JP6650683B2 - ターボ機械の構成部品の不良を監視するための埋め込み型のワイヤレスセンサ - Google Patents
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Description
20 構成部品、バケット
23 プラットフォーム
25 信号変換器、変換器
27 ブレード先端シュラウド、空間
30 少なくとも1つのセンサ
32 通信路
40 無線周波数アンテナ、RFアンテナ、センサアンテナ、アンテナ
50 タービンケーシング内のハニカムシール
55 ケーシング
60 RF通信装置
65 RFアンテナ
70 コンピュータ装置
75 ボロスコープ孔
77 ノズル、ステータ構成部品
80 トランスポンダアンテナ装置、送受信アンテナ、RF通信アンテナ
90 通信
100 ターボ機械
110 ロータ
120 スピンドル、シャフト
123 シャンク
175 開口
200 ターボ機械
210 ステータ
230 シャンク
240 アンテナ
250 通信路
300 第1のクラック検出アンテナ、クラック検出センサ
310 第2のクラック検出アンテナ、クラック検出センサ
320 クラック
Claims (19)
- ターボ機械内に配置されたターボ機械構成部品(20)であって、前記ターボ機械が、ターボ機械ノズルを内蔵するケーシング(55)を備え、前記ケーシング(55)が、前記ターボ機械構成部品(20)と前記ターボ機械ノズルの間に位置する第1の開口(75)を有し、少なくとも1つの無線周波数(RF)通信装置(60)が前記ターボ機械の不動の構成部品に添えられ、RF通信装置アンテナ(80)が前記第1の開口(75)内に配置され、前記少なくとも1つのRF通信装置(60)と通信可能に接続される、前記ターボ機械構成部品(20)と、
前記ターボ機械構成部品(20)に添えられるように構成され、前記ターボ機械の動作中に前記ターボ機械の構成部品(20)の少なくとも1つの物理的特性に関する情報を検知する少なくとも1つのセンサ(30)と、
前記少なくとも1つのセンサ(30)と通信可能に接続された信号変換器(25)と、
前記信号変換器(25)と通信可能に接続されたセンサRFアンテナ(40)と、
を備え、
前記第1の開口(75)が、前記センサRFアンテナ(40)と前記RF通信装置アンテナ(80)の間のRFリンクを可能にする、検出システム(10)。 - 前記信号変換器(25)は、表面弾性波センサ(SAW)、非線形集中共振器(NLR)、又はRF共振構造体のうちの1つである請求項1に記載の検出システム(10)。
- 前記RF通信装置(60)から前記ターボ機械の構成部品(20)の前記少なくとも1つの物理的特性に関する情報を受信するように構成されたコンピュータ装置(70)
を更に備える請求項1または2に記載の検出システム(10)。 - 前記コンピュータ装置(70)は、前記少なくとも1つのセンサ(30)及び前記少なくとも1つのセンサ(30)の前記ターボ機械に対する位置を特定するように構成されている請求項3に記載の検出システム(10)。
- 前記少なくとも1つのRF通信装置(60)は、トランシーバ又は受信機の一方を含む請求項1乃至4のいずれかに記載の検出システム(10)。
- 前記信号変換器(25)は、前記ターボ機械の構成部品(20)のブレード先端シュラウド(27)に位置する請求項5に記載の検出システム(10)。
- 前記少なくとも1つのセンサ(30)は、歪みセンサ、温度センサ、圧力センサ、振動測定センサ、表面異常センサ、又はクラック検出センサ(300、310)のうちの1つを含む請求項1乃至6のいずれかに記載の検出システム(10)。
- 前記信号変換器(25)からの近距離無線RF信号を送信及び受信するための前記ターボ機械の前記ケーシング(55)の第2の開口を横切る送受信アンテナ(80)
を更に備える請求項1乃至7のいずれかに記載の検出システム(10)。 - 前記ターボ機械の構成部品(20)のシャンク(123)を通って導かれ、前記少なくとも1つのセンサ(30)を前記信号変換器(25)に接続する通信路(32)
を更に備え、
前記信号変換器(25)は、前記ターボ機械の構成部品(20)の前記シャンク(123)に位置する請求項8に記載の検出システム(10)。 - ターボ機械であって、
ケーシング(55)であって、該ケーシング(55)を貫通して延びる第1の開口(75)を有する、前記ケーシング(55)と、
ターボ機械構成部品(20)と、
不動の構成部品と、
前記ケーシング(55)内に配置されたターボ機械ノズルであって、前記第1の開口(75)が、軸方向で前記ターボ機械構成部品(20)と前記ターボ機械ノズルの間に位置する、前記ターボ機械ノズルと、
前記ターボ機械の前記不動の構成部品に添えられた少なくとも1つの無線周波数(RF)通信装置(60)と、
前記第1の開口(75)内に配置され、前記少なくとも1つのRF通信装置(60)と通信可能に接続されるRF通信装置アンテナ(80)と、
前記ターボ機械構成部品(20)に添えられるように構成され、前記ターボ機械の動作中に当該ターボ機械の構成部品(20)の少なくとも1つの物理的特性に関する情報を検知する少なくとも1つのセンサ(30)と、
前記少なくとも1つのセンサ(30)と通信可能に接続された信号変換器(25)と、
前記信号変換器(25)に通信可能に接続されたセンサRFアンテナ(40)と、
を備え、
前記第1の開口(75)が、前記センサRFアンテナ(40)と前記RF通信装置アンテナ(80)の間のRFリンクを可能にする、ターボ機械。 - 前記ターボ機械構成部品(20)は、ターボ機械のバケット(20)、ターボ機械のブレード、又はターボ機械のベーンのうちの1つを含む請求項10に記載のターボ機械。
- 前記RF通信装置(60)から前記ターボ機械のバケット(20)の前記少なくとも1つの物理的特性に関する情報を受信するように構成されたコンピュータ装置(70)を更に備える請求項10または11に記載のターボ機械。
- 前記少なくとも1つのRF通信装置(60)は、トランシーバ又は受信機の一方を含む請求項10乃至12のいずれかに記載のターボ機械。
- 前記少なくとも1つのセンサ(30)は、歪みセンサ、温度センサ、圧力センサ、振動測定センサ、又はクラック検出センサ(300、310)のうちの1つを含む請求項10乃至13のいずれかに記載のターボ機械。
- 前記信号変換器(25)は、表面弾性波センサ(SAW)、非線形集中共振器(NLR)、又はRF共振構造体のうちの1つを含む請求項10乃至14のいずれかに記載のターボ機械。
- 前記ターボ機械の構成部品(20)は、ターボ機械のバケット(20)を含み、前記信号変換器(25)は、前記ターボ機械のバケット(20)のブレード先端又はシュラウドの一方に位置する請求項10乃至15のいずれかに記載のターボ機械。
- 前記ターボ機械のバケット(20)のシャンク(123)を通って導かれ、前記少なくとも1つのセンサ(30)を前記信号変換器(25)に接続する通信路(32)
を更に備え、
前記信号変換器(25)は、前記ターボ機械のバケット(20)の前記シャンク(123)に位置する請求項16に記載のターボ機械。 - ターボ機械を備えるシステムであって、
前記ターボ機械は、
開口(75)を有するケーシング(55)と、
前記ケーシング(55)内に配置されたターボ機械構成部品(20)、ターボ機械ノズル及び、不動の構成部品と、
を備え、
前記ターボ機械構成部品(20)がプラットフォーム(23)を備え、
前記開口(75)が、軸方向で前記ターボ機械構成部品(20)と前記ターボ機械ノズルの間に位置し、
前記ターボ機械はさらに、
前記ターボ機械の前記不動の構成部品に添えられた少なくとも1つの無線周波数(RF)通信装置(60)と、
前記開口(75)内に配置され、前記少なくとも1つのRF通信装置(60)と通信可能に接続されるRF通信装置アンテナ(80)と、
前記ターボ機械構成部品(20)に添えられ、前記ターボ機械の動作中に前記ターボ機械の構成部品(20)の少なくとも1つの物理的特性に関する情報を検知する少なくとも1つのセンサ(30)と、
前記少なくとも1つのセンサ(30)に通信可能に接続され、前記ターボ機械構成部品の前記プラットフォーム(23)に配置された信号変換器(25)と、
前記信号変換器(25)と通信可能に接続されたセンサRFアンテナ(40)と
を備え、
前記RF通信装置アンテナ(80)は、前記センサRFアンテナ(40)からの信号を電磁共鳴を介して送受信する、システム(10)。 - 前記信号変換器(25)は、表面弾性波センサ(SAW)、非線形集中共振器(NLR)、又はRF共振構造体のうちの1つである請求項18に記載のシステム(10)。
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