JP2016166863A - 音波干渉を用いたガスタービン内の温度計測のシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
110 コントローラ
115 計測装置
120 音源
130 入力導波管
135 分波器
140 搬送導波管
145 干渉導波管
150 音波加算器
155 出力導波管
160 マイクロフォン
165 デジタルアナログ変換器
170 領域
200 音響信号
220 分配器
230 第1の音響信号
240 第2の音響信号
250 音波加算器
260 合成音響信号
300 グラフ
300 X軸
320 Y軸
400 例示的方法
410 ブロック
420 ブロック
430 ブロック
440 ブロック
450 ブロック
500 システム
510 コントローラ
520 記憶装置、メモリ
530 信号生成モジュール
540 温度判定モジュール
550 O/S
560 プロセッサ
580 ネットワークインタフェース
Claims (20)
- ガスタービン内などの温度計測の方法であって、
タービン内のガス経路に向けて第1の音響信号を導くことと、
前記タービン内の前記ガス経路に向けて第2の音響信号を導くことと、
下流ガス経路位置で前記第1の音響信号および前記第2の音響信号を受信することと、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを合成して、前記第1の音響信号の一部が前記第2の音響信号の一部を相殺するような合成音響信号を作り出すことと、
前記合成音響信号に少なくとも部分的に基づいて前記ガス経路の温度を判定することと
を含む方法。 - タービン内のガス経路に向けて第1の音響信号および第2の音響信号を導くことが、
音源(120)に入力信号を伝送することであって、
前記音源(120)が、少なくとも部分的には前記入力信号に基づいて、前記音源によって、音響信号を生成する、伝送することと、
入力導波管(130)を介して、前記音源(120)から分配器(135)へと前記音響信号を伝送することと、
前記分配器(135)を介して、第1の音響信号および第2の音響信号に音響信号を分配することと、
搬送導波管(140)を介して、前記第1の音響信号を導くことと、
前記搬送導波管(140)よりも長い前記干渉導波管(145)を介して、前記第2の音響信号を導くことと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記音響信号が音響スペクトルを含む、請求項2に記載の方法。
- コントローラ(110)が前記音源(120)と結合され、前記コントローラ(110)が前記入力信号を生成するように構成されている、請求項2に記載の方法。
- 前記音源(120)が、(i)スピーカ、(ii)空気電磁弁、(iii)サイレン、(iv)振動機駆動振動板、または(v)エアホーンのうち少なくとも1つを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記ガス経路の前記温度が、(i)ガスタービンの出口温度、(ii)ガスタービンの高温ガス経路内の温度、もしくは(iii)ガスタービンの実際の入口温度、または計測を所望する他の温度の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを合成して合成音響信号を作り出すことが、
音波加算器(150)を介して前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを合成することと、
出力導波管(155)を介して前記音波加算器(150)から、デジタルアナログ変換器(165)に接続されているマイクロフォン(160)に前記合成音響信号を導くことと、
前記マイクロフォン(160)を介して、前記合成音響信号に基づく電気的な波を生成することと、
前記マイクロフォン(160)を介して、前記電気的な波に基づくアナログ信号を生成することと、
前記デジタルアナログ変換器(165)を介して、前記アナログ信号をデジタル信号に変換することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - コントローラを介して、前記合成音響信号に少なくとも部分的に基づいて前記ガス経路の温度を判定することが、
前記コントローラ(110)を介して、前記第2の音響信号の一部を相殺する前記第1の音響信号の部分に対応する、前記デジタル信号の最小値を特定することと、
前記コントローラ(110)を介して、前記デジタル信号の最小値に関連した周波数であって、温度と関連づけられる周波数を選択することと、
前記コントローラ(110)を介して、前記選択された周波数に少なくとも部分的に基づいて前記ガス経路の前記温度を判定することと
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記ガス経路の前記温度が、前記搬送導波管(140)全体の平均温度である、請求項1に記載の方法。
- 前記搬送導波管(140)および前記干渉導波管(145)が、分配器(135)と音波加算器(150)との間に配置されており、第1の音響信号と第2の音響信号との間に位相シフトを作り出すために、前記干渉導波管(145)が前記搬送導波管(140)よりも長い、請求項1に記載の方法。
- ガスタービン温度(または計測を所望する他の温度)の計測システムであって、
計測装置(115)を備え、
前記計測装置(115)が、
音響信号を出力するように構成された音源(120)と、
前記音響信号を第1の音響信号および第2の音響信号に分配するように構成された分配器(135)と、
前記第1の音響信号をガスタービン内のガス経路に向けて導くように構成された搬送導波管(140)と、
前記第2の音響信号を前記ガスタービン内の前記ガス経路に向けて導くように構成された、前記搬送導波管(140)よりも長い干渉導波管(145)と、
前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを合成して、前記第1の音響信号の一部が前記第2の音響信号の一部を相殺するような合成音響信号を作り出すように構成された音波加算器(150)と、
コンピュータが実行可能な命令を記憶するように動作可能な少なくとも1つのメモリ(520)と、
前記少なくとも1つのメモリ(520)にアクセスして、入力信号を生成すること、および合成音響信号に少なくとも部分的に基づいて前記ガス経路の温度を判定することとを行うために、コンピュータが実行可能な命令を実行するように構成された、少なくとも1つのコントローラ(110)と
を含む、計測システム。 - 前記音響信号が音響スペクトルを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記音源(120)が、(i)スピーカ、(ii)空気電磁弁、(iii)サイレン、(iv)振動機駆動振動板、または(v)エアホーンのうち少なくとも1つを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記ガス経路の前記温度が、(i)ガスタービンの出口温度、(ii)ガスタービンの高温ガス経路内の温度、もしくは(iii)ガスタービンの実際の入口温度、または計測を所望する他の温度の少なくとも1つを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのコントローラ(110)が、前記音源(120)に結合され、音源(120)に前記入力信号を伝送するようにさらに構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記合成音響信号を計測することに基づいて電気的な波を生成し、かつ前記電気的な波に基づいてアナログ信号を生成するように構成されたマイクロフォン(160)をさらに含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記アナログ信号をデジタル信号に変換するためのデジタルアナログ変換器(165)をさらに含む、請求項16に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのコントローラ(110)が、
前記第2の音響信号の一部によって相殺される前記第1の音響信号の部分と対応する、前記デジタル信号における信号の最小値を特定することと、
前記デジタル信号の最小値に関連した周波数であって、温度と関連づけられる周波数を選択することと、
前記選択した周波数に少なくとも部分的に基づいてガス経路の温度を判定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項17に記載のシステム。 - 前記搬送導波管(140)および前記干渉導波管(145)が、分配器(135)と音波加算器(150)との間に配置されており、第1の音響信号と第2の音響信号との間に位相シフトを作り出すために、前記干渉導波管(145)が前記搬送導波管(140)よりも長い、請求項11に記載のシステム。
- コンピュータ可読命令を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読命令が、
少なくとも1つの搬送導波管(140)を介して、タービン内のガス経路に向けて第1の音響信号を導くことと、
少なくとも1つの干渉導波管(145)を介して、前記タービン内の前記ガス経路に向けて第2の音響信号を導くことと、
少なくとも1つの音波加算器(150)を介して、下流ガス経路位置で前記第1の音響信号および前記第2の音響信号を受信することと、
少なくとも1つの音波加算器(150)を介して、前記第1の音響信号と前記第2の音響信号とを合成して、前記第1の音響信号の一部が前記第2の音響信号を相殺するような合成音響信号を作り出すことと、
少なくとも1つのコントローラ(110)を介して、前記合成音響信号の少なくとも部分的に基づいて前記ガス経路の温度を判定することと
を行うことができるように動作可能な、コンピュータ可読媒体。
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