JP2003206747A - タービンブレード先端間隙を測定する方法及び装置 - Google Patents
タービンブレード先端間隙を測定する方法及び装置Info
- Publication number
- JP2003206747A JP2003206747A JP2002331467A JP2002331467A JP2003206747A JP 2003206747 A JP2003206747 A JP 2003206747A JP 2002331467 A JP2002331467 A JP 2002331467A JP 2002331467 A JP2002331467 A JP 2002331467A JP 2003206747 A JP2003206747 A JP 2003206747A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- distance
- sensor
- gas turbine
- radio frequency
- 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.)
- Granted
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
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、無線周波数変換器と超音波変換器
とを用いてタービンブレード先端間隙を測定するための
混成センサに関する。 【解決手段】 ガスタービンにおけるブレード先端の間
隙を求める方法は、（ａ）超音波センサ１６とステータ
シュラウドの表面１４との間の距離Ａを測定する段階
と、（ｂ）無線周波数センサ２０とガスタービンの回転
ブレード先端１３との間の距離Ｂを測定する段階と、
（ｃ）無線周波数センサ２０で測定された距離から、超
音波センサ１６で測定された距離を減じる段階とを含
む。超音波センサ１６と無線周波数センサ２０の双方
が、ガスタービンの中心線から半径方向に等距離に配置
されている。
とを用いてタービンブレード先端間隙を測定するための
混成センサに関する。 【解決手段】 ガスタービンにおけるブレード先端の間
隙を求める方法は、（ａ）超音波センサ１６とステータ
シュラウドの表面１４との間の距離Ａを測定する段階
と、（ｂ）無線周波数センサ２０とガスタービンの回転
ブレード先端１３との間の距離Ｂを測定する段階と、
（ｃ）無線周波数センサ２０で測定された距離から、超
音波センサ１６で測定された距離を減じる段階とを含
む。超音波センサ１６と無線周波数センサ２０の双方
が、ガスタービンの中心線から半径方向に等距離に配置
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンに関
し、より具体的には、無線周波数変換器と超音波変換器
とを用いてタービンブレード先端の間隙を測定するため
の混成センサに関する。
し、より具体的には、無線周波数変換器と超音波変換器
とを用いてタービンブレード先端の間隙を測定するため
の混成センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンにおいては効率が増すこと
が望ましい。ガスタービンエンジンの効率は、とりわ
け、タービンブレードの先端とタービンケーシングとの
間の間隙に左右されるので、圧縮機及びガスタービンの
タービン部分における可動ロータブレードと固定シュラ
ウドとの間の間隙を測定することが望まれる。すなわ
ち、間隙が小さいほど、翼形部先端からの気体の漏れが
少なくなる。しかしながら、一定のエンジン状況のもと
では、翼形部とこれに関連したディスクは、熱膨張する
ので、ケーシングに接触する危険が増すことになる。
が望ましい。ガスタービンエンジンの効率は、とりわ
け、タービンブレードの先端とタービンケーシングとの
間の間隙に左右されるので、圧縮機及びガスタービンの
タービン部分における可動ロータブレードと固定シュラ
ウドとの間の間隙を測定することが望まれる。すなわ
ち、間隙が小さいほど、翼形部先端からの気体の漏れが
少なくなる。しかしながら、一定のエンジン状況のもと
では、翼形部とこれに関連したディスクは、熱膨張する
ので、ケーシングに接触する危険が増すことになる。
【０００３】回転ブレードの先端とこれに関連したケー
シングとの間の間隙を正確に測定することが、ガスター
ビンエンジンの開発のために不可欠である。このような
測定を行うための従来の手法及びシステムには、ブレー
ドを囲むケーシング上に取り付けられたプローブが含ま
れる。ブレード先端とプローブがコンデンサの２つの電
極として働き、プローブは、ブレードとケーシング／プ
ローブとの間の間隙内の静電容量の変化を基にしてブレ
ード先端の間隙を測定する。
シングとの間の間隙を正確に測定することが、ガスター
ビンエンジンの開発のために不可欠である。このような
測定を行うための従来の手法及びシステムには、ブレー
ドを囲むケーシング上に取り付けられたプローブが含ま
れる。ブレード先端とプローブがコンデンサの２つの電
極として働き、プローブは、ブレードとケーシング／プ
ローブとの間の間隙内の静電容量の変化を基にしてブレ
ード先端の間隙を測定する。
【０００４】より具体的には、容量性プローブが電気回
路の一部を形成し、発振器によって高周波数の電気信号
がこれに与えられる。この高周波数の電気信号は、ブレ
ードの先端がプローブの近くを通る際の静電容量の変化
によって振幅変調される。プローブとブレード先端との
間の隙間を信号の振幅の変化に基づいて計算し、ブレー
ド先端の間隙を求める。残念なことに、容量性の測定
は、近くにある電場又は磁場の存在、及びブレード先端
とプローブとの間を通過する気体の含水量の変化によっ
て悪影響を受ける。この手法の更なる欠点は、プローブ
をタービンの高温部分の近くに配置せねばならないこと
であり、これにより、プローブの寿命が制限される。
路の一部を形成し、発振器によって高周波数の電気信号
がこれに与えられる。この高周波数の電気信号は、ブレ
ードの先端がプローブの近くを通る際の静電容量の変化
によって振幅変調される。プローブとブレード先端との
間の隙間を信号の振幅の変化に基づいて計算し、ブレー
ド先端の間隙を求める。残念なことに、容量性の測定
は、近くにある電場又は磁場の存在、及びブレード先端
とプローブとの間を通過する気体の含水量の変化によっ
て悪影響を受ける。この手法の更なる欠点は、プローブ
をタービンの高温部分の近くに配置せねばならないこと
であり、これにより、プローブの寿命が制限される。
【０００５】別の手法において、電気スパークの電圧
が、電極（プローブ）とブレード先端との間の距離を測
定するのに用いられる。この場合には、測定値は、ブレ
ード先端とプローブとの間を通る気体の圧力及び／又は
含水量の変化により悪影響を受ける。電気スパークはま
た、通過するブレード先端に損傷を引き起こすこともあ
る。
が、電極（プローブ）とブレード先端との間の距離を測
定するのに用いられる。この場合には、測定値は、ブレ
ード先端とプローブとの間を通る気体の圧力及び／又は
含水量の変化により悪影響を受ける。電気スパークはま
た、通過するブレード先端に損傷を引き起こすこともあ
る。
【０００６】更に別の手法において、ブレード先端が磁
性プローブの近くを通る際に観察される磁場の強さの変
化が、プローブとブレード先端との間の隙間に比例す
る。容量性の技法と比較した場合に周波数反応が少ない
ため、一般に、この手法はガスタービンにおいては用い
られない。この手法はまた、上述のような他の手法に関
して記述された限界も受ける。
性プローブの近くを通る際に観察される磁場の強さの変
化が、プローブとブレード先端との間の隙間に比例す
る。容量性の技法と比較した場合に周波数反応が少ない
ため、一般に、この手法はガスタービンにおいては用い
られない。この手法はまた、上述のような他の手法に関
して記述された限界も受ける。
【０００７】タービンブレードの先端の間隙を測定する
ために、光学的技法も開発された。光学的技法は、変化
する電場又は磁場が存在する状態で用いることができ、
更に、より速い反応時間を実現するという利点を有する
が、これらの光学的技法は、光学的システム上に堆積し
たごみ又は油の影響を受けやすく、これにより画質が低
下する。
ために、光学的技法も開発された。光学的技法は、変化
する電場又は磁場が存在する状態で用いることができ、
更に、より速い反応時間を実現するという利点を有する
が、これらの光学的技法は、光学的システム上に堆積し
たごみ又は油の影響を受けやすく、これにより画質が低
下する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、ブレード先端
の間隙（すなわち、ブレード先端とステータシュラウド
の表面との間の距離）を測定するために、従来の手法に
関して示された問題を克服する必要性がある。
の間隙（すなわち、ブレード先端とステータシュラウド
の表面との間の距離）を測定するために、従来の手法に
関して示された問題を克服する必要性がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、２つ
の異なるエネルギー源及びこれに関連した信号処理回路
を利用することによって、回転ブレードの先端とステー
タシュラウドの表面との間の距離を求める方法と装置に
関する。
の異なるエネルギー源及びこれに関連した信号処理回路
を利用することによって、回転ブレードの先端とステー
タシュラウドの表面との間の距離を求める方法と装置に
関する。
【００１０】固定された変換器から可動の金属ブレード
までの距離を測定するために、無線周波数（ＲＦ）エネ
ルギーとＲＡＤＡＲ信号処理技術が用いられる。従っ
て、この技術は、センサ変換器とこれに関連した電子機
器をタービンの高温部分から離して配置し、これによ
り、センサの寿命が延びるという利点を提供するもので
ある。セラミック又は他の非導電材料を導波管として用
い、ＲＦエネルギーを変換器に向けて、及び該変換器か
ら指向させる。ＲＦエネルギーは、通過するブレードか
ら反射され、よって、ブレード先端とＲＦ変換器との間
の距離を計算することができる。しかしながら、上記の
手法を用いては、ブレード先端とステータシュラウドの
表面との間の距離は測定されない。
までの距離を測定するために、無線周波数（ＲＦ）エネ
ルギーとＲＡＤＡＲ信号処理技術が用いられる。従っ
て、この技術は、センサ変換器とこれに関連した電子機
器をタービンの高温部分から離して配置し、これによ
り、センサの寿命が延びるという利点を提供するもので
ある。セラミック又は他の非導電材料を導波管として用
い、ＲＦエネルギーを変換器に向けて、及び該変換器か
ら指向させる。ＲＦエネルギーは、通過するブレードか
ら反射され、よって、ブレード先端とＲＦ変換器との間
の距離を計算することができる。しかしながら、上記の
手法を用いては、ブレード先端とステータシュラウドの
表面との間の距離は測定されない。
【００１１】具体的には、ガスタービンの圧縮機及びタ
ービン部分における可動ロータブレードと固定シュラウ
ドとの間の間隙は、混成センサ装置を用いることによっ
て得られる。上述のように、ブレード先端とＲＦ変換器
との間の距離を測定するためにＲＦエネルギーが用いら
れ、ステータシュラウドと超音波（ＵＴ）変換器との間
の距離を測定するために超音波エネルギーが用いられ
る。ＲＦ変換器及びＵＴ変換器は、タービンの中心線か
ら半径方向に等距離に配置されるのが好ましい。ブレー
ド先端とＲＦ変換器との間の距離から、ステータシュラ
ウドの表面とＵＴ変換器との間の距離を減じて、ブレー
ド先端の間隙を求める。この減算は、電子回路を用いて
実行されるのが好ましい。
ービン部分における可動ロータブレードと固定シュラウ
ドとの間の間隙は、混成センサ装置を用いることによっ
て得られる。上述のように、ブレード先端とＲＦ変換器
との間の距離を測定するためにＲＦエネルギーが用いら
れ、ステータシュラウドと超音波（ＵＴ）変換器との間
の距離を測定するために超音波エネルギーが用いられ
る。ＲＦ変換器及びＵＴ変換器は、タービンの中心線か
ら半径方向に等距離に配置されるのが好ましい。ブレー
ド先端とＲＦ変換器との間の距離から、ステータシュラ
ウドの表面とＵＴ変換器との間の距離を減じて、ブレー
ド先端の間隙を求める。この減算は、電子回路を用いて
実行されるのが好ましい。
【００１２】より広い態様において、本発明は、ガスタ
ービンにおけるブレード先端の間隙を求める方法を提供
するものであり、この方法は、（ａ）超音波センサとス
テータシュラウドの表面との間の距離を測定する段階
と、（ｂ）無線周波数センサとガスタービンの回転ブレ
ード先端との間の距離を測定する段階と、（ｃ）段階
（ａ）で測定された距離と段階（ｂ）で測定された距離
を用いて、ガスタービンにおけるブレード先端の間隙を
求める段階とを含む。段階（ａ）は、超音波変換器を用
いて、超音波エネルギーをステータシュラウドの表面に
指向させ、反射された超音波エネルギーを受け取る段階
と、測定値をプロセッサにリアルタイムで提供する段階
とを更に含む。段階（ｂ）は、無線周波数変換器を用い
て、無線周波数エネルギーをガスタービンの回転ブレー
ド先端に指向させ、反射された周波数エネルギーを受け
取る段階と、測定値をプロセッサにリアルタイムで提供
する段階とを更に含む。
ービンにおけるブレード先端の間隙を求める方法を提供
するものであり、この方法は、（ａ）超音波センサとス
テータシュラウドの表面との間の距離を測定する段階
と、（ｂ）無線周波数センサとガスタービンの回転ブレ
ード先端との間の距離を測定する段階と、（ｃ）段階
（ａ）で測定された距離と段階（ｂ）で測定された距離
を用いて、ガスタービンにおけるブレード先端の間隙を
求める段階とを含む。段階（ａ）は、超音波変換器を用
いて、超音波エネルギーをステータシュラウドの表面に
指向させ、反射された超音波エネルギーを受け取る段階
と、測定値をプロセッサにリアルタイムで提供する段階
とを更に含む。段階（ｂ）は、無線周波数変換器を用い
て、無線周波数エネルギーをガスタービンの回転ブレー
ド先端に指向させ、反射された周波数エネルギーを受け
取る段階と、測定値をプロセッサにリアルタイムで提供
する段階とを更に含む。
【００１３】超音波導波管は、超音波エネルギーを超音
波変換器とステータシュラウドの表面の間で相互に指向
させるように用いられるのが好ましい。無線周波数導波
管は、無線周波数エネルギーを無線周波数変換器とガス
タービンの回転ブレード先端との間で相互に指向させる
ように用いられるのが好ましい。無線周波数導波管は、
セラミック材料から作られるのが好ましい。超音波セン
サ及び無線周波数センサの双方は、ガスタービンの基準
点から半径方向に等距離に配置されるのが好ましく、こ
の基準点はロータ中心線である。
波変換器とステータシュラウドの表面の間で相互に指向
させるように用いられるのが好ましい。無線周波数導波
管は、無線周波数エネルギーを無線周波数変換器とガス
タービンの回転ブレード先端との間で相互に指向させる
ように用いられるのが好ましい。無線周波数導波管は、
セラミック材料から作られるのが好ましい。超音波セン
サ及び無線周波数センサの双方は、ガスタービンの基準
点から半径方向に等距離に配置されるのが好ましく、こ
の基準点はロータ中心線である。
【００１４】別の態様において、本発明は、ガスタービ
ンのブレード先端の間隙を求める装置を提供するもので
あり、この装置は、ステータシュラウドの表面と超音波
センサの位置との間の距離を測定し、それを示す第１の
信号を提供する超音波センサと、ガスタービンの回転ブ
レード先端と無線周波数センサの位置との間の距離を測
定し、それを示す第２の信号を提供する無線周波数セン
サと、該第１及び第２の信号を受け取ってこれを処理
し、ガスタービンのブレード先端の間隙を求めるプロセ
ッサとを備える。この装置は、超音波エネルギーを超音
波センサとステータシュラウドの表面との間で相互に指
向させるための超音波導波管を更に含み、該超音波導波
管の第１端は超音波センサに固定され、反端側の第２端
は、シュラウド表面の一体部分となるように作られる。
この装置は、無線周波数を無線周波数センサとガスター
ビンの回転ブレード先端との間で相互に指向させるため
の無線周波数導波管を更に含む。
ンのブレード先端の間隙を求める装置を提供するもので
あり、この装置は、ステータシュラウドの表面と超音波
センサの位置との間の距離を測定し、それを示す第１の
信号を提供する超音波センサと、ガスタービンの回転ブ
レード先端と無線周波数センサの位置との間の距離を測
定し、それを示す第２の信号を提供する無線周波数セン
サと、該第１及び第２の信号を受け取ってこれを処理
し、ガスタービンのブレード先端の間隙を求めるプロセ
ッサとを備える。この装置は、超音波エネルギーを超音
波センサとステータシュラウドの表面との間で相互に指
向させるための超音波導波管を更に含み、該超音波導波
管の第１端は超音波センサに固定され、反端側の第２端
は、シュラウド表面の一体部分となるように作られる。
この装置は、無線周波数を無線周波数センサとガスター
ビンの回転ブレード先端との間で相互に指向させるため
の無線周波数導波管を更に含む。
【００１５】別の態様において、ガスタービンの回転ブ
レードの先端とステータシュラウドの表面との間の距離
を求める方法が提供され、この方法は、（ａ）超音波変
換器とステータシュラウドの表面との間の距離を測定す
る段階と、（ｂ）無線周波数変換器とガスタービンの回
転ブレードの先端との間の距離を測定する段階と、
（ｃ）段階（ａ）で測定された距離と、段階（ｂ）で測
定された距離とを用いて、ブレードの先端とステータシ
ュラウドの表面との間の距離を求める段階とを含む。
レードの先端とステータシュラウドの表面との間の距離
を求める方法が提供され、この方法は、（ａ）超音波変
換器とステータシュラウドの表面との間の距離を測定す
る段階と、（ｂ）無線周波数変換器とガスタービンの回
転ブレードの先端との間の距離を測定する段階と、
（ｃ）段階（ａ）で測定された距離と、段階（ｂ）で測
定された距離とを用いて、ブレードの先端とステータシ
ュラウドの表面との間の距離を求める段階とを含む。
【００１６】更に別の態様において、本発明は、ステー
タシュラウドの表面を有するステータと、それぞれがブ
レード先端を有する複数の回転ブレードと、ステータシ
ュラウドの表面と第１手段との間の距離を測定するため
の第１手段と、回転ブレード先端と第２手段との間の距
離を測定するための第２手段と、第１手段と第２手段に
よって得られた測定値を受け取り、かつこれを用いて、
ガスタービンのブレード先端の間隙を求めるための手段
とを備えるガスタービンを提供するものである。この装
置は、超音波エネルギーを第１手段とステータシュラウ
ドの表面との間で相互に指向させるための手段と、無線
周波数を第２手段とガスタービンの回転ブレード先端と
の間で相互に指向させるための手段とを更に備える。第
１手段と第２手段の双方は、ガスタービンの基準点から
半径方向に等距離に配置されるのが好ましく、この基準
点は該ガスタービンロータの中心線である。
タシュラウドの表面を有するステータと、それぞれがブ
レード先端を有する複数の回転ブレードと、ステータシ
ュラウドの表面と第１手段との間の距離を測定するため
の第１手段と、回転ブレード先端と第２手段との間の距
離を測定するための第２手段と、第１手段と第２手段に
よって得られた測定値を受け取り、かつこれを用いて、
ガスタービンのブレード先端の間隙を求めるための手段
とを備えるガスタービンを提供するものである。この装
置は、超音波エネルギーを第１手段とステータシュラウ
ドの表面との間で相互に指向させるための手段と、無線
周波数を第２手段とガスタービンの回転ブレード先端と
の間で相互に指向させるための手段とを更に備える。第
１手段と第２手段の双方は、ガスタービンの基準点から
半径方向に等距離に配置されるのが好ましく、この基準
点は該ガスタービンロータの中心線である。
【００１７】更に別の態様において、ガスタービンのロ
ータブレード先端とステータシュラウドとの間の間隙を
求めるための混成センサが提供され、この混成センサ
は、ステータシュラウドの表面と超音波センサとの間の
距離を測定するための超音波センサと、回転ブレード先
端と無線周波数センサとの間の距離を測定するための無
線周波数センサと、超音波センサの測定値と無線周波数
の測定値を受け取り、これを用いて、ガスタービンのブ
レード先端の間隙を求めるためのプロセッサとを備え
る。
ータブレード先端とステータシュラウドとの間の間隙を
求めるための混成センサが提供され、この混成センサ
は、ステータシュラウドの表面と超音波センサとの間の
距離を測定するための超音波センサと、回転ブレード先
端と無線周波数センサとの間の距離を測定するための無
線周波数センサと、超音波センサの測定値と無線周波数
の測定値を受け取り、これを用いて、ガスタービンのブ
レード先端の間隙を求めるためのプロセッサとを備え
る。
【００１８】更に別の態様において、ガスタービンを作
動する方法が提供され、この方法は、（ａ）超音波変換
器を用いて、ステータシュラウドの表面と該超音波変換
器の位置との間の距離を示す第１の信号を生成する段階
と、（ｂ）無線周波数（ＲＦ）変換器を用いて、回転ブ
レード先端と該ＲＦ変換器との間の距離を示す第２の信
号を生成する段階とを含み、該超音波変換器の位置と該
ＲＦ変換器の位置は、基本的にガスタービンの基準点か
ら半径方向に等距離に配置されており、（ｃ）第１の信
号と第２の信号を用いて、ブレード先端とステータシュ
ラウドの表面との間の間隙を求める段階を更に含む。
動する方法が提供され、この方法は、（ａ）超音波変換
器を用いて、ステータシュラウドの表面と該超音波変換
器の位置との間の距離を示す第１の信号を生成する段階
と、（ｂ）無線周波数（ＲＦ）変換器を用いて、回転ブ
レード先端と該ＲＦ変換器との間の距離を示す第２の信
号を生成する段階とを含み、該超音波変換器の位置と該
ＲＦ変換器の位置は、基本的にガスタービンの基準点か
ら半径方向に等距離に配置されており、（ｃ）第１の信
号と第２の信号を用いて、ブレード先端とステータシュ
ラウドの表面との間の間隙を求める段階を更に含む。
【００１９】更に別の態様において、ガスタービンを作
動する方法が提供され、この方法は、（ａ）第１センサ
を用いて、ステータシュラウドの表面と該第１センサの
位置との間の距離を示す第１の信号を生成する段階と、
（ｂ）第２センサを用いて、回転ブレード先端と該第２
センサの位置との間の距離を示す第２の信号を生成する
段階とを含み、該第１センサの位置と該第２センサの位
置は、基本的にガスタービンの基準点から半径方向に等
距離であり、（ｃ）第１の信号と第２の信号を用いて、
ブレード先端とステータシュラウドの表面との間の間隙
を求める段階を更に含む。
動する方法が提供され、この方法は、（ａ）第１センサ
を用いて、ステータシュラウドの表面と該第１センサの
位置との間の距離を示す第１の信号を生成する段階と、
（ｂ）第２センサを用いて、回転ブレード先端と該第２
センサの位置との間の距離を示す第２の信号を生成する
段階とを含み、該第１センサの位置と該第２センサの位
置は、基本的にガスタービンの基準点から半径方向に等
距離であり、（ｃ）第１の信号と第２の信号を用いて、
ブレード先端とステータシュラウドの表面との間の間隙
を求める段階を更に含む。
【００２０】別の実施形態において、本発明の方法と装
置は、本発明の種々の態様によって蒸気タービンにおけ
るブレード先端を測定するために用いられる。
置は、本発明の種々の態様によって蒸気タービンにおけ
るブレード先端を測定するために用いられる。
【００２１】更に別の実施形態において、本発明の方法
と装置は、本発明の種々の態様によって圧縮機における
ブレード先端を測定するために用いられる。
と装置は、本発明の種々の態様によって圧縮機における
ブレード先端を測定するために用いられる。
【００２２】更に別の態様において、本発明は、本発明
の種々の態様によってガスタービンの圧縮機及びタービ
ン部分における可動ロータブレードと固定シュラウドと
の間の間隙を求めるための混成センサを提供する。
の種々の態様によってガスタービンの圧縮機及びタービ
ン部分における可動ロータブレードと固定シュラウドと
の間の間隙を求めるための混成センサを提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の例としての実施
形態による距離測定装置１０の概略図である。この装置
１０は、ガスタービンのステータシュラウドの表面１４
に隣接して配置された超音波変換器（「ＵＴ変換器」）
１６を含む。ＵＴ変換器はまた、別の呼称として超音波
センサ（「ＵＴセンサ」）とも呼ばれる。超音波導波管
（「ＵＴ導波管」）１８が、ステータシュラウドの表面
１４に隣接して設けられ、超音波エネルギーをＵＴ変換
器１６から該ステータシュラウドの表面１４に向けて、
及びその逆に指向させる。ＵＴ導波管１８の一端は、Ｕ
Ｔ変換器１６に堅く固定され、一方、反対端は、シュラ
ウド表面１４の一体部分として作られるのが好ましい。
ＵＴ導波管１８は、エネルギーを変換器に向けて、及び
該変換器から指向させるために、例えば、金属、セラミ
ック、ポリマーのような材料からできている。ＵＴ導波
管を作るために用いられる材料は、好適には次の特性を
有していなければならない。すなわち、（ａ）この材料
は、ＵＴセンサからシュラウド表面までの所要の距離に
わたって超音波エネルギーを減衰させてはならない。
（ｂ）この材料は、圧縮機又はタービン環境において耐
久性がなければならない（温度、振動等に耐える能力）
−この要求は、センサが使用されるガスタービン、蒸気
タービン、又は圧縮機における特定の軸方向の位置によ
って決まる。（ｃ）ブレード先端がシュラウドと接触す
るようになった場合、導波管が優先的に磨耗することに
なるので、この材料は、該ブレード先端の材料より柔ら
かくなければならない。ＵＴ変換器１６は、ステータシ
ュラウドの表面１４とＵＴ変換器１６の位置との間の距
離を求めるために用いられ、この距離は、ここでは一般
に「Ａ」として表される。
形態による距離測定装置１０の概略図である。この装置
１０は、ガスタービンのステータシュラウドの表面１４
に隣接して配置された超音波変換器（「ＵＴ変換器」）
１６を含む。ＵＴ変換器はまた、別の呼称として超音波
センサ（「ＵＴセンサ」）とも呼ばれる。超音波導波管
（「ＵＴ導波管」）１８が、ステータシュラウドの表面
１４に隣接して設けられ、超音波エネルギーをＵＴ変換
器１６から該ステータシュラウドの表面１４に向けて、
及びその逆に指向させる。ＵＴ導波管１８の一端は、Ｕ
Ｔ変換器１６に堅く固定され、一方、反対端は、シュラ
ウド表面１４の一体部分として作られるのが好ましい。
ＵＴ導波管１８は、エネルギーを変換器に向けて、及び
該変換器から指向させるために、例えば、金属、セラミ
ック、ポリマーのような材料からできている。ＵＴ導波
管を作るために用いられる材料は、好適には次の特性を
有していなければならない。すなわち、（ａ）この材料
は、ＵＴセンサからシュラウド表面までの所要の距離に
わたって超音波エネルギーを減衰させてはならない。
（ｂ）この材料は、圧縮機又はタービン環境において耐
久性がなければならない（温度、振動等に耐える能力）
−この要求は、センサが使用されるガスタービン、蒸気
タービン、又は圧縮機における特定の軸方向の位置によ
って決まる。（ｃ）ブレード先端がシュラウドと接触す
るようになった場合、導波管が優先的に磨耗することに
なるので、この材料は、該ブレード先端の材料より柔ら
かくなければならない。ＵＴ変換器１６は、ステータシ
ュラウドの表面１４とＵＴ変換器１６の位置との間の距
離を求めるために用いられ、この距離は、ここでは一般
に「Ａ」として表される。
【００２４】装置１０は、ステータシュラウドの表面１
４に隣接して配置された無線周波数（ＲＦ）変換器２０
を更に含む。ガスタービンの回転ブレード１２の先端ま
での半径方向の距離を測定するために、ＲＦ導波管２２
が、ＲＦエネルギーをＲＦ変換器２０からガスタービン
１１（図４）の回転ブレード１２に、及びその逆に指向
させる。ＲＦ変換器はまた、代わりにＲＦセンサとも呼
ばれる。簡単にするために、単一のブレード１２が図１
に示されている。タービンは、このようなブレードを複
数個備えるものであることが理解されるであろう。
４に隣接して配置された無線周波数（ＲＦ）変換器２０
を更に含む。ガスタービンの回転ブレード１２の先端ま
での半径方向の距離を測定するために、ＲＦ導波管２２
が、ＲＦエネルギーをＲＦ変換器２０からガスタービン
１１（図４）の回転ブレード１２に、及びその逆に指向
させる。ＲＦ変換器はまた、代わりにＲＦセンサとも呼
ばれる。簡単にするために、単一のブレード１２が図１
に示されている。タービンは、このようなブレードを複
数個備えるものであることが理解されるであろう。
【００２５】ＲＦ導波管２２は、その一端がＲＦ変換器
２０に固定され、一方、反対端が、シュラウドの表面１
４と一体となるように配置されるのが好ましい。セラミ
ック又は他の非導電材料が、ＲＦ導波管２２のために用
いられるのが好ましい。このＲＦ導波管は比較的長いの
で、ＲＦセンサをタービンの高温部分から離して配置す
ることができ、よって、センサの寿命が延びる。ＲＦ変
換器及びＵＴ変換器は、ガスタービンの基準点から半径
方向に等距離に配置されるのが好ましく、一般的に、こ
の基準点は該ガスタービンのロータ中心線である。ＲＦ
変換器２０は、ガスタービンの回転ブレード先端とＲＦ
変換器２０の位置との間の距離を求めるために用いら
れ、この距離は、ここでは一般に「Ｂ」として表され
る。
２０に固定され、一方、反対端が、シュラウドの表面１
４と一体となるように配置されるのが好ましい。セラミ
ック又は他の非導電材料が、ＲＦ導波管２２のために用
いられるのが好ましい。このＲＦ導波管は比較的長いの
で、ＲＦセンサをタービンの高温部分から離して配置す
ることができ、よって、センサの寿命が延びる。ＲＦ変
換器及びＵＴ変換器は、ガスタービンの基準点から半径
方向に等距離に配置されるのが好ましく、一般的に、こ
の基準点は該ガスタービンのロータ中心線である。ＲＦ
変換器２０は、ガスタービンの回転ブレード先端とＲＦ
変換器２０の位置との間の距離を求めるために用いら
れ、この距離は、ここでは一般に「Ｂ」として表され
る。
【００２６】コンピュータシステム２４（図２）は、プ
ロセッサ２６とデータベース２８とを有する。このコン
ピュータシステム２４は、ＵＴ変換器１６とＲＦ変換器
２０から信号を受け取って、ブレード先端の間隙を求め
る。測定値ＡとＢがコンピュータシステム２４に与えら
れ、データベース２８に格納される。プロセッサ２６
は、距離（Ｂ）（すなわち、ブレード先端とＲＦ変換器
との間の距離）から距離（Ａ）（すなわち、ステータシ
ュラウドの表面とＵＴ変換器１６との間の距離）を減じ
て、ブレード先端の間隙の測定値をリアルタイムで提供
するようにプログラムすることができる。コンピュータ
システム２４の出力は、ブレード先端の間隙を示す値を
提供する。コンピュータシステム２４はまた、ブレード
先端がシュラウドと接触するようになった場合、可視信
号又は音響信号を出すことによって操作者に警告を与え
ることができる。
ロセッサ２６とデータベース２８とを有する。このコン
ピュータシステム２４は、ＵＴ変換器１６とＲＦ変換器
２０から信号を受け取って、ブレード先端の間隙を求め
る。測定値ＡとＢがコンピュータシステム２４に与えら
れ、データベース２８に格納される。プロセッサ２６
は、距離（Ｂ）（すなわち、ブレード先端とＲＦ変換器
との間の距離）から距離（Ａ）（すなわち、ステータシ
ュラウドの表面とＵＴ変換器１６との間の距離）を減じ
て、ブレード先端の間隙の測定値をリアルタイムで提供
するようにプログラムすることができる。コンピュータ
システム２４の出力は、ブレード先端の間隙を示す値を
提供する。コンピュータシステム２４はまた、ブレード
先端がシュラウドと接触するようになった場合、可視信
号又は音響信号を出すことによって操作者に警告を与え
ることができる。
【００２７】図３は、本発明の例としての実施形態に従
ってブレード先端の間隙を求めるのに必要とされる種々
の段階を示す流れ図である。作動時に、ＵＴセンサ１６
からの超音波エネルギーは、ＵＴ導波管１８を通じてス
テータシュラウドの表面１４へ向けられ、段階２９で全
体が示されるように、ＵＴ変換器とステータシュラウド
の表面との間の距離（Ａ）が求められる。同様に、ＲＦ
変換器２０からのＲＦエネルギーは、ＲＦ導波管２２を
通じてガスタービンの回転ブレード１２へ向けられ、段
階３０で示されるように、ＲＦ変換器と回転ブレードの
先端との間の距離（Ｂ）が求められる。段階３１で示さ
れるように、距離（Ａ）及び（Ｂ）を示す信号は、コン
ピュータシステム２４（図２）に与えられ、データベー
ス２８に格納される。段階３２で示されるように、格納
されたデータは、プロセッサ２６が利用できるようにさ
れ、ブレード先端の間隙、すなわち、回転ブレードの先
端１３とステータシュラウドの表面１４（図１）との間
の差が求められる。
ってブレード先端の間隙を求めるのに必要とされる種々
の段階を示す流れ図である。作動時に、ＵＴセンサ１６
からの超音波エネルギーは、ＵＴ導波管１８を通じてス
テータシュラウドの表面１４へ向けられ、段階２９で全
体が示されるように、ＵＴ変換器とステータシュラウド
の表面との間の距離（Ａ）が求められる。同様に、ＲＦ
変換器２０からのＲＦエネルギーは、ＲＦ導波管２２を
通じてガスタービンの回転ブレード１２へ向けられ、段
階３０で示されるように、ＲＦ変換器と回転ブレードの
先端との間の距離（Ｂ）が求められる。段階３１で示さ
れるように、距離（Ａ）及び（Ｂ）を示す信号は、コン
ピュータシステム２４（図２）に与えられ、データベー
ス２８に格納される。段階３２で示されるように、格納
されたデータは、プロセッサ２６が利用できるようにさ
れ、ブレード先端の間隙、すなわち、回転ブレードの先
端１３とステータシュラウドの表面１４（図１）との間
の差が求められる。
【００２８】図４は、ガスタービン１１のハイレベル概
略図が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０
を有している本発明の別の実施形態を示す。
略図が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０
を有している本発明の別の実施形態を示す。
【００２９】図５は、蒸気タービン３３のハイレベル概
略図が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０
を有している本発明の別の実施形態を示す。図５は、簡
単にするために、蒸気タービンの一部を示す。ここで、
ＲＦ変換器及びＵＴ変換器は、蒸気タービンの基準点か
ら半径方向に等距離に配置されており、一般的に、この
基準点は該蒸気タービンのロータ中心線である。
略図が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０
を有している本発明の別の実施形態を示す。図５は、簡
単にするために、蒸気タービンの一部を示す。ここで、
ＲＦ変換器及びＵＴ変換器は、蒸気タービンの基準点か
ら半径方向に等距離に配置されており、一般的に、この
基準点は該蒸気タービンのロータ中心線である。
【００３０】図６は、圧縮機３４のハイレベル概略図
が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０を有
している本発明の更に別の実施形態を示す。ここで、Ｒ
Ｆ変換器及びＵＴ変換器は、圧縮機の基準点から半径方
向に等距離に配置されており、一般的に、この基準点は
該圧縮機のロータ中心線である。
が、図１に示されるブレード先端間隙測定装置１０を有
している本発明の更に別の実施形態を示す。ここで、Ｒ
Ｆ変換器及びＵＴ変換器は、圧縮機の基準点から半径方
向に等距離に配置されており、一般的に、この基準点は
該圧縮機のロータ中心線である。
【００３１】本発明を、現在最も実用的かつ好ましい実
施形態であると考えられるものに関連して説明してきた
が、本発明は、開示した実施形態に限定されない。ま
た、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のた
めであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮する
ものではない。
施形態であると考えられるものに関連して説明してきた
が、本発明は、開示した実施形態に限定されない。ま
た、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のた
めであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮する
ものではない。
【図１】 本発明の例としての実施形態による距離測定
装置の概略図。
装置の概略図。
【図２】 図１の装置を用いて行われた測定値からブレ
ード先端の間隙を求めるためのシステムを示す図。
ード先端の間隙を求めるためのシステムを示す図。
【図３】 図１及び図２に示すように、本発明によって
ブレード先端の間隙を求める流れ図。
ブレード先端の間隙を求める流れ図。
【図４】 図１に示す装置を含むガスタービンのハイレ
ベル概略図。
ベル概略図。
【図５】 蒸気タービンにおいてブレード先端の間隙を
測定するための、図１に示すような装置を示す図。
測定するための、図１に示すような装置を示す図。
【図６】 圧縮機においてブレード先端の間隙を測定す
るための、図１に示すような装置を示す図。
るための、図１に示すような装置を示す図。
１０ 距離測定装置
１２ 回転ブレード
１３ ブレード先端
１４ ステータシュラウドの表面
１６ 超音波センサ
１８ 超音波導波管
２０ 無線周波数センサ
２２ 無線周波数導波管
２４ コンピュータシステム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F068 AA06 AA27 CC00 FF12 FF14
FF25 HH01 KK17 KK18
Claims (10)
- 【請求項１】 ガスタービンにおけるブレード先端間隙
を求める方法であって、 （ａ）超音波センサ１６とステータシュラウドの表面１
４との間の距離Ａを測定する段階と、 （ｂ）無線周波数センサ２０と前記ガスタービンの回転
ブレード先端１３との間の距離（Ｂ）を測定する段階
と、 （ｃ）前記段階（ｂ）で測定された前記距離Ｂから、前
記段階（ａ）で測定された前記距離Ａを減じる段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記段階（ａ）が、 超音波エネルギーを前記ステータシュラウドの表面１４
に指向させる段階と、 測定値をコンピュータシステム２４にリアルタイムで提
供する段階と、を更に含むことを特徴とする、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記段階（ｂ）が、 無線周波数エネルギーを前記ガスタービンの回転ブレー
ド１２に指向させる段階と、 測定値をコンピュータシステム２４にリアルタイムで提
供する段階と、を更に含むことを特徴とする、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項４】 超音波エネルギーを指向させる前記段階
が、超音波導波管１８を通して遂行されることを特徴と
する、請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 無線周波数エネルギーを指向させる前記
段階が、超音波導波管２２を通して遂行されることを特
徴とする、請求項３に記載の方法。 - 【請求項６】 前記無線周波数導波管２２が、セラミッ
ク材料で作られることを特徴とする、請求項５に記載の
方法。 - 【請求項７】 前記超音波センサ１６と前記無線周波数
センサ２０の双方が、前記ガスタービンの中心線から半
径方向に等距離に配置されることを特徴とする、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項８】 ガスタービンのブレード先端の間隙をリ
アルタイムで求める装置１０であって、 ステータシュラウドの表面１４との間の距離Ａを測定す
るための超音波センサ１６と、 前記ガスタービンの回転ブレード先端１３との間の距離
Ｂを測定するための無線周波数センサ２０と、 前記超音波センサの測定値と前記無線周波数センサの測
定値を受け取り、該無線周波数センサの測定値から該超
音波センサの測定値を減じるコンピュータシステム２４
と、を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項９】 超音波エネルギーを前記超音波センサ１
６から前記ステータシュラウドの表面１４に、及びその
逆に指向させる超音波導波管１８を更に含むことを特徴
とする、請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記超音波導波管１８の第1端が、前
記超音波センサ１６に固定され、反対側の第２端が、前
記シュラウドの表面１４の一体部分となるように作られ
ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/987913 | 2001-11-16 | ||
| US09/987,913 US6717418B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Method and apparatus for measuring turbine blade tip clearance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003206747A true JP2003206747A (ja) | 2003-07-25 |
| JP4221210B2 JP4221210B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=25533688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002331467A Expired - Fee Related JP4221210B2 (ja) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | タービンブレード先端間隙を測定する方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6717418B2 (ja) |
| EP (2) | EP2275776B1 (ja) |
| JP (1) | JP4221210B2 (ja) |
| KR (1) | KR100806441B1 (ja) |
| CZ (1) | CZ20022730A3 (ja) |
| DE (1) | DE60239517D1 (ja) |
| RU (1) | RU2237866C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275422B2 (en) | 2005-03-25 | 2007-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | System for assembly of a rotating machine |
| JP2009539110A (ja) * | 2006-06-01 | 2009-11-12 | ラダテック インコーポレイテッド | マイクロ波センサーのためのピーク検出およびクラッター削減 |
| JP2010505060A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 流体機械における動翼と動翼を取り囲む車室内壁との間隔を検出する装置 |
| JP2014001648A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの翼車間隙計測方法及び翼車間隙計測センサ |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10353620B3 (de) * | 2003-11-15 | 2005-03-17 | Technische Universität Dresden | Verfahren zum sensorischen Beobachten des Laufs einer drehenden Maschine |
| US7540704B2 (en) * | 2004-06-23 | 2009-06-02 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Method and system for determining gas turbine tip clearance |
| US7180305B2 (en) * | 2004-12-14 | 2007-02-20 | General Electric Company | Sensor systems and methods of operation |
| US7466143B2 (en) * | 2005-09-16 | 2008-12-16 | General Electric Company | Clearance measurement systems and methods of operation |
| US7652489B2 (en) * | 2005-12-06 | 2010-01-26 | General Electric Company | Multi-range clearance measurement system and method of operation |
| US7431557B2 (en) * | 2006-05-25 | 2008-10-07 | General Electric Company | Compensating for blade tip clearance deterioration in active clearance control |
| RU2307999C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Радарные технологии-2Т" | Способ и устройство для измерения зазоров (варианты) |
| KR100838033B1 (ko) * | 2006-07-26 | 2008-06-12 | 두산중공업 주식회사 | 터빈제어시스템에서 로터의 팽창 거리 측정 오차 계산 방법 |
| DE102006046696A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands zwischen mindestens einer Laufschaufel und einer die mindestens eine Laufschaufel umgebenden Wandung einer Strömungsmaschine |
| US7785063B2 (en) * | 2006-12-15 | 2010-08-31 | Siemens Energy, Inc. | Tip clearance control |
| US7918642B2 (en) * | 2007-01-10 | 2011-04-05 | United Technologies Corporation | Instrument port seal for RF measurement |
| US7891938B2 (en) * | 2007-03-20 | 2011-02-22 | General Electric Company | Multi sensor clearance probe |
| US7762153B2 (en) * | 2007-05-31 | 2010-07-27 | General Electric Company | Method and systems for measuring blade deformation in turbines |
| US8177474B2 (en) * | 2007-06-26 | 2012-05-15 | General Electric Company | System and method for turbine engine clearance control with rub detection |
| US7775107B2 (en) * | 2007-10-03 | 2010-08-17 | Hamilton Sundstrand Corporation | Measuring rotor imbalance via blade clearance sensors |
| GB2466404B (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-27 | Rolls Royce Plc | Turbomachine having an apparatus to measure the clearance between a rotor blade tip and a stator liner of a stator casing |
| US7787996B2 (en) * | 2008-01-10 | 2010-08-31 | General Electric Company | Determining optimal turbine operating temperature based on creep rate data and predicted revenue data |
| US8137058B2 (en) * | 2008-03-10 | 2012-03-20 | General Electric Company | Method and apparatus for determining clearance between moving and static members in a machine |
| US8451459B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-05-28 | General Electric Company | Method and system for inspecting blade tip clearance |
| US7916311B2 (en) * | 2008-10-31 | 2011-03-29 | General Electric Company | Method and system for inspecting blade tip clearance |
| US8022715B2 (en) * | 2009-01-27 | 2011-09-20 | General Electric Company | Automated sensor specific calibration through sensor parameter download |
| US8230726B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-07-31 | General Electric Company | Methods, systems and apparatus relating to tip clearance calculations in turbine engines |
| EP2577023B1 (en) | 2010-06-03 | 2018-05-30 | Rolls-Royce Corporation | Sensor communication system and machine having the same |
| EP2397656A1 (de) * | 2010-06-14 | 2011-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Einstellung der zwischen Schaufelblattspitzen von Laufschaufeln und einer Kanalwand vorhandenen Radialspalte sowie Vorrichtung zur Messung eines Radialspalts einer axial durchströmbaren Turbomaschine |
| US8593296B2 (en) * | 2010-10-19 | 2013-11-26 | General Electric Company | System and method for turbine bucket tip shroud deflection measurement |
| US8876460B2 (en) | 2011-08-11 | 2014-11-04 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring turbine shell clearance |
| US9249781B2 (en) | 2011-12-30 | 2016-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Method for robust wireless wind turbine condition monitoring |
| US20130171611A1 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-04 | General Electric Company | Apparatus for simulating operation of fan blades in a gas turbine |
| US8970228B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-03-03 | General Electric Company | Rotational clearance measurement system and method of operation |
| US9285205B2 (en) | 2012-08-22 | 2016-03-15 | United Technologies Corporation | Turbomachine probe retention feature |
| US20140064924A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Eli Cole Warren | Tip clearance probe for turbine applications |
| US10077992B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-09-18 | United Technologies Corporation | Tip clearance probe including anti-rotation feature |
| US9146266B2 (en) | 2012-11-28 | 2015-09-29 | General Electric Company | Acoustic methods for sensor communication |
| US9677868B2 (en) | 2013-10-09 | 2017-06-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Tip clearance measurement system |
| US9341462B2 (en) | 2013-10-09 | 2016-05-17 | Siemens Energy, Inc | Sensor for measuring blade tip clearance in gas turbines |
| US9587511B2 (en) * | 2013-12-13 | 2017-03-07 | General Electric Company | Turbomachine cold clearance adjustment |
| US9567865B2 (en) | 2014-04-08 | 2017-02-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbomachine blade clearance control system |
| CN106640226A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 西门子公司 | 驱动环偏移感测系统、压气机及燃气轮机 |
| DE102016122862A1 (de) * | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Wobben Properties Gmbh | Messsystem und ein Messverfahren zum Vermessen eines Stators einer getriebelosen Windenergieanlage |
| CN107044835B (zh) * | 2017-03-16 | 2019-03-26 | 厦门乃尔电子有限公司 | 一种发动机叶尖间隙微波测试的温度补偿方法 |
| CN109373942A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-22 | 北京理工大学 | 一种基于Vivado HLS的叶尖间隙测量系统中的相位获取方法 |
| US11143054B2 (en) * | 2018-11-19 | 2021-10-12 | Rolls-Royce Corporation | Tip clearance radio frequency sensor |
| CN110397613B (zh) * | 2019-07-09 | 2021-06-08 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 一种整体结构压气机间隙的测量方法 |
| CN110579198B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-06-01 | 北京化工大学 | 一种监测涡轮叶尖间隙的装置及方法 |
| US11303311B1 (en) | 2020-10-05 | 2022-04-12 | Raytheon Technologies Corporation | Radio frequency interface to sensor |
| US11575277B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-02-07 | Raytheon Technologies Corporation | Node power extraction in a waveguide system |
| US11619567B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-04-04 | Raytheon Technologies Corporation | Multi-mode microwave waveguide blade sensing system |
| US11698348B2 (en) * | 2020-10-05 | 2023-07-11 | Raytheon Technologies Corporation | Self-referencing microwave sensing system |
| US11265380B1 (en) | 2020-10-05 | 2022-03-01 | Raytheon Technologies Corporation | Radio frequency waveguide system for mixed temperature environments |
| US11454131B2 (en) | 2021-01-05 | 2022-09-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for real-time clearance assessment using a pressure measurement |
| CN113671518B (zh) * | 2021-08-27 | 2023-07-04 | 沈阳透平机械股份有限公司 | 一种风洞压缩机动叶片间隙测量方法 |
| KR102354614B1 (ko) * | 2021-10-07 | 2022-01-24 | 동우옵트론 주식회사 | 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기 |
| CN114322867B (zh) * | 2021-11-22 | 2024-03-22 | 天津大学 | 基于超声测量的共轴双旋翼桨尖距离测量系统及方法 |
| CN114739501B (zh) * | 2022-03-19 | 2023-07-28 | 中国民用航空飞行学院 | 用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4063167A (en) | 1976-06-07 | 1977-12-13 | Avco Corporation | Blade tip clearance measuring apparatus |
| US4329644A (en) | 1980-04-03 | 1982-05-11 | Avco Corporation | Electrode structure for a high temperature capacitance probe for sensing turbine speed |
| DE3433351C1 (de) | 1984-09-11 | 1986-01-02 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Kapazitives Messsystem zur Messung des Abstandes zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen |
| JPS61170686A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Sanwa Denki Gijutsu Kiyouriyoku Kk | 距離測定装置 |
| US4818948A (en) | 1986-08-05 | 1989-04-04 | Pratt & Whitney Canada Inc. | Capacitive bridge-type probe for measuring blade tip clearance |
| US4806848A (en) | 1987-03-11 | 1989-02-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Compressor blade clearance measurement system |
| GB2204693B (en) | 1987-05-14 | 1991-02-13 | Rolls Royce Plc | Turbomachine tip clearance sensor |
| JPS63284483A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 距離測定装置 |
| US4918376A (en) | 1989-03-07 | 1990-04-17 | Ade Corporation | A.C. capacitive gauging system |
| GB2229004B (en) | 1989-03-07 | 1993-09-29 | Rolls Royce Plc | Improvements in or relating to gas turbine engine tip clearance sensors |
| US5101165A (en) | 1990-05-29 | 1992-03-31 | General Electric Company | Electrical capacitance clearanceometer |
| US5275052A (en) * | 1992-03-06 | 1994-01-04 | New York Institute Of Technology | Tenon inspection systems and methods |
| FR2712690B1 (fr) | 1993-11-17 | 1995-12-15 | Snecma | Dispositif pour effectuer la mesure dynamique de la distance entre les faces en regard du rotor et du stator d'une machine tournante. |
| US5513539A (en) | 1994-06-30 | 1996-05-07 | Transalta Utilities Corporation | Apparatus and method for determining the best position for inner and outer members in a rotary machine |
| JP2705049B2 (ja) | 1994-10-20 | 1998-01-26 | 正勝 松木 | 翼端隙間検出器 |
| US5723980A (en) | 1995-06-07 | 1998-03-03 | Aerogage Corporation | Clearance measurement system |
| FR2750490B1 (fr) | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif integre |
| FR2750489B1 (fr) | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif composite |
| GB9620053D0 (en) | 1996-09-26 | 1996-11-13 | Rolls Royce Plc | Method and apparatus for measurement |
| DE19700966C1 (de) * | 1997-01-14 | 1998-04-23 | Contitech Luftfedersyst Gmbh | Einrichtung zur berührungslosen Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder |
-
2001
- 2001-11-16 US US09/987,913 patent/US6717418B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-09 CZ CZ20022730A patent/CZ20022730A3/cs unknown
- 2002-11-14 EP EP10183279A patent/EP2275776B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-14 DE DE60239517T patent/DE60239517D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-14 EP EP02257869A patent/EP1314957B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-15 JP JP2002331467A patent/JP4221210B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 RU RU2002130704A patent/RU2237866C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-11-15 KR KR1020020071126A patent/KR100806441B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275422B2 (en) | 2005-03-25 | 2007-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | System for assembly of a rotating machine |
| JP2009539110A (ja) * | 2006-06-01 | 2009-11-12 | ラダテック インコーポレイテッド | マイクロ波センサーのためのピーク検出およびクラッター削減 |
| JP2010505060A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 流体機械における動翼と動翼を取り囲む車室内壁との間隔を検出する装置 |
| JP2014001648A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの翼車間隙計測方法及び翼車間隙計測センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6717418B2 (en) | 2004-04-06 |
| EP2275776A3 (en) | 2011-09-28 |
| DE60239517D1 (de) | 2011-05-05 |
| RU2237866C2 (ru) | 2004-10-10 |
| EP1314957B1 (en) | 2011-03-23 |
| CZ20022730A3 (cs) | 2003-08-13 |
| EP1314957A3 (en) | 2005-11-09 |
| US20030094956A1 (en) | 2003-05-22 |
| EP2275776A2 (en) | 2011-01-19 |
| EP1314957A2 (en) | 2003-05-28 |
| JP4221210B2 (ja) | 2009-02-12 |
| KR20030041098A (ko) | 2003-05-23 |
| KR100806441B1 (ko) | 2008-02-21 |
| EP2275776B1 (en) | 2013-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4221210B2 (ja) | タービンブレード先端間隙を測定する方法及び装置 | |
| US7722310B2 (en) | System and method for measuring clearance between two objects | |
| RU2002130704A (ru) | Способ и устройство для измерения зазора до вершин лопаток турбины | |
| JP3890112B2 (ja) | エアパス間げきセンサー | |
| US4823071A (en) | Capacitive measuring system for measuring the distance between two relatively movable parts | |
| CA2785260C (en) | Device and method for monitoring rotor blades of a turbine | |
| JP2866862B2 (ja) | タービン翼の振動をモニターする方法および装置 | |
| JPH07104125B2 (ja) | 電気キャパシタンス間隙計 | |
| US7466143B2 (en) | Clearance measurement systems and methods of operation | |
| JPWO2003104841A1 (ja) | 距離測定方法および装置 | |
| EP2162698A2 (en) | Eddy current sensor and signal processing | |
| JP2008089590A (ja) | 間隔測定についてのシステムおよびそのシステムの操作方法 | |
| JP2013250266A (ja) | 回転クリアランス測定システム及び動作方法 | |
| JP2019516072A (ja) | 回転機械のための無線監視システム | |
| EP2236977A1 (en) | Time-indicating rub pin for transient clearance measurement and related method | |
| EP2592753A2 (en) | Proximity sensor assembly and inspection system | |
| RU2593427C2 (ru) | Устройство и способ измерения времени прохождения вершин лопаток в турбомашине | |
| US8854052B2 (en) | Sensor assembly and method of measuring the proximity of a machine component to a sensor | |
| US6949939B2 (en) | Methods and apparatus for measuring rotating machine clearances | |
| KR20200002952A (ko) | 블레이드 진동 감시 장치, 블레이드 진동 감시 시스템, 동익, 및 회전 기계 | |
| EP2455729A2 (en) | Sensor Assembly And Microwave Emitter For Use In A Sensor Assembly | |
| US20120326730A1 (en) | Sensor assembly and microwave emitter for use in a sensor assembly | |
| Kadoya et al. | Noncontact vibrational measurement technology of steam turbine blade | |
| Lawson et al. | Compressor blade tip timing using capacitance tip clearance probes | |
| JP2905871B2 (ja) | 超音波による回転体の間隙計測方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080325 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080418 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |