的优点和特征，其中相似的元件标有相似的符号，且在附图中：

图1示出了用于将传感器装固到环境(如，燃气涡轮的燃烧室)的常规布置；

图2示出了根据本公开内容的示例性实施例的与环境(如，燃气涡轮的燃烧室)的可安装的附件的截面前视图；以及

图3示出了根据本公开内容的示例性实施例的图2的可安装的附件的透视图；以及

相似的参考数字在附图的若干视图的描述中始终表示相似部分。

零件清单

100 可安装的附件

110 安装部件

112 第一端部

114 肩部部件

116 第二端部

118 螺纹

120 第三部分

122 凸缘部件

124 凸缘部件

130 主回弹性部件

140 密封板

142 贯穿凹部

150 副回弹性部件

200 传感器

300 环境；燃气涡轮的燃烧室

310 配对物

320 适配器

X 箭头

S 传感器

T 螺纹塞

A 适配器

W 点焊

E 环境。

具体实施方式

为了彻底理解本公开内容，将连同上文描述的附图对包括所附权利要求的以下详细描述进行参照。在以下描述中，为了阐释的目的，提出了许多具体细节以便提供本公开内容的彻底理解。然而，本领域的技术人员将清楚的是，可在没有这些具体细节的情况下实施本公开内容。在其它情况下，结构和装置仅以框图的形式示出，以免使本公开内容模糊的。本说明书中提到的"一个实施例"、"实施例"、"另一个实施例"、"各种实施例"意指结合实施例描述的具体特征、结构或特性包括在本公开内容的至少一个实施例中。说明书中的各种位置处的短语"在一个实施例中"的出现不必全都是指相同的实施例，也不是与其它实施例相互排斥的单独的或备选的实施例。此外，描述了可通过一些实施例且不通过其它实施例呈现的各种特征。同样，描述了各种要求，其可为针对一些的实施例的要求，但可能不是其它实施例的要求。

尽管以下描述包含为了图示目的的许多细节，但本领域中的任何技术人员将认识到对于这些细节的许多变型和/或改变在本公开内容的范围内。同样，尽管按照彼此或连同彼此描述了本公开内容的许多特征，但本领域的技术人员将认识到这些特征中的许多可独立于其它特征提供。因此，阐明了本公开内容的该描述，而没有本公开内容的概括的任何损失，且没有对本公开内容施加任何限制。此外，本文中的相对性用语如"第一"、"第二"、"第三"、"主"、"副"等不表示任何顺序、高度或重要性，而是用于将一个元件与另一个区分开。此外，本文的用语"一个"和"一"不表示数量的限制，而是表示至少一个提到的项目的存在。

现在参看图2和图3，用于或定位环境300中的传感器200的可安装的附件100的示例根据本公开内容的示例性实施例示出。可使用此类附件100的环境300的示例包括但不限于燃气涡轮的燃烧室。尽管出于更好理解的目的将连同燃气涡轮的燃烧室来描述本公开内容且将以数字300表示，但本公开内容的范围将延伸至可成功地使用本可安装的附件100的所有此类构件。由于可安装的附件100的构型和布置，各种相关联的元件可能对于本领域的技术人员是公知的，并未认为是对于获得本公开内容的理解的目的所必需的，本文叙述了所有的结构细节及其阐释。相反，认为仅要足够简单地注意的是，如图2和图3中所示，在可安装的附件100中，示出了仅对于本公开内容的各种实施例的描述相关的那些构件。

可安装的附件100包括安装部件110，其在其构造上为中空的且为长形的，即，具有其适合的长度。安装部件110具有第一端部112、第二端部116和第一端部112与第二端部116之间的第三部分120。第一端部112设计成包括肩部部件114，其从第一端部112沿径向向内突出。此外，第二端部116包括在内部构造的螺纹118，以将安装部件110螺纹地拧到环境300内的其配对物310上。此外，第三部分120还包括凸缘部件122，凸缘部件122从中空长形安装部件110沿径向向内突出。

可安装的附件100还包括至少一个主回弹性部件130，其适于设置在安装部件110内。如图2中所示，仅一个主回弹性部件130与安装部件110设置，然而并脱离本公开内容的范围的是，可取决于可安装的附件100的要求来提供多于一个的此类主回弹性部件130。

安装部件110和主回弹性部件130适于将传感器200装固在可安装的附件100内，以用于将传感器200定位在燃气涡轮的燃烧室300内。安装部件110的中空和长形的构造使得能够将传感器200并入其内。此外，包括在内部构造的螺纹118的第二端部116将安装部件110螺纹地拧到燃烧室300内的配对物310上，其继而又使得能够通过使用适合的适配器320来将传感器200构造在燃烧室300内。

传感器200适于以一种方式构造在中空长形安装部件110内，该方式在安装部件110内从第一端部112延伸至第二端部116，接合在肩部部件114和凸缘部件122处。此外，主回弹性部件130还以与传感器200协调的方式长期地设置在安装部件110内的肩部部件114与凸缘部件122之间。在一个实施例中，存在各种主回弹性部件130，其可围绕传感器200布置。在另一个实施例中，存在一个或多个主回弹性部件130，其可部分地或完全地封装传感器200。然而，在不脱离本公开内容的范围的情况下，在主回弹性部件130与传感器200之间存在各种其它布置。在图2中，示出了主回弹性部件130与传感器200之间的示例性布置，其中回弹性部件130绘制成部分地封装传感器200，且在本文中将关于此描述。

主回弹性部件130将沿轴向向外的力(如图2中的箭头'X'所示)施加在安装部件110上，以防止其从配对物310松开，且提供了安装转矩以用于将传感器200安装在燃烧室300内的目标位置处。主回弹性部件130可呈现出对应于将传感器200安装在目标位置处所需的安装转矩的刚度。不论安装部件110拧到其配对物310上多紧，传感器200仅得到由主回弹性部件130的刚度限定的所需的安装转矩，以将传感器200置于目标位置处。目标位置可为传感器200保持与适配器320或燃烧室300紧密协调的位置，以用于测量燃烧室300内的可变的物理参数。

在一个实施例中，在主回弹性部件130可以以任何方式迟滞的方案中，可安装的附件100还可包括至少一个副回弹性部件150，其可与主回弹性部件130组合来获得合成安装力，以防止其从配对物310松开。副回弹性部件150还施加沿轴向向外的力(如图2中的箭头'X'所示)，以用于获得合成安装力来达到所述目的。为了构造用于此类平衡的副回弹性部件150，中空长形安装部件100还包括邻近第一端部112而沿径向向外突出的凸缘部件124。此外，可安装的附件100还包括密封板140，其与凸缘部件124组合来装固副回弹性部件150。具体而言，密封板140包括贯穿凹部142，以收纳中空长形安装部件110来将其部分地暴露于燃烧室300，且进一步密封燃烧室300。此外，副回弹性部件150部分地收纳安装部件110，且长期地保持在密封板140与凸缘部件124之间。副回弹性部件150具有高于主回弹性部件130的刚度，导致螺纹118上更高的转矩，以防止安装部件110松开。如图2和图3中所示，仅提供了一个副回弹性部件150，然而并未脱离本公开内容的范围的是，可取决于要求来构造多于一个的此类副回弹性部件150。

在一个实施例中，主回弹性部件130和副回弹性部件150为螺旋弹簧，然而并未脱离本公开内容的范围的是，回弹性部件可为能够呈现出所需的安装转矩来用于将传感器200定位在燃烧室300内的目标位置的布置的任何其它偏压部件。此外，适合的布线和电子系统可联接到传感器200上来用于由传感器200测量或检测到的数据的分析。

本公开内容的用于或定位环境(如，燃气涡轮的燃烧室)中的传感器的可安装的附件如可安装的附件100在各种范围中都是有利的。安装附件可在装固传感器方面以适当的方式适应，该方式可防止其松开，且同时，在需要时，传感器可容易地从物体或环境接近和替换。换言之，可安装的附件排除了传统上保持安装转矩以将传感器装固就位所需的点焊。此外，安装附件能够以方便、有效且经济的方式从环境(如发动机)的外侧安装，而不需要装固点或任何其它焊缝。

已经出于图示和描述的目的呈现了本公开内容的特定实施例的以上描述。它们并非旨在为彻底的或将本公开内容限于公开的精确形式，且很明显，许多改型和变型鉴于以上教导内容是可能的。为了更好地阐释本公开内容及其实际应用的原理而选择和描述了实施例，从而使本领域的其它技术人员能够使用本公开内容和具有适于构想的特定用途的各种改型的各种实施例。应当理解的是，当情况可提出或给与方便时，构想出等同物的各种省略和置换，但此旨在覆盖应用或实施方式，而不会脱离本公开内容的权利要求的精神或范围。

Claims (10)

1.一种用于将传感器(200)定位在包括燃气涡轮的燃烧室的环境(300)中的可安装的附件(100)，所述可安装的附件(100)包括：

安装部件(110)，其具有中空长形构造以至少部分地将所述传感器(200)并入其内，所述安装部件(110)包括：

第一端部(112)，其具有沿径向向内突出的肩部部件(114)，

第二端部(116)，其具有在内部构造的螺纹(118)，以将所述安装部件(110)螺纹地拧到所述环境(300)内的所述安装部件(110)的配对物(310)上，将所述传感器(200)构造在所述环境(300)内来测量所述环境(300)内的可变的物理参数，以及

所述第一端部(112)与所述第二端部(116)之间的第三部分(120)，所述第三部分(120)具有沿径向向内突出的凸缘部件(122)，其中所述传感器(200)在所述安装部件(110)内从所述第一端部(112)延伸至所述第二端部(116)，至少部分地接合在所述肩部部件(114)和所述凸缘部件(122)；以及

至少一个主回弹性部件(130)，其以与所述传感器(200)协调的方式设置在所述肩部部件(114)与所述凸缘部件(122)之间的所述安装部件(110)内，其中所述至少一个主回弹性部件(130)能够：

在至少所述安装部件(110)上施加沿轴向向外的力以防止其从所述配对物(310)松开，以及

提供安装转矩来用于将所述传感器(200)至少安装在所述环境(300)内的目标位置。

2.根据权利要求1所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述至少一个主回弹性部件(130)呈现出对应于安装所述传感器(200)所需的所述安装转矩的刚度。

3.根据权利要求1所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述至少一个主回弹性部件(130)为螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述可安装的附件(100)还包括密封板(140)，其具有贯穿凹部(142)以收纳所述安装部件(110)来部分地将其暴露于所述环境(300)，且进一步密封所述环境(300)。

5.根据权利要求4所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述安装部件(110)还包括沿径向向外突出构造成邻近所述第一端部(112)的凸缘部件(124)。

6.根据权利要求5所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述可安装的附件(100)还包括至少一个副回弹性部件(150)，其部分地收纳所述安装部件(110)，且长期地保持在所述密封板(140)与所述凸缘部件(124)之间。

7.根据权利要求6所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述至少一个副回弹性部件(150)具有高于所述至少一个主回弹性部件(130)的刚度。

8.根据权利要求7所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述至少一个主回弹性部件(130)和所述至少一个副回弹性部件(150)获得合成安装力来防止其从所述配对物(310)松开。

9.根据权利要求6所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述至少一个副回弹性部件(150)为螺旋弹簧。

10.根据权利要求1所述的可安装的附件(100)，其特征在于，所述传感器(200)通过使用适配器(320)来构造至所述环境(300)。