JPS5941606A - タ−ビン監視用の細ビ−ムレ−ダ装置 - Google Patents
タ−ビン監視用の細ビ−ムレ−ダ装置Info
- Publication number
- JPS5941606A JPS5941606A JP58137925A JP13792583A JPS5941606A JP S5941606 A JPS5941606 A JP S5941606A JP 58137925 A JP58137925 A JP 58137925A JP 13792583 A JP13792583 A JP 13792583A JP S5941606 A JPS5941606 A JP S5941606A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- turbine
- support member
- outer casing
- radar
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
- G01H1/006—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines of the rotor of turbo machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/12—Hollow waveguides
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、タービン羽根の振動監視に関し、特に、かか
る監視を行なうための細ビームレーダの取シ付けに関す
るものである。
る監視を行なうための細ビームレーダの取シ付けに関す
るものである。
回転するタービン羽根を監視して、該羽根が振動してい
るかどうか測定する装置は種々のものが提案されてきた
。かかる振動は、羽根並びにタービンの損傷に到る変動
応力の原因になシうる。
るかどうか測定する装置は種々のものが提案されてきた
。かかる振動は、羽根並びにタービンの損傷に到る変動
応力の原因になシうる。
タービン羽根の振動を測定する方法として提案されたも
のの中には、ミリ波レーダを使用して電磁エネルギーの
細いビームを回転中の羽根列に当て、しかる後羽根から
の反射信号を解析して異常信号を検出する方法がある。
のの中には、ミリ波レーダを使用して電磁エネルギーの
細いビームを回転中の羽根列に当て、しかる後羽根から
の反射信号を解析して異常信号を検出する方法がある。
タービン内部は外部とは異なる圧力の極度に悪い環境に
なっている。羽根の振動検出器としてミリ波レーダを使
用することは、かかる悪条件の下でのその据付けの点で
問題がある。本発明はこの間題を解決するものである。
なっている。羽根の振動検出器としてミリ波レーダを使
用することは、かかる悪条件の下でのその据付けの点で
問題がある。本発明はこの間題を解決するものである。
本発明の細ビームレーダ装置は、タービンの外側ケーシ
ングの外部に配設される細ビームユニット即ちレーダ発
信器/受信器ユニットを備える。このレーダユニットに
は、発信信号及び反射信号を伝達するための導波管が接
続されている。該導波管は、監視すべき羽根の近くの場
所まで前記外側ケーシングにある穴を通って延び、そし
てその長さの大部分が比較的に剛な細長い支持部材内に
位置決めされている。この支持部材を前記穴の近く且つ
タービン内の所定位置で支持するために支持装置が設け
られている。
ングの外部に配設される細ビームユニット即ちレーダ発
信器/受信器ユニットを備える。このレーダユニットに
は、発信信号及び反射信号を伝達するための導波管が接
続されている。該導波管は、監視すべき羽根の近くの場
所まで前記外側ケーシングにある穴を通って延び、そし
てその長さの大部分が比較的に剛な細長い支持部材内に
位置決めされている。この支持部材を前記穴の近く且つ
タービン内の所定位置で支持するために支持装置が設け
られている。
タービンの内部及び外部間には外側ケーシングを挾んで
圧力差が存在するので、前記の穴と、信号の伝達を可能
にしなから導波管の内部とを封止するために封止装置が
設けられている。
圧力差が存在するので、前記の穴と、信号の伝達を可能
にしなから導波管の内部とを封止するために封止装置が
設けられている。
本発明は種々のタービン装置に応用可能であるが、−例
として、第1図に示した低圧蒸気タービンに設置する場
合について説明することにする。
として、第1図に示した低圧蒸気タービンに設置する場
合について説明することにする。
電気エネルギーの発生用に使用される発電機IOは円筒
カバー即ち外側ケーシング/lIを有する低圧タービン
装置によって駆動され、該外側ケーシング/lに適数の
ミリ波レーダセンサ/A−/?が装着されている。セン
サ/乙は、第2A図に示すように、その細ビームレーダ
信号を角度θで最終羽根列コグに向けるように配設され
、一方、センサ17は第2B図に示すように、その細ビ
ームレーダ信号を電絡羽根列コグにほぼ接線方向に向け
るように配設されている。
カバー即ち外側ケーシング/lIを有する低圧タービン
装置によって駆動され、該外側ケーシング/lに適数の
ミリ波レーダセンサ/A−/?が装着されている。セン
サ/乙は、第2A図に示すように、その細ビームレーダ
信号を角度θで最終羽根列コグに向けるように配設され
、一方、センサ17は第2B図に示すように、その細ビ
ームレーダ信号を電絡羽根列コグにほぼ接線方向に向け
るように配設されている。
タービンの発電機側にある羽根列a11.′はセンサl
ざ及び19によって監視され、これ等のセンサlざ及び
19は第2A図及び第23図に示したのと同様の角度で
羽根列コグ9にそれぞれ細ビームレーダ信号を発信する
。
ざ及び19によって監視され、これ等のセンサlざ及び
19は第2A図及び第23図に示したのと同様の角度で
羽根列コグ9にそれぞれ細ビームレーダ信号を発信する
。
第3図において、外側ケーシングllIに装着されたセ
ンサ16は、溶接等に↓シ外側ケーシング/lIに取着
されたブラケット3.2によって該外側ケーシングに関
して所定位置に保持されるレーダユニット30を備える
。
ンサ16は、溶接等に↓シ外側ケーシング/lIに取着
されたブラケット3.2によって該外側ケーシングに関
して所定位置に保持されるレーダユニット30を備える
。
発信レーダ信号は、外側ケーシング141にある穴を貫
通して監視中の羽根列24I近くの場所まで延びる導波
管3ダによって伝達され1反射レーダ信号は該導波管j
4’に入る。タービン内部においては導波管は導波管支
持部材36内にある。この導波管支持部材36は、ター
ビン内の支持装置3gと外側ケーシング/41にある穴
4’/を封止するのに使用される封止装置4Ioとの間
に延在し、該支持装置3j及び封止装置qoによって支
持されている。支持装置3gはデイフユーザダコのよう
なタービン内の構造部材に取着する。導波管の装着構造
の詳細は第を図に記載されておシ、これについて次に説
明する。
通して監視中の羽根列24I近くの場所まで延びる導波
管3ダによって伝達され1反射レーダ信号は該導波管j
4’に入る。タービン内部においては導波管は導波管支
持部材36内にある。この導波管支持部材36は、ター
ビン内の支持装置3gと外側ケーシング/41にある穴
4’/を封止するのに使用される封止装置4Ioとの間
に延在し、該支持装置3j及び封止装置qoによって支
持されている。支持装置3gはデイフユーザダコのよう
なタービン内の構造部材に取着する。導波管の装着構造
の詳細は第を図に記載されておシ、これについて次に説
明する。
導波管支持部材36は、タービン運転中における導波管
34I!の動きを可及的に小さくするように該導波管を
収容すると共に、該導波管を形成溝内で動かないように
保持する止めねじatのような取着装置を収容するべく
機械加工その他の手段で形成されたリジッドな棒である
ことが好ましい。導波管支持部材3Aの一端30には、
ボルト53及び!6によ1)A軸、B軸に関して調節可
能な、内部にねじを切った受容部材3.2からなる支持
装置3gと係合するため、ねじが切られている。
34I!の動きを可及的に小さくするように該導波管を
収容すると共に、該導波管を形成溝内で動かないように
保持する止めねじatのような取着装置を収容するべく
機械加工その他の手段で形成されたリジッドな棒である
ことが好ましい。導波管支持部材3Aの一端30には、
ボルト53及び!6によ1)A軸、B軸に関して調節可
能な、内部にねじを切った受容部材3.2からなる支持
装置3gと係合するため、ねじが切られている。
導波管支持部材36の他端は封止装置aOによって穴Q
/の近くで支持されてbる。即ち、導波管支持部材36
のねじを切った端6Qが穴を貫通する封止スリーブA、
2の内側ねじ部に係合する。該封止スリーブ6λを囲ん
でいるのはグランドシール部材6ダであって、穴lIl
を通って延び溶接部4ふによシ外側ケーシング/Fに取
着されている。7ランジttは、パツキン材り0を中に
入れて、ボルト6?によジグランドシール部材6ダに取
着されている。
/の近くで支持されてbる。即ち、導波管支持部材36
のねじを切った端6Qが穴を貫通する封止スリーブA、
2の内側ねじ部に係合する。該封止スリーブ6λを囲ん
でいるのはグランドシール部材6ダであって、穴lIl
を通って延び溶接部4ふによシ外側ケーシング/Fに取
着されている。7ランジttは、パツキン材り0を中に
入れて、ボルト6?によジグランドシール部材6ダに取
着されている。
封止スリーブtコの上端は継手り6との保合のため符号
7ダで示すようにねじが切られておシ、該継手はその上
端に導波管封止用のねじを切ったボデー7gを受は容れ
ている。
7ダで示すようにねじが切られておシ、該継手はその上
端に導波管封止用のねじを切ったボデー7gを受は容れ
ている。
このボデー7を内には導波管クランプ部材go及び導波
管外側の封止装置1ffコが、圧縮ディスクreとボデ
ー7gにねじ係合する圧縮キャップざ6とにxシ所定位
置に保持されて、配設されている。このように、上述し
た封止装置ダθは外側ケーシング/4’の内外に通常存
在する圧力差を維持するように機能する。しかし、導波
管3りは中空であるから、それもオた封止して圧力差を
維持する必要がある。この封止は導波管内に入る導波管
内側の封止装置10によって行なう。封止装置9θは発
信レーダ信号及び反射レーダ信号が通過できる材料で形
成されている。前述した諸構成要素の幾つかは第7図、
第ffA図〜第gapに更に詳細に図示されておシ、こ
れ等の図については後から説明する。
管外側の封止装置1ffコが、圧縮ディスクreとボデ
ー7gにねじ係合する圧縮キャップざ6とにxシ所定位
置に保持されて、配設されている。このように、上述し
た封止装置ダθは外側ケーシング/4’の内外に通常存
在する圧力差を維持するように機能する。しかし、導波
管3りは中空であるから、それもオた封止して圧力差を
維持する必要がある。この封止は導波管内に入る導波管
内側の封止装置10によって行なう。封止装置9θは発
信レーダ信号及び反射レーダ信号が通過できる材料で形
成されている。前述した諸構成要素の幾つかは第7図、
第ffA図〜第gapに更に詳細に図示されておシ、こ
れ等の図については後から説明する。
封止装置?Oの詳細を第5図に示す。この図に見られる
ように、導波管は2つの部分に分かれておシ、符号31
で示した導波管はタービン内に延入し、符号J ll’
で示した導波管はレーダユニットに接続している。導波
管、71I及びJ ’I’は、固着具9乙の入る整合穴
Va及びf lI’を有する対称形状のフランジ部材9
2及びデ:1′をそれぞれ備える。封止装置り0は穴q
lI及びv +’に整合する穴iotを有する矩形部1
00を備えておシ、該矩形部には、7ランジ部材9.2
及びデ2′内の溝に嵌合する大きさの2つの突出部材i
oコ及び10.7がある。封止装R90はレーダ信号を
透過するゴム状材料で造られておシ、タービン運転中に
導波管J 4(、j Q’間に存在する圧力差を維持す
るのに十分な可撓性を持っている。
ように、導波管は2つの部分に分かれておシ、符号31
で示した導波管はタービン内に延入し、符号J ll’
で示した導波管はレーダユニットに接続している。導波
管、71I及びJ ’I’は、固着具9乙の入る整合穴
Va及びf lI’を有する対称形状のフランジ部材9
2及びデ:1′をそれぞれ備える。封止装置り0は穴q
lI及びv +’に整合する穴iotを有する矩形部1
00を備えておシ、該矩形部には、7ランジ部材9.2
及びデ2′内の溝に嵌合する大きさの2つの突出部材i
oコ及び10.7がある。封止装R90はレーダ信号を
透過するゴム状材料で造られておシ、タービン運転中に
導波管J 4(、j Q’間に存在する圧力差を維持す
るのに十分な可撓性を持っている。
第6図に示すように、導波管外側の封止装置ざコは、導
波管、7IIを収容する大きさの溝/7.2及び/ /
J’をそれぞれ備えた対称形状のaつの分割片iio
及び/ / 0’から形成されている。
波管、7IIを収容する大きさの溝/7.2及び/ /
J’をそれぞれ備えた対称形状のaつの分割片iio
及び/ / 0’から形成されている。
封止装置ざコはゴムのような比較的可撓性の材料で形成
してよいが、導波管J’l外側に嵌合する溝1llI及
び/ / F’を有する圧縮ディスクgaは金属又は比
較的に硬いプラスチックで形成する。
してよいが、導波管J’l外側に嵌合する溝1llI及
び/ / F’を有する圧縮ディスクgaは金属又は比
較的に硬いプラスチックで形成する。
第7図に示す導波管クランプ部材は、導波管、 り
) J4tをクランプする大きさの溝/Jコ及び/2コ1を
それぞれ有する金属又は硬質プラスチックの分割片/2
0及び/コlを備える。該分割片/コ0及び/λlは導
波管をしつかシ把持するように固着具/2亭によって一
体に固定される。
) J4tをクランプする大きさの溝/Jコ及び/2コ1を
それぞれ有する金属又は硬質プラスチックの分割片/2
0及び/コlを備える。該分割片/コ0及び/λlは導
波管をしつかシ把持するように固着具/2亭によって一
体に固定される。
導波管支持部材3乙は穴4tl(第ダ図参照)から支持
装置3gまで延び、タービン運転中罠導波管3ダに加わ
ってセンサの適正な作動に影響する振動を可及的に減少
させる機能を持つ。
装置3gまで延び、タービン運転中罠導波管3ダに加わ
ってセンサの適正な作動に影響する振動を可及的に減少
させる機能を持つ。
この機能を与えるために、導波管支持部材36は、どん
な特別の導波管でも収容するように例えば圧延しうる剛
な金属棒で形成するのが好ましい。例えば、第jA図〜
第ざ0図はそのような3種の導波管支持部材を示す。導
波管支持部材36は、第ざ人間においては六角形の導波
管を収容するように形成されておシ、第tB図において
前述した通シの矩形導波管を収容するように圧延されて
おシ、第ffo図においては長円形の導波管を収容する
ように加工されている。
な特別の導波管でも収容するように例えば圧延しうる剛
な金属棒で形成するのが好ましい。例えば、第jA図〜
第ざ0図はそのような3種の導波管支持部材を示す。導
波管支持部材36は、第ざ人間においては六角形の導波
管を収容するように形成されておシ、第tB図において
前述した通シの矩形導波管を収容するように圧延されて
おシ、第ffo図においては長円形の導波管を収容する
ように加工されている。
3種の形状を示したが、これ等はその他の可能な形状を
代表するものに過ぎない。
代表するものに過ぎない。
前述した構造は第1図のセンサ16又は/ざの通シに配
置された別のセンナに適用できる。
置された別のセンナに適用できる。
第1図のセンサ/7及びitの方向通シに配置されたセ
ンサについては、第9図に示したような構造を使用する
ことができる。
ンサについては、第9図に示したような構造を使用する
ことができる。
第り図は最終の羽根列コケを軸方向から見た、ディフュ
ーザダコの断面を取った図である。外側ケーシング/l
に対する装着、封止装置は第2図に示してないが、該装
置は前述したものと同様でよいことを理解されたい。し
かし、導波管支持部材36のねじ端の支持は、該ねじ端
が溶接部/32によシデイフユーザllコに取着され内
部にねじを切ったボス部材/30内に入っている点で、
若干異なっている。導波管34!を収容すると共にセン
サが適正に動作するように、適当に穴がディフューザ1
1.2に穿孔されている。
ーザダコの断面を取った図である。外側ケーシング/l
に対する装着、封止装置は第2図に示してないが、該装
置は前述したものと同様でよいことを理解されたい。し
かし、導波管支持部材36のねじ端の支持は、該ねじ端
が溶接部/32によシデイフユーザllコに取着され内
部にねじを切ったボス部材/30内に入っている点で、
若干異なっている。導波管34!を収容すると共にセン
サが適正に動作するように、適当に穴がディフューザ1
1.2に穿孔されている。
第1図は数個のレーダセンサの配置を説明するため一部
破断して示すタービン装置の斜視図。 第−A図及び第2B図は本発明に従ってタービンの羽根
列に関して配置される複数のレーダセンサの配列図、第
3図は代表的なレーダセンサの装着を説明するため第1
図に示したような低圧タービンの一部を切断した断面図
、第弘図は第3図の装着構造を更に詳細に一部破断して
示す斜視図、第3図〜第7図は第ダ図に示した封止構造
を更に詳細に示す分解配列図、第3図〜第7図は本発明
において利用しうる種々の導波管と導波管支持部材とを
示す斜視図、第9図は第13図に示したような配列のレ
ーダセンサに対する装着の代表例を示す断面図である。 図中、/Jはタービン、lグは外側ケーシング、/6〜
lqはセンサ、コl及びコ4t+は羽根列、30はレー
ダセンサ)、、?tIは導波管、34は導波管支持部材
、311はタービン内の第1支持装置、410は穴の近
くの第1支持装置兼穴の封止装置、lIlは穴である。 特許出願人 ウェスチングハウス・エレクトリック
会コーポレーション 晃2A図 晃2B図晃3図
破断して示すタービン装置の斜視図。 第−A図及び第2B図は本発明に従ってタービンの羽根
列に関して配置される複数のレーダセンサの配列図、第
3図は代表的なレーダセンサの装着を説明するため第1
図に示したような低圧タービンの一部を切断した断面図
、第弘図は第3図の装着構造を更に詳細に一部破断して
示す斜視図、第3図〜第7図は第ダ図に示した封止構造
を更に詳細に示す分解配列図、第3図〜第7図は本発明
において利用しうる種々の導波管と導波管支持部材とを
示す斜視図、第9図は第13図に示したような配列のレ
ーダセンサに対する装着の代表例を示す断面図である。 図中、/Jはタービン、lグは外側ケーシング、/6〜
lqはセンサ、コl及びコ4t+は羽根列、30はレー
ダセンサ)、、?tIは導波管、34は導波管支持部材
、311はタービン内の第1支持装置、410は穴の近
くの第1支持装置兼穴の封止装置、lIlは穴である。 特許出願人 ウェスチングハウス・エレクトリック
会コーポレーション 晃2A図 晃2B図晃3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 外側ケーシングを有するタービンの羽根を監視するため
の細ビームレーダ装置であって、前記外側ケーシングの
外部に配設される細ビームレーダユニットと、 前記タービン内に配設される、比較的剤な細長い、導波
管支持部材と、 発信レーダ信号及び反射レーダ信号を導くために前記レ
ーダユニットに接続されると共に、前記支持部材内に配
設され、監視すべき羽根の近くの場所まで前記外側ケー
シングにある穴を通って延びる導波管と、 タービン内の所定位置で前記支持部材を支持する第1支
持装置と、 前記穴の近くで前記支持部材を支持する第1支持装置と
、 前記導波管の周シで前記穴を封止する封止装置と、 を備える細ビームレーダ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US403432 | 1982-07-30 | ||
US06/403,432 US4507658A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Narrow beam radar installation for turbine monitoring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5941606A true JPS5941606A (ja) | 1984-03-07 |
JPH0137567B2 JPH0137567B2 (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=23595744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58137925A Granted JPS5941606A (ja) | 1982-07-30 | 1983-07-29 | タ−ビン監視用の細ビ−ムレ−ダ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4507658A (ja) |
JP (1) | JPS5941606A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010505061A (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 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59196483A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-07 | Kobe Steel Ltd | 電磁波による測距方法 |
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US4757717A (en) * | 1986-11-25 | 1988-07-19 | General Electric Company | Apparatus and method for measuring vibration of a rotating member |
US4887468A (en) * | 1988-06-03 | 1989-12-19 | Westinghouse Electic Corp. | Nonsynchronous turbine blade vibration monitoring system |
US4934192A (en) * | 1988-07-11 | 1990-06-19 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine blade vibration detection system |
US4914953A (en) * | 1988-11-07 | 1990-04-10 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine blade vibration monitor for non-magnetic blades |
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US5206816A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-27 | Westinghouse Electric Corp. | System and method for monitoring synchronous blade vibration |
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