CN104641207A - 测量设备壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于非接触地检测物理量的传感器部件的测量设备壳体(10)，该测量设备壳体(10)包括：用于将至少一种冲洗介质(22、24、26)和至少一个信号传输线引导到壳体内部内的联接装置(12)，布置在联接装置(12)上的带有纵向轴线(20)的引导管(14)和固定在引导管(14)的端部(16)上的探头(18)，其中引导管(14)设计用于引导或安置至少一种冷却介质(22、24、26)和至少一个信号传输线直至探头(18)。为提供相对地紧凑且节约空间的测量设备且进而提供测量设备壳体(10)，其中可相对简单地可靠地为不同的探头传输在引导管(14)内引导的不同的冷却介质(22、24、26)，建议探头(18)和端部(16)分别具有参照引导管(14)或探头(18)的纵向轴线(20)径向延伸的通路(34)以用于将冷却介质(22、24、26)从端部(16)传导到探头(18)内，必要时反之亦然。

Description

测量设备壳体
本发明涉及一种用于非接触地检测物理量的传感器部件或用于这种传感器的测量设备壳体，所述测量设备壳体包括：用于将至少一个冲洗介质和至少一个信号传输线引导到壳体内部内或壳体壁内的联接装置，布置在联接装置上的带有纵向轴线的引导管和固定在引导管的与联接装置对置的端部上的探头，其中引导管设计用于引导或容纳至少一个冷却介质和至少一个信号传输线直至探头。
带有此类壳体的测量设备例如从DE 10 2005 060 961 A1中已知。也称为测量枪的测量设备主要包括其中可引导传感器线和冷却空气的管。传感器线以及冷却剂在管的端部上引入和送入。管的此端部在测量枪使用在燃气涡轮机内用于径向间隙检测时布置在燃气涡轮机的壳体外部。在管的另一端上固定了传感器。为保护传感器不过热，此传感器被同轴的冷却空气孔围绕，在管内流动的冷却空气可通过所述冷却空气孔离开。
被认为不利的是传感器及其壳体相对结构较大且因此为使其可靠地使用而具有高的冷却空气需求。进一步不利的是已知的测量设备也仅设计用于唯一的传感器。
本发明的任务因此在于提供用于非接触地检测物理量的传感器部件或用于此类传感器的测量设备壳体，所述测量设备壳体一方面相对地节约空间且其中探头可相对简单地更换。
本发明所要解决的技术问题通过根据权利要求1的特征描述的测量设备壳体解决。有利的构造在从属权利要求中给出，所述有利的构造以任意的方式可相互组合。
根据本发明规定，探头和测量设备壳体的引导管的端部相对于其纵向轴线分别具有径向延伸的通路用于从端部向探头内传导一种冷却介质和/或冲洗介质或多种冷却介质和/或冲洗介质，必要时反之亦然。
借助于前述构造，可将冷却介质和/或冲洗介质或也将多个此类的介质沿测量设备的引导管引导，且在其端部上传递到探头内且必要时从探头向外返回引导。介质的传递通过通路进行，所述通路设置在探头内以及引导管的端部内且分别径向延伸。对于每个冷却介质或对于每个传递，必须将所属的通路布置在相同的轴向部分内。因为在探头内的通路与在端部内的通路的径向对齐相对困难，所以建议径向地在探头和引导管之间保留轴向限定的环通道，通过所述环通道可将通过引导管的通路提供的冷却介质紧接着通过探头的径向通路引入到探头内部内。同样当然也适用于常规地使用的介质的返回引导。优选地，所述通路设计为引导管内和探头内的径向孔，所述孔的外部开口如需要以塞子封闭。
本发明的特别的优点在于，当探头可松开地固定在引导管的端部内时-这优选地通过螺纹连接可实现-带有不同地布置的凹槽的不同的探头可以可拆卸地固定在引导管上，而不必更换测量设备壳体的剩余部分或使其双重地存在。这降低了测量设备的制造成本，因为对于光学探头的不同的观察方向，现在仅需提供不同的探头；测量设备或测量设备壳体的剩余的部分可多次使用。
如果多个冷却介质和/或冲洗介质在引导管内在分开的轴向通道内被引导，则有利的是在沿纵向轴线分布的径向通路中提供用于轴向限定环形通道的环形密封件。因此，在冷却介质从引导管传递到探头内且如需要相反地传递时可避免分开地引导的不同的冷却介质的混合。
优选地，探头具有自由端探头尖端且引导管的端部和探头这样轴向重叠，使得径向通路沿轴向布置在固定部-优选地为探头和端部的螺纹连接-和探头尖端之间。
进一步优选地在探头和/或端部的周向方向上提供多个径向通路，以此可提供用于所涉及的冷却介质的足够大的横截面积。这降低了在将冷却介质引导到测量设备壳体内时的压力损失。
为保证探头在引导管的端部内的精确地安放，在探头上或在端部内优选地提供引导元件。
为相对简单地将不同的冷却介质沿引导管、沿端部且沿探头分开地引导，在这些部件中提供轴向延伸的通道，所述通道处在一个半径上而与引导管、端部和探头的中心轴线同轴地延伸，其中所述通道和与其相关的径向通路流体连通。
如果待检测的物理量是光波，则优选地在探头内提供用于将待检测的物理量导入到壳体内部内的装置。优选地，在后者构造中装置是耐温透光的挡板，所述挡板安放在探头的凹口内，其中在挡板和限定了凹口的壁之间提供至少一个冷却通道。以此，耐温透光的挡板可特别简单地被冷却，这可有助于温度耐受性。也优选的是其中引导管和端部与外部隔绝的构造。
端部可以是引导管的整体的部分或固定在引导管部分上。
优选地，将三种不同的介质提供到探头，其中两种可从探头返回引导到引导管内。这要求存在至少第四个沿轴向方向分布的部分，在所述部分内将在整个圆周上分布的在径向方向上延伸的通路安放在引导管内和探头内，所述通道通过布置在其间的环形密封件相互密封。
本发明的另外的优点和特征根据实施例详细解释。在附图中：
图1示出了剖切测量设备壳体的纵截面；
图2、图3分别示出了剖切测量设备壳体的引导管的容纳探头的端部的纵截面；
图4示出了剖切引导管的端部的横截面；
图5示出了剖切探头的纵截面；
图6、图7、图8示出了剖切探头的另外的纵截面；和
图9、图10、图11示出了用于不同的检测方向的不同的探头。
在所有附图中相同的特征提供以相同的附图标号。
图1在纵截面内示意性地示出了测量设备壳体10。在下文中简称为壳体10的测量设备壳体10基本上包括三个部件：联接装置12，带有端部16的引导管14和旋入端部16内的探头。探头在图1中未图示。引导管沿纵向轴线20延伸。如在图1中未进一步详细地显示，联接装置12构造为将总计三个介质22、24和26送入到测量设备壳体10内且分开地传递到引导管14上。三个介质中两个介质可作为冷却介质又被导出。介质22、24和26在壳体10内相互分开地引导直至引导管14的端部16，且在此处传递到探头。为此所要求的构造在如下的附图中详细解释。
图2以放大的细节示出了引导管14的端部16。引导管14在内部形成为空的，其中中空空间28一方面用于介质的返回引导且另一方面用于安置信号传输线或传感器线。在中空空间28内可例如插入光纤或光波导体。也可在此处布置传感器的电导线，这将传感器安装在探头内。只要测量设备壳体10安置了传感器或用于传感器的信号传输线，则在此也理解为测量设备。
此外，引导管14在外部是隔绝的或阻热的，但这未图示。
引导管14的特别之处在于其具有相对的厚壁的构造，使得在其壁30内沿圆周分布地且因此与纵向轴线20同轴地布置了多个通道32。在纵截面中(根据图2)图示了两个这种通道32，所述通道32相对于钟面例如可布置在十二点钟位置处和六点钟位置处。也在另外的圆周位置(例如，一点钟位置、二点钟位置、三点钟位置、四点钟位置、五点钟位置、七点钟位置、八点钟位置、九点钟位置、十点钟位置、十一点钟位置)处分别提供了轴向延伸的通道32，使得通过单独的通道32可相互分开地引导不同的介质22、24、26。在引导管14内布置的通道32从联接装置延伸直至布置在引导管14上的端部16内。在端部16内轴向延伸的通道32的部分可例如通过孔形成，其中孔开口在端侧又可通过塞子36封闭。在相应的通道32的不同的圆周位置处对于每个通道32提供了另外的从外到达直至端部16内部内的孔。此孔的部分，即外部分则又从外部通过塞子36封闭，使得剩余的孔形成径向通路34，通过所述径向通路34将流入到通道32内的介质径向向内偏转。
端部16可例如通过焊接而材料结合地固定在引导管14上。但端部也可以是引导管14的部分。
在端部16内提供了内螺纹38，其中可旋入探头(在图2中也未图示)。图3示出了与图2相同的纵截面，但端部16是整体的或是引导管14的部分。
此外在图3中示出，通过孔形成的径向通路34通过塞子36从外部又被部分地封闭。因此，可使得通道32与径向通路34流体技术地连接。
图4示出了通过引导管14的端部16的横截面。在此，图示了总计十二个在轴向方向上延伸的通道32的每30度一个的通道。用于固定探头18的螺纹38设置在引导管14的内部内。
图5示出了探头18的第一实施例。探头18具有第一端40，在所述第一端40上提供了用于将探头18旋入引导管14内的螺纹42。探头18的另一个轴向端部称为探头尖端44。探头18总体上形成为套筒状，带有内部内的中空空间46。探头18的管形壁48以与引导管14类似的方式构造为带有在轴向方向上延伸的通道32，所述通道32也可通过孔形成。在孔后方借助于塞子36将孔开口的一些封闭。与在图4中图示的引导管14类似，探头18也具有相应地数量的沿圆周分布的与纵向轴线20同轴地布置的冷却通道32。为将由引导管14提供的冷却介质22、24、26分开地传送到探头18内，在探头的壁48内在相应的轴向位置处布置了通过盲孔-孔形成的径向通路34。借助于此通路34，不同的冷却介质22、24、26可在不同的通道32内被传送到探头18内。为防止在传递时的不同的冷却介质22、24、26的混合，在轴向相邻的径向通路34之间提供环形密封件50。在所示的实施例中提供了五个环形密封件50。两个最外部的环形密封件50在此被引导元件52侧包，以保证探头18在端部14内的精确的安放。在探头尖端44上探头18具有空隙54，在所述空隙54内插入挡板56。在空隙54的壁和挡板56之间可此外提供冷却通道58，以使用冷却介质冷却通常为圆形的挡板56。
在图5中图示的探头18的实施例中，探头的观察方向与纵向轴线20重合。由于此原因，挡板56垂直于纵向轴线20定向。在图6至图8中示出了探头18的另外的实施例的处于不同的平面内的纵截面。在所述另外的实施例中，探头的观察方向相对于纵向轴线20倾斜大约30度。在图6至图8中图示的纵截面分别相互错开30度放置且因此对应于通过不同的直径与纵向轴线所张成的三个平面的纵截面。三个直径在此可例如处在不同的弦上：在一点钟和七点钟之间，在二点钟和八点钟之间，和在三点钟和九点钟之间。
也如根据图5的探头18的第一实施例，在根据图6至图8的探头18的第二实施例中提供了四个轴向相继的部分60、62、64、66，所述部分通过环形密封件50相互分开。在部分60中，冷却空气22通过通路34(图7)可被提供到通道32。所述冷却空气22然后被引导到空隙54，然后所述冷却空气22通过中空空间46可在中心从探头18导出。因此，在图7中图示的两个通道32和通路34用作冷却空气22的引入管道，而中空空间46用于被加热的冷却空气22的导出。
在第二轴向部分62内通过在图6中图示的径向通路34可以以所谓的“冲洗空气”的形式引导第二介质24。此冲洗空气在挡板56的另外的部分上提供且防止挡板56的热气体侧的表面的污染。在部分64内，在图8中图示的通道32(布置在九点钟处)可将例如是冷却水的第三冷却介质26引入到探头18内。然后，此冷却水26流向挡板56，冲洗挡板56且然后通过在图8中在上方图示的冷却通道32和布置在第四部分66内的径向通路34从探头18流出。然后，被导出的冷却介质26又到达引导管14内且被引导到引导管14的联接侧端部。
图9至图11在透视图示中示出了对于不同的观察方向的探头18：在图9中探头以30度的观察角度图示，在图10中探头以80度的观察角度图示，且在图9中探头以90度的观察角度图示。此外，在图9至图11中图示了如下特征：轴向部分60、62、64、66，密封件50，用于将各探头18旋入引导管14内的螺纹42和在不同的轴向部分60至66内布置的径向通路34。
总之，以本发明给出了用于非接触地检测物理量的传感器部件或用于类似的传感器的测量设备壳体10，所述测量设备壳体10包括：用于将至少一个冷却和/或冲洗介质22、24、26和至少一个信号传输线提供到壳体内部内的联接装置12，布置在联接装置12上的带有纵向轴线20的引导管14和固定在其端部16上的探头18，其中引导管14设计用于引导或容纳至少一个冷却介质22、24、26和至少一个信号传输线直至探头18。为提供其中可相对简单地可靠地将不同的探头传输到在引导管14内引导的不同的冷却介质22、24、26内的相对地紧凑且节约空间的测量设备进而提供测量设备壳体10，建议探头18和端部16具有相对于引导管14或探头18的纵向轴线20分别径向延伸的通路34以用于将冷却介质22、24、26从端部16传导到探头18内，必要时反之亦然。

Claims (11)

1.一种用于非接触地检测物理量的传感器部件或用于这种传感器的测量设备壳体(10)，所述测量设备壳体(10)包括：
-用于将至少一种冷却和/或冲洗介质(22、24、26)和至少一个信号传输线提供到壳体内部或壳体壁内的联接装置(12)，
-布置在联接装置(12)上的带有纵向轴线(20)的引导管(14)，和
-在引导管(14)的与联接装置(12)对置的端部(16)上固定的、优选螺纹连接的探头(18)，其中引导管(14)设计用于引导或容纳至少一种冷却和/或冲洗介质(22、24、26)和至少一个信号传输线直至探头，其特征在于，探头(18)和端部(16)分别具有参照纵向轴线(20)径向延伸的通路(34)以用于将冷却介质(22、24、26)从端部(16)传导到探头(18)内，并且必要时反之亦然。
2.根据权利要求1所述的测量设备壳体(10)，其中探头(18)具有自由端的探头尖端(44)且引导管(14)的端部(16)和探头(18)这样轴向重叠，使得通路(34)轴向地布置在探头(18)和端部(16)固定部-优选是螺纹连接-和探头尖端(44)之间。
3.根据权利要求1或2所述的测量设备壳体(10)，其中多个径向通路(34)沿纵向轴线(20)分布，在所述径向通路(34)之间设置密封件(50)。
4.根据权利要求1、2或3所述的测量设备壳体(10)，其中在探头(18)的周向方向上或在端部(16)的周向方向上设置多个通路(34)。
5.根据权利要求1至4中一项所述的测量设备壳体(10)，其中在探头(18)上在重叠部分内提供了用于精确安放的引导元件(52)。
6.根据权利要求1至5中一项所述的测量设备壳体(10)，其中在端部(16)和探头(18)内提供了轴线延伸的通道(32)，所述通道(32)处在一个半径上而与引导管(14)、端部(16)和探头(18)的中心轴线(20)同轴地布置，其中所述通道(32)与通路(34)流体连通。
7.根据权利要求1至6中一项所述的测量设备壳体(10)，其中探头(18)具有用于将被检测量导通到壳体内部的装置。
8.根据权利要求7所述的测量设备壳体(10)，其中装置是耐温透光的挡板(56)，所述挡板(56)安放在探头(18)的凹口(54)内，且在挡板(56)和限定了凹口(54)的壁之间提供至少一个冷却通道(58)。
9.根据权利要求1至8中一项所述的测量设备壳体(10)，其中引导管(14)和端部(16)与外部隔绝。
10.根据权利要求1至9中一项所述的测量设备壳体(10)，其中端部(16)是引导管(14)的整体部分或固定在所述引导管(14)上。
11.一种带有根据前述权利要求中一项所述的测量设备壳体的测量设备，其中在引导管内布置了信号传输线。
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