JP7053200B2 - サーモグラフィ温度センサ - Google Patents
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Description
12 ガスタービンエンジン
14 燃焼器
16 タービン
20 サーモグラフィ温度センサ
22 流路
24 高温加圧排気ガス
28 燃料
30 空気
34 制御システム
36 メモリ回路
38 マイクロプロセッサ
40 入力信号
42 出力信号
50 温度マニホールド
52 本体
54 チャネル
56 マニホールド端部
58 マニホールド側壁
62 開口部
70 ポート
72 先端部
80 プローブ
82 ハウジング
84 光パイプ
86 サーモグラフィ蛍光体
90 光源
92 光
94 光
96 検出器
100 長手方向、軸方向、長手方向軸
102 半径方向
104 円周方向、円周方向軸
108 シース部材
110 移行部材
114 外面
116 孔
120 配管
124 近位表面
127 外径
128 光ファイバケーブル
129 第1の内径
130 外面、外壁
132 内面、内壁
134 距離
138 第1の環状部
140 シース端面
142 第1の内面
146 端面
148 光ファイバ端面、ファイバ端面
150 エアギャップ
154 近位端
158 中央通路
164 半径方向支持体
168 シース側壁
170 第1の寸法
172 第2の寸法
180 距離
184 第1の長手方向寸法
186 第1の外径、第1の外側寸法
190 角度
192 シース近位端
194 ねじ付き外面
196 第2の外径
198 近位先端部
200 第1の端部
204 第2の端部
206 第1の部分
208 第2の部分
209 界面点
210 第2の長手方向長さ
216 第1の部分
218 第2の部分
220 第3の部分
226 移行遠位端
230 第1の直径
232 第2の直径
236 第3の直径、第3の外径
238 ねじ付き内面
242 第1のステップ
246 第2のステップ
250 第2の内面
254 第2のねじ付き内面
260 方法
264 ブロック
268 中央ボア
270 第1の支持端部
272 第2の支持端部
274 厚さ
276 支持壁
278 支持外面
280 内径
281 クラムシェルシース部材
282 第1の半分部分
283 第2の半分部分
284 ブロック
285 成形された中央通路
286 ブロック
287 V溝、凹部
288 サーモグラフィ検出アセンブリ、サーモグラフィセンサアセンブリ
289 接合部、当接面
290 ブロック
291 頂点
292 凹部
296 スリーブ、第1のスリーブ外径
298 第1のスリーブ端部
300 スリーブ内径
302 第2の環状部
303 接着剤
304 第2のスリーブ端部
305 チャネル
306 第2のスリーブ外径
Claims (16)
- サーモグラフィ温度センサ(20)であって、当該サーモグラフィ温度センサ(20)が、
ハウジング(82)及び該ハウジング(82)内に配置された光パイプ(84)を含むプローブ(80)
を備えており、前記光パイプ(84)が、光(92)の吸収に応答して燐光を発するように構成されたサーモグラフィ蛍光体(86)を含んでおり、前記サーモグラフィ蛍光体(86)による燐光が前記プローブ(80)と接触する流体の温度を表し、前記光パイプ(84)の外壁(130)が前記ハウジング(82)の内面と接触しておらず、前記ハウジング(82)が、シース(108)及び該シース(108)に隣接する移行部材(110)を含んでおり、前記シース(108)が、該シース(108)の外面(114)に配置された複数の孔(116)であって前記ハウジング(82)の長手方向軸及び円周方向軸に沿って離間した複数の孔(116)を含んでおり、前記光パイプ(84)が前記シース(108)内に配置されている、サーモグラフィ温度センサ(20)。 - 前記光パイプ(84)を前記ハウジング(82)に固定するように構成された複数の支持体(164)を含み、前記複数の支持体(164)の各支持体(164)が、前記シース(108)の複数の孔(116)の各孔(116)内に配置され、かつ前記シース(108)の外面(114)と前記光パイプ(84)との間で半径方向(102)に延在する、請求項1に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記複数の支持体(164)が、前記光パイプ(84)の外壁(130)の一部と前記複数の孔(116)の各孔(116)を画定する側壁とに接着するように構成されたセラミック接着剤(303)を含む、請求項2に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記複数の支持体(164)が、前記光パイプ(84)の外壁(130)の全表面積の10%未満と接触する、請求項2に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記移行部材(110)が、第1の部分(216)、第2の部分(218)及び第3の部分(220)を有する中央通路(158)を含み、第2の部分(218)が、第1の部分(216)と第3の部分(220)との間に配置され、前記中央通路(158)の各部分が、前記中央通路(158)の別の部分とは異なる直径を有する、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記シース(108)の一部及び前記光パイプ(84)が前記中央通路(158)の第1の部分(216)内に配置され、導波路が前記中央通路(158)の第2の部分(218)及び第3の部分(220)内に配置され、前記導波路が、前記光(92)を前記サーモグラフィ蛍光体(86)に伝送するように構成される、請求項5に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記中央通路(158)の第2の部分(218)が、前記導波路の第1の端面に当接するように構成された第1の当接面を含み、前記中央通路(158)の第3の部分(220)が、前記シース(108)の第2の端面に当接するように構成された第2の当接面を含み、前記光パイプ(84)及び前記導波路が、前記中央通路(158)のそれぞれの部分の第1の当接面と第2の当接面との間に配置されたエアギャップ(150)によって離間している、請求項6に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記光パイプ(84)が、イットリウムアルミニウムガーネット(YAG)、イットリウムアルミニウムホウ素窒素ガーネット(YABNG)、イットリウムアルミニウムホウ素ガーネット(YABG)、ルテチウムアルミニウムガーネット(LuAG)、スカンジウムアルミニウムガーネット(ScAG)、サファイア、石英、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたイットリウムアルミニウムガーネット(YAG)、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたイットリウムアルミニウムホウ素窒素ガーネット(YABNG)、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたイットリウムアルミニウムホウ素ガーネット(YABG)、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたルテチウムアルミニウムガーネット(LuAG)、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたスカンジウムアルミニウムガーネット(ScAG)、希土類元素もしくは遷移金属でドープされたサファイア、又は希土類元素もしくは遷移金属でドープされた石英を含む結晶を含む、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- サーモグラフィ温度センサ(20)であって、当該サーモグラフィ温度センサ(20)が、
ハウジング(82)及び該ハウジング(82)内に配置された光パイプ(84)を含むプローブ(80)であって、サーモグラフィ蛍光体(86)を含むプローブ(80)と、
前記プローブ(80)に結合され、かつ前記サーモグラフィ蛍光体(86)に光(92)を放射するように構成された光源(90)であって、前記サーモグラフィ蛍光体(86)が該光源(90)からの光(92)の吸収に応答して燐光を発するように構成されている、光源(90)と、
前記プローブ(80)に結合され、かつ前記サーモグラフィ蛍光体(86)による燐光を検出するように構成された検出器(96)と
を備えており、前記ハウジング(82)が、シース(108)及び該シース(108)に結合された移行部材(110)を含んでおり、前記シース(108)が、複数の孔(116)を含み、前記複数の孔(116)の各孔(116)が、前記プローブ(80)の長手方向軸及び円周方向に沿って前記複数の孔(116)の隣接する孔(116)から離間している、サーモグラフィ温度センサ(20)。 - 前記光パイプ(84)の外壁(130)が前記ハウジング(82)の内面と接触しないように、前記光パイプ(84)が前記ハウジング(82)から離間している、請求項9に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記光パイプ(84)の外壁(130)と前記ハウジング(82)の内面との間に配置されたエアクラッドを含み、前記エアクラッドが前記光パイプ(84)の少なくとも一部を円周方向(104)に囲む、請求項9又は請求項10に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記複数の孔(116)の各孔(116)内に配置され、かつ前記シース(108)を通って前記光パイプ(84)まで半径方向(102)に延在する支持体(164)を含み、前記支持体(164)が、前記光パイプ(84)を前記シース(108)に固定するように構成される、請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記移行部材(110)の中央通路(158)の一部内に配置された導波路を含み、前記導波路が、前記光源(90)からの光(92)を前記サーモグラフィ蛍光体(86)に伝送するように構成され、前記導波路が、前記移行部材(110)の中央通路(158)内のエアギャップ(150)によって前記光パイプ(84)から離間している、請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- 前記光パイプ(84)が、イットリウムアルミニウムガーネット(YAG)、イットリウムアルミニウムホウ素窒素ガーネット(YABNG)、イットリウムアルミニウムホウ素ガーネット(YABG)、ルテチウムアルミニウムガーネット(LuAG)、スカンジウムアルミニウムガーネット(ScAG)、サファイア又は石英を含む結晶を含み、前記結晶の一部が、希土類元素又は遷移金属でドープされている、請求項9乃至請求項13のいずれか1項に記載のサーモグラフィ温度センサ(20)。
- サーモグラフィ温度プローブ(80)を製造する方法であって、
前記サーモグラフィ温度プローブ(80)のハウジング(82)の一部を形成するように構成された温度センサ支持体を提供するステップであって、前記温度センサ支持体が、中央ボア(268)及び複数の孔(116)を含んでおり、前記複数の孔(116)の各孔(116)が、前記センサ支持体の長手方向軸及び円周方向(104)に沿って前記複数の孔(116)の隣接する孔(116)から離間している、ステップと、
光パイプ(84)を前記温度センサ支持体の中央ボア(268)に挿入するステップであって、前記光パイプ(84)が、光(92)の吸収に応答して燐光を発するように構成されたサーモグラフィ蛍光体(86)を含み、前記サーモグラフィ蛍光体(86)による燐光が、前記サーモグラフィ温度プローブ(80)と接触する流体の温度を表す、ステップと、
前記光パイプ(84)が前記温度センサ支持体内に懸架されるように、前記光パイプ(84)と前記温度センサ支持体との間に半径方向(102)に延在する支持体を使用して、前記光パイプ(84)を前記温度センサ支持体に固定するステップと
を含む方法。 - 前記光パイプ(84)を前記温度センサ支持体に固定するステップが、前記複数の孔(116)の各孔(116)にセラミック接着剤(303)を注入するステップを含み、前記セラミック接着剤(303)が、前記光パイプ(84)及び前記温度センサ支持体に接着する、請求項15に記載の方法。
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