DE102015210636A1 - Messvorrichtung für eine Strömungsmaschine - Google Patents

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Peter Höhne
Frank Schroer
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für eine Messgröße, mit einer Messelektronik, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist wenigstens ein Messsignal einer Zündelektrode, die zumindest teilweise in einer Brennkammer einer Strömungsmaschine angeordnet ist, zu erfassen welches abhängig ist von der Messgröße, wobei zumindest eine Schutzvorrichtung vorgesehen ist, wenigstens zum Schutz der Messelektronik vor Hochspannungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für eine Messgröße nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Messvorrichtung umfasst eine Messelektronik, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist wenigstens ein Messsignal einer Zündelektrode zu erfassen. Diese Zündelektrode ist in einer Brennkammer einer Strömungsmaschine angeordnet. Das Messsignal ist dabei von der Messgröße abhängig. Bei einer solchen Zündelektrode kann es sich beispielsweise um eine Zündelektrode für eine Brennkammer eines Flugzeugtriebwerks handeln.
  • Aus der DE 10 2011 087 599 A1 ist bekannt, dass eine Zündelektrode beispielsweise zur Ionenstrommessung verwendet werden kann. Eine Messung mit der Zündelektrode ist in diesem Fall aber nur möglich, wenn die Zündelektrode deaktiviert ist. Dies liegt daran, dass Zündspannungen für Strömungsmaschinen mehrere 1000 V betragen können. Eine solche Hochspannung kann eine empfindliche Messelektronik, einer Messvorrichtung zerstören. Des Weiteren ist die zu messenden Messgröße auf den Ionenstrom beschränkt.
  • Es besteht die Aufgabe, eine Messvorrichtung bereitzustellen, mit der eine Messung von Messgrößen einer Zündelektrode in einfacher Weise geschehen kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Danach zeichnet sich die Erfindung, in einem ersten Erfindungsaspekt, durch eine Messvorrichtung aus, die neben den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wenigstens eine Schutzvorrichtung umfasst. Diese Schutzvorrichtung ist dazu ausgebildet wenigstens die Messelektronik, der Messvorrichtung, vor Hochspannungen zu schützen.
  • In einer Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung zwischen der Zündelektrode und der Messelektronik angeordnet. Des Weiteren kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Messsignal der Zündelektrode, durch ein Strom- oder Spannungsmessgerät bereitgestellt werden. So kann gemäß einem weiteren Aspekt die Messvorrichtung ein solches Messgerät umfassen, welches zwischen der Schutzvorrichtung und der Messelektronik angeordnet ist. Das Messsignal ist dabei abhängig von der Messgröße.
  • Unter Hochspannungen sind Zündspannungen zu verstehen, welche schädlich für die Messelektronik sein können. Somit können beispielsweise Zündspannungen, einer Zündelektrode schädlich sein für die Messelektronik. Zündelektroden, welche zum Einsatz in Brennkammern kommen, weisen üblicherweise Zündspannungen von mehreren 1000 V auf.
  • In einer Ausgestaltung kann die Messgröße, von der das zu erfassende mindestens eine Messsignal abhängt, eine der folgenden Größen umfassen. So kann es sich beispielsweise um einen Ionenmessgröße zwischen zwei Elektroden handeln, wobei die Zündelektrode mindestens einer der beiden Elektroden umfasst. Die Ionenmessgröße kann dabei eine von Ionen abhängige Messgröße sein. So sind beispielsweise ein Ionenstrom oder eine Ionenspannung darunter zu verstehen. Des Weiteren kann es sich um eine an der Zündelektrode anliegende Spannung, einen an der Zündelektrode anliegenden Strom, einen Widerstand, eine Induktivität, eine Kapazität, einen Nebenschlusswiderstand und/oder eine Impedanz der Zündelektrode handeln.
  • In einer Weiterbildung lässt sich also, mit der Messvorrichtung ein Messsignal erfassen, welches von einer der voranstehend genannten Messgrößen abhängt.
  • In einer Ausgestaltung weist die Schutzvorrichtung mindestens eine Hochspannungsdiode auf. Die Hochspannungsdiode kann zwischen der Zündelektrode und der Messelektronik angeordnet sein, sodass die Messelektronik vor Hochspannungen der Zündelektrode geschützt ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung mit wenigstens einem Transistor versehen. In einer weiteren Variante weist die Schutzvorrichtung mindestens ein Relais auf. Sowohl der Transistor, als auch das Relais ermöglichen es der Schutzvorrichtung zwischen der Messelektronik und der Spannungsversorgung der Zündelektrode umzuschalten. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Messelektronik vor Hochspannungen geschützt, dadurch dass die Messelektronik von der Zündelektrode getrennt ist, während dem eine Hochspannung an der Zündelektrode anliegt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Messsignal der Zündelektrode nahezu kontinuierlich überwacht werden, bis auf wenige Unterbrechungen. Diese Unterbrechungen ergeben sich in einem kurzen Zeitraum, der kürzer als eine Sekunde ist, während des Funkenüberschlags der Zündelektrode.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung wenigstens eine Signalverarbeitungsvorrichtung. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann dabei beispielsweise ein Teil der Messelektronik sein. Das Messsignal der Zündelektrode kann durch die Signalverarbeitungsvorrichtung ausgewertet werden. Durch die Signalverarbeitungsvorrichtung ist ein Auswertungssignal bereitstellbar, welches von dem Messsignal abhängt.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das Messsignal abhängig sein von dem Zustand der Zündelektrode. So kann sich das Messsignal beispielsweise aufgrund des Abbrandzustands der Zündelektrode oder aufgrund von Rissen in einem Isolator der Zündelektrode verändern. Eine solche Veränderung des Messsignals kann somit einen Hinweis geben auf den Zustand der Zündelektrode. Somit kann in einer Weiterbildung beispielsweise das Auswertungssignal einen Indikator bilden für den Zustand der Zündelektrode.
  • In einem weiteren Aspekt kann das von dem Messsignal abhängige Auswertungssignal einer Brennsteuerung zugeführt werden. Die Brennsteuerung kann den Brennprozess innerhalb der Brennkammer, in Abhängigkeit von dem Auswertungssignal, steuern.
  • In einer weiteren Ausführungsform lässt sich die voranstehend beschriebene Messvorrichtung dazu verwenden, dass ein Druck innerhalb der Brennkammer, in der Umgebung der Zündelektrode bestimmt wird. So kann das Messsignal sich in Abhängigkeit von Druckschwankungen, innerhalb der Brennkammer, verändern.
  • Des Weiteren kann, gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, die Messvorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur innerhalb der Brennkammer verwendet werden. Das durch die Messelektronik verarbeitet Messsignal, kann temperaturabhängig sein.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zündelektrode als Flammensonde ausgebildet ist. Mit der Messvorrichtung lässt sich, in einer solchen Ausführungsform, bestimmen ob eine Flamme innerhalb der Brennkammer vorhanden ist. So erzeugt beispielsweise eine Flamme, innerhalb der Brennkammer, freie Ladungsträger. Die freien Ladungsträger verringern einen Widerstand, der an einer Funkenstrecke der Zündelektrode gegeben ist. D.h. bei vorhandener Flamme ist der Widerstand entlang der Funkenstrecke geringer, als bei erloschener Flamme. Somit kann die Messvorrichtung das Vorhandensein einer Flamme, in der Brennkammer, erfassen.
  • In einer Weiterbildung kann beispielsweise das Messsignal sich in Abhängigkeit von diesem Widerstand verändern. Dies kann wiederum durch die Messelektronik erfasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Messvorrichtung einen Trendmonitor umfassen. Der Trendmonitor kann dazu eingerichtet sein, den Verlauf von Messsignalen zu erfassen. Dadurch lässt sich beispielsweise bei wiederholter Messung derselben Messgröße, eine Veränderung des Messsignals und damit auch der Messgröße erfassen.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise das Messsignal oder das Auswertungssignal mit einem hinterlegten Grenzwert verglichen werden. In einer Weiterbildung kann beispielsweise bei Überschreitung des Grenzwertes eine Maßnahme eingeleitet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Einleiten einer Maßnahme auch durch die Unterschreitung eines Grenzwertes eingeleitet werden.
  • So lässt sich beispielsweise ein bevorstehendes Versagen der Zündelektrode, mit der Messvorrichtung, frühzeitig erkennen. Dadurch können Gegenmaßnahmen ergriffen werden, die die Sicherheit der Strömungsmaschine gewährleisten.
  • In einer Ausführungsform, die eine Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst, kann das Messsignal mit einer Fast-Fourier-Analyse (FFT) verarbeitet werden. Dabei wird das analoge Messsignal zunächst in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird dann mit einer FFT verarbeitet. Das Ergebnis der FFT kann in einer weiteren Ausführungsform analysiert werden und beispielsweise einer Brennsteuerung zugeführt werden.
  • In einer Ausgestaltung ist die Verarbeitung des Messsignals mit der Signalverarbeitungsvorrichtung auch ohne FFT möglich. So kann beispielsweise das analoge Messsignal in vier Signale aufgeteilt werden. Diese vier Signale können separat verarbeitet werden und abschließend verglichen werden. So lässt sich beispielsweise in einer Ausführungsvariante erkennen, ob hochfrequente Druckschwankungen (ein so genannter Rumble) innerhalb der Brennkammer vorhanden sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Messgröße in Abhängigkeit von einem Kennfeld bestimmt werden. Das Kennfeld kann dabei von einem Druck, einer Temperatur und/oder einer Drehzahl abhängen. Insbesondere kann es sich hierbei um den Druck und die Temperatur innerhalb der Brennkammer handeln. Bei der Drehzahl kann es sich insbesondere um die Drehzahl einer Turbinenwelle handeln.
  • Ein Kennfelde kann beispielsweise in Form einer Nachschlagtabelle vorliegen. In einer Ausführungsvariante kann das Kennfled zur Bestimmung der Messgröße verwendet werden.
  • Beispielsweise kann in einer Ausführungsform anhand eines Kennfeldes eine Korrektur der bestimmten Messgröße vorgenommen werden.
  • Es ist zu verstehen, dass in einer Ausgestaltung die Strömungsmaschine, welche die Brennkammer umfasst, ein Flugzeugtriebwerk ist. In weiteren Ausgestaltungen kann es sich hierbei auch beispielsweise um eine Gasturbine handeln.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.
  • Es zeigen:
  • 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Brennkammer einer Strömungsmaschine mit einer Zündelektrode und einer Messvorrichtung
  • 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Messvorrichtung, verbunden mit einer Zündelektrode, die einzeln gegenüber Masse isoliert ist;
  • 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Messvorrichtung, verbunden mit einer Zündelektrode, die einzeln gegenüber Masse isoliert ist;
  • 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Messvorrichtung, verbunden mit einer Zündelektrode, die einzeln gegenüber Masse isoliert ist;
  • In 1 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, die eine Brennkammer 4, eine Messvorrichtung 1, sowie eine Zündelektrode 2 und einen Brenner 42 umfasst. Während des Betriebes erstreckt sich von dem Brenner 42 eine Brennzone 43 innerhalb der Brennkammer 4. Die Brennkammer 4 ist durch eine Brennkammerwand 41 begrenzt. Eine Zündelektrode 2 ist so an der Brennkammer 4 angeordnet, dass zumindest teilweise eine Elektrode 21, der Zündelektrode 2, innerhalb der Brennkammer 4 angeordnet ist. Die Messvorrichtung 1, welche eine Messelektronik 11 umfasst, ist mit der Zündelektrode 2 verbunden. Die Zündelektrode 2 kann ein Brenngemisch, welches sich im Innern der Brennkammer 4 befindet, mit einem Zündfunken entzünden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ragt die Zündelektrode 2, durch die Brennkammerwand 41 hindurch, in die Brennkammer 4 hinein.
  • Mit der Messvorrichtung 1 kann ein Messsignal der Zündelektrode 2 erfasst werden. Das Messsignal ist dabei abhängig von einer Messgröße der Zündelektrode 2. Das erzeugen des Zündfunkens mit der Zündelektrode 2 erfordert das Anlegen einer Hochspannung an der Zündelektrode 2. Hierbei kann es sich um Spannungen handeln, die über 1000 V betragen. Die Messvorrichtung 1 umfasst daher eine Schutzvorrichtung 12, die zumindest die Messelektronik 11 vor solchen Hochspannungen schützt.
  • In den 2 bis 4 sind detailliertere Ausführungsformen der Messvorrichtung 1, die mit einer Zündelektrode 2 verbunden ist, schematisch dargestellt.
  • 2 zeigt schematisch eine erste solche Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Zündelektrode 2 eine einzige Elektrode 21, welche beispielsweise aus Wolfram gebildet ist. Die Zündelektrode 2 ragt dabei, durch die Brennkammerwand 41 hindurch, in das Innere der Brennkammer 4 hinein. Die stabförmige Elektrode 21 ist von einem Isolator 22 umgeben. Der Isolator 22 isoliert die Elektrode 21 elektrisch von einem Gehäuse 23. Das Gehäuse 23 weist einen Masseanschluss 231 auf. Das Gehäuse 23 ist dabei in der Brennkammerwand 41 integriert. Die Elektrode 21 ist somit einzeln gegen Masse isoliert.
  • Die Elektrode 21 ist mit der Messvorrichtung 1 elektrisch leitend verbunden. Die Messvorrichtung 1 umfasst eine Schutzvorrichtung 12, welche als erstes elektrisches Bauteil, der Messvorrichtung 1, in Verbindung mit der Elektrode 21 steht. Damit ist die Schutzvorrichtung 12 zwischen der Elektrode 21, die zu der Zündelektrode 2 gehört und allen weiteren Elementen der Messvorrichtung 1 angeordnet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Schutzvorrichtung 12 eine Hochspannungsdiode 121. Die Hochspannungsdiode 121 ist dabei so angeordnet, dass Hochspannungen, welche an der Elektrode 21 Anliegen können, nicht die Messelektronik 1 gefährden.
  • Die Messelektronik 1 umfasst des Weiteren eine Konstantstromquelle 14. Die Konstantstromquelle 14 versorgt die Elektrode 21, der Zündelektrode 2, mit einem konstanten Strom gegenüber Masse. Somit ist die Konstantstromquelle 14 an einem Anschluss über die Hochspannungsdiode 121 mit der Zündelektrode 2 verbunden. An ihrem zweiten Anschluss ist sie über einen Masseanschluss 13 mit der Masse verbunden.
  • Die Messvorrichtung 1 umfasst auch ein Spannungsmessgerät 15, welches so angeordnet ist, dass es an der Elektrode 21 anliegende Spannungen gegenüber Masse messen kann. Somit wird durch das Spannungsmessgerät 15 ein Messsignal bereitgestellt. Die durch das Spannungsmessgerät 15 gemessene Spannung kann von unterschiedlichen Messgrößen der Zündelektrode 2 abhängen. Die mit dem Spannungsmessgerät 15 gemessene Spannung kann in einer Ausführungsform als Messsignal weiterverarbeitet werden.
  • Das Messsignal, welches durch das Spannungsmessgerät 15 bereitgestellt wird, kann durch eine Messelektronik 11 weiterverarbeitet werden. Die Messelektronik 11 ist dabei so angeordnet, dass sie als Eingangssignal das Messsignal des Spannungsmessgerätes 15 erhält.
  • In weiteren Ausführungsformen kann das Messsignal auch von einem Strommessgerät anstatt eines Spannungsmessgerätes 15 zur Verfügung gestellt werden. Hierbei müsste anstatt einer Konstantstromquelle eine Konstantspannungsquelle verwendet werden. Die entsprechenden Anschlüsse der Konstantspannungsquelle und des Strommessgerätes müssten angepasst werden.
  • Bei der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die Messelektronik 11 eine Signalverarbeitungsvorrichtung 111 und eine Brennsteuerung 112. Die Brennsteuerung 112 ist dabei hinter der Signalverarbeitungsvorrichtung 111 angeordnet. D.h., dass die Brennsteuerung 112 ein Signal der Signalverarbeitungsvorrichtung 111 als Eingang erhält.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung 111 umfasst einen Analogdigitalwandler 111a, ein FFT Analysemittel 111b, sowie eine Auswertungseinheit 111c. Der Analogdigitalwandler 111a wandelt das analog gemessene Spannungssignal in ein digitales Signal um. Das digitale Signal wird mit dem FFT Analysemittel 111b einer FFT unterzogen. Die Auswertungseinheit 111c verarbeitet dieses Signal weiter und stellt ein Auswertungssignal bereit.
  • Dieses Auswertungssignal kann einer Brennsteuerung 112 zugeführt werden. Die Brennsteuerung 112 kann dann, in Abhängigkeit von dem ausgewerteten Spannungssignal, Brennparameter der Brennkammer 4 einstellen.
  • In weiteren Ausführungsformen lassen sich beispielsweise Impedanz Kennwerte der Zündelektrode 2, aus dem Messsignal mit der Messelektronik 11 bestimmen. Somit lässt sich zum Beispiel über eine Widerstandsmessung der Zustand der Zündelektrode 2 bestimmen. Dadurch kann vorbeugend ein Versagen der Zündelektrode 2 vorhergesagt werden.
  • In Weiterbildungen können unter anderem eine Ionenmessgröße zwischen zwei Elektroden, wobei die Zündelektrode 2 mindestens eine Elektrode 21 umfasst, eine anliegende Spannung an der Zündelektrode 2, ein anliegender Strom an der Zündelektrode 2, sowie ein Widerstand, eine Induktivität, eine Kapazität und/oder einen Nebenschlusswiderstand der Zündelektrode bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann die Ionenmessgröße einen Ionenstrom und/oder eine Ionenspannung umfassen.
  • Auch lässt sich in einer Weiterbildung die Messelektronik 11 um einen Trendmonitor erweitern. Mit diesem ist es möglich mehrfache Messungen mit der Messelektronik 11 aufzunehmen und Veränderungen in dem Messsignal zu erfassen.
  • Allgemein gilt, dass das Messsignal diskret oder kontinuierlich erfasst werden kann.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung, die bis auf ein Bauteil identisch ist mit der Anordnung aus 2. Das Bauteil, welches unterschiedlich ist zur 2, ist die Schutzvorrichtung 12.
  • In dieser Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung 12 als Schaltelement ausgebildet. Die Schutzvorrichtung 12 ist dabei wieder zwischen der Zündelektrode 2 und allen weiteren Bauteilen der Messvorrichtung 1 angeordnet.
  • Das Schaltelement kann beispielsweise als Transistor 122 oder Relais 123 ausgebildet sein. Es ermöglicht das Umschalten zwischen einer Hochspannungsversorgung, für die Erzeugung eines Zündfunkens mit der Elektrode 21, und der Messvorrichtung 1. Auch damit ist zumindest die Messelektronik 11, der Messvorrichtung 1, vor Hochspannungen geschützt, da die Hochspannung und Messelektronik 1 nie gleichzeitig mit der Zündelektrode 2 verbunden sind.
  • In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um die Anordnung, welche bereits in 2 dargestellt ist. Sie unterscheidet sich lediglich darin, dass die Messelektronik 11 unterschiedlich ausgebildet ist.
  • Die hier dargestellte Messelektronik 11 umfasst kein FFT Analysemittel, zur Durchführung einer rechenintensiven FFT Analyse. Die hier dargestellte Messelektronik 11 ist beispielsweise dazu vorgesehen und ausgebildet, eine hochfrequente Druckschwankung, auch Rumble genannt, innerhalb der Brennkammer 4 zu erfassen.
  • Das Messsignal, welches durch das Spannungsmessgerät 15 bereitgestellt wird, wird in vier identische Signalstränge aufgeteilt. Drei Signalstränge werden einer ersten Analysevorrichtung 5 zugeführt und ein Signalstrang wird einer zweite Analysevorrichtung 6 zugeführt. Sowohl die erste Analysevorrichtung 5, als auch die zweite Analysevorrichtung 6 erzeugen jeweils einen Auswertungssignal. Die beiden Auswertungssignale werden dann einem Komparator 7 zugeführt, welche ein Rumblesignal R erzeugt. Das Rumblesignal R ist ein Indikator dafür, ob ein Rumble vorliegt.
  • In der ersten Analysevorrichtung 5 werden die drei Signalstränge nachfolgend zuerst einer Bandpassgruppe 51 zugeführt und dann einer RMS-Wandlergruppe 52. Die RMS-Wandlergruppe 52 ist dazu ausgebildet jeweils einen Effektivwert (Root Mean Square Wert) für die drei Signale der Bandpassgruppe 51 zu bilden. Die drei Signale der RMS-Wandlergruppe 52 werden aufaddiert zu einem Auswertungssignal der ersten Analysevorrichtung 5.
  • In der zweiten Analysevorrichtung 6 wird der vierte Signalstrang zunächst einer Bandsperre 61 zugeführt und nachfolgend einem RMS-Wandler 62. Das durch den RMS-Wandler 62 erzeugte Signal bildet das Auswertungssignal der zweiten Analysevorrichtung 6.
  • Die Bandpassgruppe 51 umfasst für jeden der drei Signalstränge einen Bandpassfilter. Der erste Bandpassfilter 511 filtert dabei eine Grundfrequenz des Rumbles heraus. Der zweite Bandpassfilter 512 filtert eine erste Oberschwingung des Rumbles heraus. Der dritte Bandpassfilter 513 filtert eine zweite Oberschwingung des Rumbles heraus.
  • Die jeweils gefilterten Signale werden in der RMS-Wandlergruppe 52 jeweils mit einem RMS-Wandler 521, 522, 523 verarbeitet. Die RMS-Wandler bilden jeweils einen Effektivwert der gefilterten Signale. Anschließend werden die drei Effektivwerte auf addiert zu einem Auswertungssignal der ersten Analysevorrichtung 5.
  • In der zweiten Analysevorrichtung sperrt die Bandsperre 61 gerade die Grundfrequenz, erste Oberschwingung und zweite Oberschwingung des Rumbles. Das resultierende Signal wird in dem RMS-Wandler 62 zu einem Effektivwert verarbeitet. Dieser Effektivwert bildet das Auswertungssignal der zweiten Analysevorrichtung 6.
  • In dem Komparator 7 werden das erste Auswertungssignal, der ersten Analysevorrichtung 5 und das zweite Auswertungssignal, der zweiten Analysevorrichtung 6 verglichen. Aus diesem Vergleich kann abgeleitet werden, ob ein Rumble vorliegt. Dies kann durch ein Rumblesignal R signalisiert werden.
  • Es ist zu bemerken, dass in weiteren Ausführungsformen, die verschiedenen Ausführungsformen der Schutzvorrichtung 12 miteinander kombinierbar und vertauschbar sind.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele, die lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Beispielsweise sind die Ausführungsformen der Zündelektrode und der Schutzvorrichtung lediglich beispielhaft zu verstehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Messvorrichtung
    11
    Messelektronik
    111
    Signalverarbeitungsvorrichtung
    111a
    A/D Wandler
    111b
    FFT Analysemittel
    111c
    Auswertungseinheit
    112
    Brennsteuerung
    12
    Schutzvorrichtung
    121
    Hochspannungsdiode
    122
    Transistor
    123
    Relais
    13
    Masseanschluss
    14
    Konstantstromquelle
    15
    Spannungsmessgerät
    2
    Zündelektrode
    21
    einer erste Elektrode der Zündelektrode
    22
    Isolator
    23
    Gehäuse einer Elektrode
    231
    Masseanschluss des Gehäuses
    4
    Brennkammer
    41
    Brennkammerwand
    42
    Brenner
    43
    Brennzone
    5
    erste Analysevorrichtung
    51
    Bandpassgruppe
    511
    Bandpass Grundfrequenz
    512
    Bandpass erste Oberschwingung
    513
    Bandpass zweite Oberschwingung
    52
    RMS-Wandlergruppe
    521
    erster RMS-Wandler
    522
    zweiter RMS-Wandler
    523
    dritter RMS-Wandler
    6
    zweite Analysevorrichtung
    61
    Bandsperre
    62
    RMS-Wandler
    7
    Komparator
    R
    Rumblesignal
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011087599 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Messvorrichtung für eine Messgröße, mit einer Messelektronik, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist wenigstens ein Messsignal einer Zündelektrode, die zumindest teilweise in einer Brennkammer einer Strömungsmaschine angeordnet ist, zu erfassen, welches abhängig ist von der Messgröße, gekennzeichnet durch, zumindest eine Schutzvorrichtung, wenigstens zum Schutz der Messelektronik vor Hochspannungen.
  2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Messgröße wenigstens eine Ionenmessgröße zwischen zwei Elektroden, wobei die Zündelektrode mindestens eine Elektrode umfasst, eine anliegende Spannung an der Zündelektrode, einen anliegenden Strom an der Zündelektrode, sowie eine Impedanz, einen Widerstand, eine Induktivität, eine Kapazität und/oder einen Nebenschlusswiderstand der Zündelektrode umfasst.
  3. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung mindestens eine Hochspannungsdiode umfasst.
  4. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung mindestens einen Transistor umfasst.
  5. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung mindestens ein Relais umfasst.
  6. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung mindestens eine Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst, welche dazu vorgesehen und ausgebildet ist, dass mindestens eine Messsignal der Zündelektrode auszuwerten und mindestens ein Auswertungssignal bereit zu stellen.
  7. Messvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Auswertungssignal als Indikator für den Zustand der Zündelektrode vorgesehen ist.
  8. Messvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal durch die Signalverarbeitungsvorrichtung, ohne Fast-Fourier-Analyse verarbeitbar ist.
  9. Messvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal durch die Signalverarbeitungsvorrichtung, mit mindestens einem Bandpassfilter und einem Komparator verarbeitbar ist.
  10. Messvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit einer Fast-Fourier-Analyse, verarbeitbar ist.
  11. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung einen Trendmonitor umfasst, um einen Verlauf von Messsignalen zu erfassen.
  12. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung eine Brennsteuerung umfasst.
  13. Messvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündelektrode als Flammensonde vorgesehen und ausgebildet ist.
  14. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck innerhalb der Brennkammer, in der Umgebung der Zündelektrode durch die Messvorrichtung bestimmbar ist.
  15. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur innerhalb der Brennkammer, in der Umgebung der Zündelektrode durch die Messvorrichtung bestimmbar ist.
  16. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgröße in Abhängigkeit von einem Kennfeld, welches zumindest von Drehzahl, Temperatur und/oder Druck abhängt, bestimmbar ist.
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