DE859372C - Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines - Google Patents
Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbinesInfo
- Publication number
- DE859372C DE859372C DEST3536A DEST003536A DE859372C DE 859372 C DE859372 C DE 859372C DE ST3536 A DEST3536 A DE ST3536A DE ST003536 A DEST003536 A DE ST003536A DE 859372 C DE859372 C DE 859372C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring device
- measuring
- housing
- blade clearance
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Meßeinrichtung zur Bestimmung des radialen Schaufelspieles von Kreiselmaschinen, insbesondere Dampfturbinen Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung des radialen Schaufelspieles von Kreiselmaschinen, insbesondere Dampfturbinen.Measuring device for determining the radial blade clearance of gyroscopes, in particular steam turbines The invention relates to a measuring device for determination the radial blade clearance of centrifugal machines, especially steam turbines.
Bei allen Kreiselmaschinen ist es notwendig, mit Rücksicht auf die Spaltverluste das radiale Schaufelspiel möglichst klein zu halten. Der Verkleinerung des Schaufelspieles sinus aber Grenzen gesetzt, die sich besonders bei Dampfturbinen aus der unterschiedlichen Erwärmung und Abkühlung des Ober- und Unterteils der Maschine beim Anfahren und Stillsetzen ergeben. Denn die unterschiedliche Erwärmung des Läufers und vor allen Dingen des Gehäuses hat ein Verziehen dieser Teile zur Folge. Auch wirkt sich eine ungleiche Wärmekapazität des Läufers und Gehäuses im ungünstigen Sinn hinsichtlich der erforderlichen Größe des Schaufelspieles aus. With all gyroscopic machines it is necessary to take into account the Gap losses to keep the radial blade clearance as small as possible. The downsizing of the blade clearance sine, however, are set limits, which are particularly evident in the case of steam turbines from the different heating and cooling of the upper and lower part of the machine when starting and stopping. Because the different warming of the runner and, above all, the housing causes these parts to warp. Even an unequal heat capacity of the rotor and housing has an unfavorable effect Make sense with regard to the required size of the shovel clearance.
Es ist daher von größter Bedeutung, das jeweilige radiale Schaufelspiel messen und vor allem beim Anfahren und Stillsetzen der Maschine die Anderung des Schaufelspieles feststellen zu können. It is therefore of the utmost importance to check the respective radial blade clearance measure and especially when starting and stopping the machine the change in To be able to determine the shovel play.
Man hat bereits vorgeschlagen, an gegenüberliegenden Stellen in der Wandung einer ampfturbine je ein Meßrohr einzusetzen. Die Auslässe der Meßrohre lagen im gleichen Abstand vom Turbinenläufer. Den Meßrohren wurde im gleichen Maße Frischdampf zugeführt und der Druck in den Meßrohren gemessen. Bei allseitig gleichem Schaufelspiel blieben die Austrittsquerschnitte und demzufolge auch die Drücke in den Meßrohren gleich groß. Bei zufolge einer Gehäusedurehbiegung kleiner werdendem Schaufelspiel wurde jedoch der Austrittsquerschnitt des bIeßrohres kleiner und demzufolge der Dampfdruck im Meßrohr größer, und umgekehrt. Diese Dampfdruckänderung diente als Niaß für die Änderung des Schaufelspieles. It has already been proposed to work in opposite places in the Wall of an ampfturbine each use a measuring tube. The outlets of the measuring tubes were at the same distance from the turbine rotor. The measuring tubes were made to the same extent Live steam is supplied and the pressure in the measuring tubes is measured. With the same on all sides Blade clearance remained the outlet cross-sections and consequently the pressures in the measuring tubes same size. When due to a bending of the housing However, as the blade clearance became smaller, the outlet cross-section of the bit pipe became smaller smaller and consequently the vapor pressure in the measuring tube larger, and vice versa. This change in vapor pressure served as a niaß for changing the shovel clearance.
Genaue Messungen sind auf diese Weise jedoch schwierig, da der Meßdampfzustand konstant gehalten werden muß und außerdem der Turbinendampf störende Einflüsse am Meßrohraustritt ausübt und ein laufender Dampfverlust auftritt.Exact measurements are difficult in this way, however, because the measuring steam condition must be kept constant and also the turbine steam disturbing influences on the Exerts measuring tube outlet and a continuous loss of steam occurs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aleßeinrichtung auszubilden, mit der Messungen des radialen Schaufelspieles laufend und mit größerer Genauigkeit als bisher vorgenommen werden können, ohne daß die Leistung der Maschine beeinträchtigt wird. The invention is based on the object of developing a measuring device, with the measurements of the radial blade clearance continuously and with greater accuracy can be done than before without affecting the performance of the machine will.
Die Erfindung besteht darin, daß am Gehäuse der Kreiselmaschine eine Induktionsspule mit Eisenkern angeordnet ist, dessen Schenkel durch abgedichtete, unmagnetische Einsätze in der Gehäusewand hindurch bis nahe an den Läufer ragen und zur Messung des Luftspaltes zwischen den Schenkelenden und dem Läufer an sich bekannte Einrichtungen zur Messung der Induktivität bei konstanter, an die Induktionsspule gelegter Wechselspannung Idlienen. Wichtig ist Idabei, daß die Induktionsspule, die vorteilhaft auf einem in üblicher Weise geblätterten Eisenkern sitzt, außerhalb des Gehäuses an diesem so angebracht ist, daß sie der Einwirkung des durch die Maschine geführten Mediums, beispielsweise des Dampfes, und damit auch der unmittelbaren Wärmeeinwirkung nicht ausgesetzt ist. In die Maschine hinein ragen nur die Schenkel des Eisenkernes, zwischen deren Enden und dem Läufer der zu messende Luftspalt verbleibt. Der magnetische Fluß im Eisenkern schließt sich unter tiberbrückung des Luftspaltes im Läufer. The invention consists in that on the housing of the centrifugal machine a Induction coil is arranged with an iron core, the legs of which are sealed by non-magnetic inserts protrude through the housing wall to close to the rotor and for measuring the air gap between the leg ends and the runner itself known devices for measuring the inductance at constant, to the induction coil applied alternating voltage Idlienen. It is important that the induction coil, which sits advantageously on an iron core that is peeled in the usual way, outside of the housing is attached to this in such a way that it is subject to the action of the machine guided medium, for example the steam, and thus also the immediate Is not exposed to heat. Only the legs protrude into the machine of the iron core, with the air gap to be measured between the ends and the rotor. The magnetic flux in the iron core closes by bridging the air gap in the runner.
Um jede Störung des Dampfstromes im Gehäuse zu vermeiden. wie sie, wenn auch nur in geringerem Umfange, durch die Schenkel des Eisenkernes hervorgerufen werden könnte, lassen sich auch die Schaufeln im Schaufelkranz des Gehäuses selbst als Schenkel des Spulenkernes ausbilden. Dabei können diese magnetisch isoliert befestigten Schaufeln zu einem Schaufelkranz gehören und dem zufolge, in Achsrichtung der Maschine gesehen, nebeneinander oder aber hintereinander angeordnet sein und je eine Schaufel benachbarter Schaufelkränze bilden. In order to avoid any disturbance of the steam flow in the housing. as, if only to a lesser extent, caused by the legs of the iron core could be, the blades in the blade ring of the housing itself train as legs of the coil core. These can be magnetically isolated attached blades belong to a blade ring and accordingly, in the axial direction seen from the machine, be arranged next to one another or one behind the other and each form a blade of adjacent blade rings.
Die Messung der Induktivität kann durch Strommessung entweder direkt im Stromkreis der Induktionsspule oder aber in einer der bekannten Wechselstrombrückenschaltungen erfolgen. Im allgemeinen ist die Brückenschaltung vorzuziehen. Tritt zufolge ungleichmäßiger Erwärmung eine Gehäusedurchbiegung ein, so ergibt sich eine Ankerung des Luftspaltes und damit der Stromanzeige. Schwankt bei Drehung der Welle die Stromanzeige entsprechend der Drehzahl, so ist darauf auf eine Durchbiegung der Welle zu schließen, die aus der Änderung der Anzeige bestimmt werden kann. The measurement of the inductance can be done by measuring the current either directly in the circuit of the induction coil or in one of the known AC bridge circuits take place. In general, the bridge circuit is preferable. Tread more unevenly If the housing is warmed up, the air gap is anchored and thus the power display. The current display fluctuates accordingly when the shaft rotates the speed, it can be concluded that the shaft is deflecting from the change in the display can be determined.
Bei steigender Drehzahl kann das Meßinstrument den Stromschwankungen nicht mehr folgen. Um auch bei laufender Maschine neben der Gehäusedurchbiegung die Weiiendurchbiegung ständig messen zu können, sind erflndungsgemäß im Meßkreis ein Gleichrichter und ein Siebtrausformator zwischengeschaltet, an dessen Sekundärseite der Wechselstromanteil des zufolge der Wellendurchbiegung mit der Wellendrehzahl pulsierenden Gleichstromes meßbar ist. Da die Spannung des Meßkreises eine Wechselspannung ist und die Gleichrichtung einen zunächst entsprechend der Grundfrequenz pulsierenden Gleichstrom ergibt, diem die Frequenz der Wellendurchbiegung überlagert ist, muß die Grundfrequenz durch Einfügung eines Sperrkreises ausgeschaltet werden. As the speed increases, the measuring instrument can compensate for current fluctuations no longer follow. In addition to the deflection of the housing, even when the machine is running According to the invention, being able to constantly measure the bending of the tail is in the measuring circle a rectifier and a filter transformer interposed on the secondary side the alternating current component of the shaft deflection with the shaft speed pulsating direct current can be measured. Since the voltage of the measuring circuit is an alternating voltage and the rectification is initially pulsating according to the fundamental frequency Direct current results, which the frequency of the shaft deflection is superimposed, must the basic frequency can be switched off by inserting a trap circuit.
Ein Strommesser im Meßkreis zeigt den Mittelwert des bei durchgebogener Welle pulsierenden Gleichstromes an, der von der Gehäusedurchbiegung abhängt. Im Sekundärkreis des Siebtransformators wird die Größe des Wechselstromanteils des pulsierenden Gleichstromes und damit die Größe der Wellendurchbiegung getrennt gemessen. An ammeter in the measuring circuit shows the mean value of the bent Wave of pulsating direct current, which depends on the deflection of the housing. in the The secondary circuit of the filter transformer is the size of the alternating current component of the pulsating direct current and thus the size of the shaft deflection measured separately.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es bedeutet Fig. I einen Schnitt durch eine Kreiselmaschine, mit eingebauter Induktionsspule, Fig. 2 eine Wechselstrombrückenschaltung zur gleichzeitigen Messung der Gehäuse und der Wellendurchbiegung. In the drawing, the invention is exemplified and schematic shown. It means Fig. I a section through a gyroscope with built-in Induction coil, Fig. 2 an AC bridge circuit for simultaneous measurement the housing and the shaft deflection.
Die Induktionsspule 1 ist auf einem hufeisen förmigen Eisenkern 2 gewickelt, dessen Schenkel durch die Gehäusewand 5 der Kreiselmaschine hindurchragen und bis auf einen Luftspalt 3 an den Läufer 4 herangeführt sind'. Die Schenkel des Eisenkernes 2 müssen magnetisch isoliert durch die Gehäusewand 5 hindurchgeführt sein und sitzen demzufolge in unmagnetischen Einsätzen 6 in der Gehäusewand 5 Eine Durchbiegung der Gehäusewand 5 ergibt eine Änderung des Luftspaltes 3 zwischen den Schenkelenden und dem Läufer 4. Diese Spaltänderung bewirkt eine Änderung des Magnetflusses im Eisenkern 2, der in dem Läufer 4 geschlossen ist. Damit ändert sich auch die Induktivität, welche eine Anderung der Stromstärke im Stromkreis der Induktionsspule I bewirkt, an die eine konstante Wechselspannung angelegt ist. Durch Messen der Stromstärke ist also die Größe des Luftspaltes 3 und damit das radiale Schaufelspiel meßbar. The induction coil 1 is on a horseshoe-shaped iron core 2 wound, the legs of which protrude through the housing wall 5 of the gyroscope and are brought up to the rotor 4 except for an air gap 3 '. The thighs of the Iron core 2 must be magnetically insulated and passed through the housing wall 5 his and therefore sit in non-magnetic inserts 6 in the housing wall 5 a Bending of the housing wall 5 results in a change in the air gap 3 between the Leg ends and the rotor 4. This change in gap causes a change in the magnetic flux in the iron core 2, which is closed in the rotor 4. This changes that too Inductance, which is a change in the strength of the current in the circuit of the induction coil I causes to which a constant alternating voltage is applied. By measuring the The current strength is therefore the size of the air gap 3 and thus the radial blade clearance measurable.
Die Messung der Stromstärke kann aber auch in einer Wechselstrombrückensohaltung erfolgen, wie sie in Abb. 2 dargestellt ist. An die Klemmen 7 und 8 ist eine Wechselspannung angelegt. In den Meßkreis zwischen den Punkten und 10 ist ein Strommesser eingeschaltet, der die Messung der Gehäusedurchbiegung ermöglicht. Außerdem sind in dem Meßkreis zwischen den Punkten 9 und 10 ein Gleichrichter II und ein Siebtransformator I2 zwischengeschaltet. Ist die Läuferwelle durchgebogen, so fließt zwischen den Punkten und 10 ein entsprechend der Drehzahl pulsierender Gleich- strom, dessen Wechselstromanteil am Strommesser I3 in der Sekundärleitung des Transformators 12 meßbar ist und ein Maß für dieWellendurchbiegung ergibt. The measurement of the current strength can, however, also be carried out in an alternating current bridge as shown in Fig. 2. AC voltage is applied to terminals 7 and 8 created. An ammeter is switched on in the measuring circuit between points and 10, which enables the housing deflection to be measured. In addition, are in the measuring circuit between points 9 and 10 a rectifier II and a filter transformer I2 interposed. If the rotor shaft is bent, it flows between the points and 10 a constant pulse pulsating according to the speed current, its alternating current component at the ammeter I3 in the secondary line of the transformer 12 is measurable and gives a measure of the shaft deflection.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST3536A DE859372C (en) | 1951-06-24 | 1951-06-24 | Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST3536A DE859372C (en) | 1951-06-24 | 1951-06-24 | Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE859372C true DE859372C (en) | 1954-04-08 |
Family
ID=7453228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST3536A Expired DE859372C (en) | 1951-06-24 | 1951-06-24 | Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE859372C (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE949775C (en) * | 1954-07-25 | 1956-09-27 | Siemens Ag | Device for inductive measurement of the radial or axial play in turbines and similar machines |
DE1040804B (en) * | 1955-02-25 | 1958-10-09 | Siemens Ag | Air gap measuring device |
DE1062942B (en) * | 1952-08-11 | 1959-08-06 | Siemens Ag | Device for measuring the distance between rotating machine parts of gyroscopic machines and fixed parts |
DE975225C (en) * | 1954-08-29 | 1961-10-05 | Siemens Ag | Device for inductive gap measurement in gas and steam turbines |
DE1279347B (en) * | 1964-02-26 | 1968-10-03 | Hermann Steiert | Electromagnetic transducer for detecting the rotation of rotating shafts, especially of drills |
WO2005073667A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Siemens Corporate Research, Inc. | Inductive apparatus and method for measuring compressor blade tip clearance in a gas turbine engine |
CN112985249A (en) * | 2021-02-18 | 2021-06-18 | 重庆天箭惯性科技股份有限公司 | Dynamically tuned gyroscope assembly clearance tester |
-
1951
- 1951-06-24 DE DEST3536A patent/DE859372C/en not_active Expired
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1062942B (en) * | 1952-08-11 | 1959-08-06 | Siemens Ag | Device for measuring the distance between rotating machine parts of gyroscopic machines and fixed parts |
DE949775C (en) * | 1954-07-25 | 1956-09-27 | Siemens Ag | Device for inductive measurement of the radial or axial play in turbines and similar machines |
DE975225C (en) * | 1954-08-29 | 1961-10-05 | Siemens Ag | Device for inductive gap measurement in gas and steam turbines |
DE1040804B (en) * | 1955-02-25 | 1958-10-09 | Siemens Ag | Air gap measuring device |
DE1279347B (en) * | 1964-02-26 | 1968-10-03 | Hermann Steiert | Electromagnetic transducer for detecting the rotation of rotating shafts, especially of drills |
WO2005073667A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Siemens Corporate Research, Inc. | Inductive apparatus and method for measuring compressor blade tip clearance in a gas turbine engine |
CN112985249A (en) * | 2021-02-18 | 2021-06-18 | 重庆天箭惯性科技股份有限公司 | Dynamically tuned gyroscope assembly clearance tester |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE859372C (en) | Measuring device for determining the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines | |
DE2325752B2 (en) | Device for converting a path into an electrical quantity | |
DE1801421B2 (en) | SPEEDOMETER | |
DE1140716B (en) | Device for converting the movement of a body or medium into an electrical quantity. | |
DE939376C (en) | Device for centric setting of the spindles within the runner rings on ring spinning and ring twisting machines | |
DE870919C (en) | Speedometer machine | |
DE2615803A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE CURRENT WITHOUT A LOOP | |
CH318021A (en) | Measuring device for monitoring the radial blade clearance of centrifugal machines, in particular steam turbines | |
AT166182B (en) | Apparatus for measuring the amount of an agent flowing through a conduit | |
DE613874C (en) | Electric tachometer, especially for aircraft | |
DE862520C (en) | Apparatus for measuring the amount of an agent flowing through a conduit | |
AT215684B (en) | Centrifugal machine with axial clearance measuring device | |
DE537219C (en) | Induction resistance meter | |
DE873274C (en) | Auxiliary generator of the homopolar type driven by the shaft of a main engine | |
DE832636C (en) | Drive system for alternating current induction counters, measuring devices or relays | |
DE481866C (en) | Device for measuring strong alternating currents using a magnetic voltmeter | |
DE937560C (en) | Arrangement for determining the flow velocity according to the induction method | |
AT160918B (en) | Electric machine, especially Ge? for electric remote tachometers | |
DE558171C (en) | Double fed induction machine | |
DE373453C (en) | Device for measuring the apparent consumption of an alternating current circuit using a phase regulator | |
DE718422C (en) | Arrangement for cooling the room air in which open, self-ventilating electrical machines work | |
DE465586C (en) | Measuring device for steam, gas or liquid quantities | |
CH242650A (en) | Device for measuring the rotation of a shaft during power transmission. | |
DE651246C (en) | Regulating transformer | |
DE2934941A1 (en) | Electrode control system for electric arc furnace - monitors electrode currents and voltages for control signals for depth of electrode immersion |