KR20030094117A - 센서 교정 시스템, 압력 센서 교정 시스템 및 센서 교정방법 - Google Patents

센서 교정 시스템, 압력 센서 교정 시스템 및 센서 교정방법 Download PDF

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KR20030094117A
KR20030094117A KR10-2003-0036077A KR20030036077A KR20030094117A KR 20030094117 A KR20030094117 A KR 20030094117A KR 20030036077 A KR20030036077 A KR 20030036077A KR 20030094117 A KR20030094117 A KR 20030094117A
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pressure
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probe
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KR10-2003-0036077A
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나우미엑로버트제이
스미쓰월터제이
한페이
글리슨이몬
헤딘로버트에이
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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    • G—PHYSICS
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Abstract

일 실시예에서, 본 발명은 교정될 압력 센서(12)와 유체 연통하고 정압 레벨로 가압되는 압력 챔버(32, 66, 98, 134, 197)를 포함하는 압력 센서 교정 시스템(10, 60, 80)이다. 챔버의 벽상의 진동 표면(36, 62, 150, 202)은 챔버의 정압 레벨에서의 급격한 압력 변동을 일으킨다. 높은 정압 레벨 챔버내의 이러한 급격한 압력 변동은 압력 센서를 교정하는데 사용된다.

Description

센서 교정 시스템, 압력 센서 교정 시스템 및 센서 교정 방법{CALIBRATION METHOD AND SYSTEM FOR A DYNAMIC COMBUSTOR SENSOR}
본 발명은 연소 센서용 교정 시스템에 관한 것이다.
가스 터빈내의 연소 섹션(section)내에서, 터빈을 구동시키는 연소 가스를 생성하는 격렬한 연소 프로세스가 일어난다. 압축 공기 및 연료가 서로 혼합되고 연소됨에 따라 극한의 온도 및 압력이 연소 동안에 발생한다. 연소기내의 온도 및 압력은 급변하고 극한 범위에 걸쳐 변화될 수 있다.
연소 반응을 모니터링하는 것은 연소기로의 연료 유동 및 가스 터빈의 작동 모드를 제어하는데 유용하다. 연소 반응을 모니터링하기 위해서, 온도 및 압력 센서는 가스 터빈의 연소 및 터빈 섹션내에 위치된다. 이러한 센서는 연소 프로세스와 연소 가스를 모니터링한다. 센서는 연소 가스의 온도 또는 압력을 나타내는 신호를 발생시킨다. 센서로부터의 신호는 가스 터빈용 컴퓨터 제어기에 의해 사용되어, 연료 유동 및 압축기 입구 베인 위치를 포함하는 가스 터빈의 작동 상태를 설정한다. 또한, 연소기 및 터빈 섹션내의 온도 및 압력이 한계 압력 및 온도 조건을 초과하지 않도록 보장하기 위해 센서 측정이 사용된다.
정확한 압력 및 온도 측정이 이뤄지게 보장하기 위해서, 연소 섹션 및 터빈 섹션내의 센서는 온도 및 압력의 정확한 측정값을 제공하도록 적절하게 교정되어야 한다. 온도 및 압력 센서를 이들 센서가 작동하고자 하는 조건과 유사한 조건하에 교정 및 시험하는 것이 일반적으로 요구된다. 가스 터빈의 연소 섹션내의 센서는 극한의 온도 및 압력 조건에서 작동하며, 압력의 급격한 변동을 정확히 측정해야 한다. 센서를 가스 터빈의 연소기내에서와 동일한 조건에서 교정할 필요성이 있다. 마찬가지로, 가스 터빈의 연소 섹션에서의 온도 및 압력 조건과 동일한 연소기 센서용 교정 시스템의 필요성이 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 교정될 압력 센서와 유체 연통하는 압력 챔버를 포함하는 압력 센서 교정 시스템이며, 이 챔버는 정압 레벨(static pressure level)로 가압된다. 챔버의 벽상의 진동 표면(oscillating surface)은 챔버의 정압 레벨에서 급격한 압력 변동을 일으킨다. 높은 정압 레벨 챔버내의 이러한 급격한 압력 변동은 압력 센서를 교정하기 위해 사용된다. 교정 시스템은 압력이 200psi(14kilo/mm)보다 높고 온도가 700℉(370℃) 보다 높은 가스 터빈 작동 조건에서 동적 센서를 교정하기 위해 사용될 수 있다.
제 2 실시예에서, 본 발명은 교정될 압력 센서용 장착부를 구비하는 프로브 홀더를 포함하는 압력 센서 교정 시스템으로서, 홀더는 압력 발생기와 유체 연통하는 개구를 구비하며, 압력 발생기는 안정된 고압 가스 공급원에 연결된 챔버를 구비하여 정압 레벨로 가압한다. 또한, 압력 챔버는 챔버내의 정압 레벨을 동적으로 변화시키는 진동 표면을 구비하며, 진동 표면은 셰이커 장치(shaker device)에 의해 진동된다.
도 1은 동적 압력 변환기를 시험하기 위한 교정 시스템의 제 1 실시예의 개략도,
도 2는 교정 시스템의 제 2 실시예의 개략도,
도 3은 교정 시스템의 제 3 실시예의 개략도,
도 4는 프로브 교정 장치의 확대 단면도,
도 5는 프로브 교정 장치의 제 3 실시예의 확대 근접 단면도,
도 6은 프로브 교정 장치의 제 4 실시예의 확대 단면도,
도 7은 본원에 설명된 교정 시스템을 사용하여 다양한 동력학적 압력 프로브를 시험한 데이터를 나타내는 차트.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 60, 80 : 센서 교정 시스템12 : 센서
14, 114, 182, 194 : 프로브 홀더28, 96, 116 : 압력 발생기
32, 66, 98, 134, 197 : 압력 챔버(제 1 압력 챔버)
36, 62, 150, 202 : 다이아프램(또는 진동 표면)
40, 172 : 제 2 압력 챔버49 : 열원
52 : 셰이커 장치
본 발명의 실시예는 첨부된 도면에 도시되어 있다.
도 1은 동력학적 압력 프로브 센서(12)용 교정 시험 시스템(10)의 개략도이다. 시험 시스템(10)은 교정 동안에 동력학적 압력 프로브(12)용 장착부가 되는 프로브 홀더(14)를 포함한다. 프로브 홀더(14)는 이 프로브 홀더가 삽입되는 원통형 챔버(16)를 포함할 수 있다. 또한, 프로브 홀더(14)는 홀더 장착부(20)에 의해 고정될 수 있다. 또한, 광학적 또는 전기적 신호 와이어 연결부(22)가 제공되어, 일반적으로 센서 변환 프로브를 교정하기 위해 사용되는 통상적인 교정 기구(24)에 프로브(12)를 연결시킨다.
프로브(12)는 실린더(16)내에 유지되어, 외압 상태를 감지하는 프로브(18)의 변환기 헤드가 가압 가스 또는 챔버 도관(26)에 노출된다. 단열된 유체 도관(26)은 제어된 온도에서 고진동 고압 가스를 발생시키는 동적 압력 발생기(28)에 결합된다. 이러한 온도 제어된 진동 고압 가스는 프로브(12)의 변환기 헤드(18)에 제공된다. 도관 또는 챔버(26)는 단열되고 전기 가열 밴드(30)를 포함할 수 있다. 가열 밴드는 도관 및 이 도관을 통과하는 유체의 온도를 가스 터빈의 연소기 또는 터빈 섹션내의 연소 온도를 모의실험하는 온도로 상승시킬 수 있다. 도관(26)은동적 압력 발생기(28)의 제 1 챔버(32)로 개방된다. 제 1 챔버는 압력 발생기의 하우징의 전방 벽(34)과, 압력 발생기(28)의 하우징내에 장착된 이동가능한 다이아프램(36)에 의해 규정된다. 제 1 챔버의 높이는 0.35in(0.9cm)일 수 있다. 다이아프램은 하우징의 내부 챔버(32, 40)를 횡단하는 다이아프램을 지지하는 다이아프램 장착부(38)에 의해 하우징(28)내에 장착된다. 발생기(28)의 제 2 내부 챔버(40)는 하우징의 측벽(42) 및 후방 벽(44)과 다이아프램(36)에 의해 규정된다.
압력 발생기(28)내에 내장된 제 1 및 제 2 챔버(32, 40)는 제 1 및 제 2 챔버(32, 40) 모두에 결합된 고압 가스 공급원(46)에 의해 도관(48)을 통해 200lbs/in2와 같은 높은 가스 압력하에서 유지된다. 제 1 및 제 2 챔버내의 정상 상태(이제 진동하는) 압력은 비교적 높은 정압 레벨로 유지된다. 제 1 및 제 2 챔버(32, 40) 각각의 정상 평균 압력(정압)은 균형을 이루고 비교적 균일해져야 한다. 정압 균형을 촉진하기 위해서, 도관(48)은 양 챔버(32, 40)에 정상 고압 가스, 예컨대 공기를 공급한다. 제 1 및 제 2 챔버(32, 40)는 발생기(28)의 측벽(42) 주위를 둘러싸는 전기 가열 밴드(49)에 의해 가열될 수 있다. 전방 벽(34)내의 구멍내로 삽입된 열전쌍(51)은 제 1 챔버(32)내의 가스 온도를 모니터링한다.
동적 압력 진동은 다이아프램(26)에 의해 압력 발생기의 제 1 챔버(32)내의 높은 정압으로 부여된다. 다이아프램(36)은 동적 압력 발생기(28)의 2개의 챔버(32, 40)내에서 왕복 이동한다. 다이아프램은 6.8in3(1.1x10-4m3)의 원형 영역을 구비할 수 있다. 다이아프램의 왕복 이동은 제 1 챔버(32)내의 압력 진동을 발생시킨다. 압력 진동은 1000Hz 이하의 진동 주파수에서 10psi 이상과 같은 매우 높은 레벨에 도달할 수 있다. 다이아프램(36)의 진동 주파수 및 제 1 챔버(32)내의 압력 변동은 가스 터빈 연소기의 연소 가스내에서 전형적으로 발생하는 주파수의 범위 이상으로 변화될 수 있다. 진동 주파수 범위는 50Hz 내지 3,200Hz이다.
다이아프램의 진동은 제 1 챔버(32)내의 가스 압력이 다이아프램의 진동 주파수에서 변동되게 하는 반면, 챔버(32)내의 가스 압력은 높은 정압, 예컨대 200psi에서 유지된다. 제 1 챔버(32)의 체적이 예컨대 1.8in3(2.5x10-5m3)로 비교적 작기 때문에, 제 1 챔버내에서의 동적 압력 변화는 비교적 크다. 제 1 챔버의 동적 압력 변화는 도관(26)을 거쳐 프로브(12)의 변환기 헤드(18)로 전달된다.
진동 동적 압력은 압력 발생기(28)의 제 1 챔버(32)내의 높은 평균 정상 압력, 예컨대 200psi에 부가된다. 제 1 챔버(32)는 전기 가열 밴드(30, 49)로 가열되는 경우, 가스 터빈의 연소 섹션 또는 터빈내의 조건을 모의실험하는, 높은 정상 압력(정압) 및 고주파 동적 압력을 갖는 가스 공급원을 제공한다. 이러한 압력 및 온도 조건은 도관(26)내의 가압 및 가열된 유체로 개방되는 센서 변환기 프로브(12)에 의해 감지된다.
다이아프램(36)은 샤프트(50)를 통해 셰이커 장치(52)에 기계적으로 결합된다. 셰이커 장치는 예컨대 50Hz 내지 3,200Hz의 주파수 범위에서 샤프트(50)에 왕복 운동을 가하며, 그때에 동적 압력이 압력 발생기(28)의 제 1 챔버(32)내에서 진동하게 된다. 샤프트(50)는 제 1 챔버(32)내에 동적 압력 주파수를 발생시키도록 다이아프램(36)을 왕복 이동시킨다. 샤프트 및 다이아프램의 왕복 이동은 35/1000in(0.01mm)가 될 수 있다. 셰이커 장치 및 샤프트는 제 2 압력 챔버(40)에 장착된 음파 스피커에 의해 실행될 수 있다. 스피커는 제 2 챔버내로 그리고 다이아프램에 대항하여 다양한 주파수로 음파 진동을 발송하여 다이아프램을 진동시키고 동적 주파수 성분을 제 1 압력 챔버(32)내에 정압으로 전달한다.
도 2는 교정 시스템(60)의 제 2 실시예를 도시한다. 제 1 실시예에서와 같이, 시험될 변환기 압력 프로브(12)는 프로브 홀더(14)에 장착되고 와이어(또는 무선) 링크(22)를 통해 기구(24)에 결합된다. 셰이커(52)는 샤프트(50)를 통해 피스톤(62)(다이아프램일 수도 있음)에 그리고 압력 발생기(64)에 결합된다. 압력 발생기(64)는 압력 챔버(66)를 구비한다. 제 1 챔버는 높은 정압, 예컨대 200psi으로 유지되고, 예컨대 50Hz 내지 1,000Hz의 주파수 범위에 걸쳐서 1psi(rms)이고 1000Hz 내지 5000Hz에서는 0.1psi(rms)인 동적 진동 압력을 제 1 챔버에 인가하였다. 피스톤은 셰이커에 의해 가해진 왕복력하에서 음향 주파수 레벨에서와 같은 높은 주파수로 진동한다.
도 3은 감압성(pressure-sensitive) 프로브 교정 시스템(80)의 제 3 실시예의 개략도이다. 프로브(12)는 원통형 프로브 홀더(14)내에 유지된다. 홀더(14)내에서 챔버(82)는 고압 공기(86)의 공급원에 결합된 압력 라인(84)을 통해 가압된다. 챔버(82)는 프로브(12)용 가압 가스의 공급원을 제공하며, 이 공급원은 가압 가스용 유동 통로를 구비하는 프로브에 유용하다. 압력 라인(84)은 홀더의챔버(82)에 가해진 압력을 제어하는 압력 조절기(88)와 챔버(82)에 제공된 가스의 열을 제어하는 가열기(90)를 포함할 수 있다. 또한, 도관(84)내의 압력 안전 릴리프 밸브(92) 및 압력 센서(94)는 홀더의 도관 및 챔버(82)내에서 압력을 모니터링하고 초과 압력을 완화하는 수단을 제공한다. 홀더의 챔버(82)내의 가스 상태는, 예컨대 240psi 및 700℉의 온도가 될 수 있다. 가압 챔버(82)는 압력 발생기(96), 특히 도관(102) 및 제 1 챔버(98)에 정적 가압 가스를 공급하는데 사용된다.
압력 발생기(96)는 예컨대 200psi의 높은 정압 레벨로 가압되고, 다이아프램(100)에 의해 인가된 진동 동적 압력을 갖는 제 1 챔버(98)를 포함한다. 제 1 챔버(98)는 그 기부로서 다이아프램을 갖고 그 원추형 상부 표면으로써 압력 발생기내의 리세스(99)를 갖는 원추형 체적부이다. 원추형 챔버(98)는 그 선단에서, 제 1 챔버(98)내의 가압 가스를 프로브(12)의 변환기 헤드로 유동하게 하는 도관(102)을 구비한다. 제 1 챔버(98) 및 도관(102)은 압력 공급원(86)으로부터 제공되어 프로브 홀더의 도관(84) 및 챔버(82)를 통해 유동하는 고압 공기로부터 가압된다. 기입 가스는 프로브(12) 주위의 챔버(82)로부터 도관(102)을 통해 제 1 챔버(98)내로 유동한다.
다이아프램(100)의 이면에는 셰이커 샤프트(50)의 길이부를 따라 연장하는 원통형 체적을 가질 수 있는 제 2 챔버(104)가 있다. 제 2 챔버(104)는 제 1 챔버(89)와 제 2 챔버(104) 사이에 유체 연통 통로를 제공하는 압력 균일화 도관(106)을 통해 제 1 챔버(98)와 동일한 정상 압력에서 유지된다. 압력 센서(94)가 통로내에 있을 뿐만 아니라, 개방될 때 제 1 및 제 2 챔버의 압력을 균일하게 하는 압력 균일화부(108)에 있을 수 있다. 또한, 릴리즈 덤프 밸브(release dump valve)(110)를 사용하여 챔버로부터의 가스 압력을 낮출 수 있다.
도 4는 압력 변환기(12), 프로브 홀더(114) 및 압력 발생시(116)의 제 3 실시예(112)의 확대도이다. 홀더(114)는 시험될 프로브(12)와, 도 3에 도시된 압력 가스 공급원(86)과 같은 가압 가스 공급원으로부터의 가압 가스를 수용하는 중공 원통형 챔버(120)를 구비한다. 케이싱(118)은 프로브 홀더 장착부(124)상의 칼라(collar)를 지지하는 내부 환형 립(112)을 포함할 수 있다. 프로브(12)는 프로브 홀더 장착부(124)에 결합되고, 모두 프로브 홀더(114)의 챔버(120)내로 삽입된다. 프로브 홀더는 프로브(12)에 인접한 프로브 홀더를 둘러싸는 전기적 가열 밴드(126)에 의해 가열될 수 있다. 프로브는 단열 슬리브(128)로 케이싱될 수 있다.
중공형 도관(130)은 프로브 변환기 헤드(132)와 압력 발생기(116)의 제 1 챔버(134) 사이로 연장한다. 도관(130)은 변환기 헤드(132)로부터 제 1 챔버(134)까지 연장하는 튜브로 형성될 수 있다. 적합한 유체 시일(136)은 압력 발생기용 하우징에 튜브(130)를 밀봉하는데 사용될 수 있다. 프로브 홀더(114)는 압력 발생기(116)의 단부면 표면(140)에 대해 접촉하여 볼트 체결되는 플랜지(138)를 포함한다.
압력 발생기는 그 전방면(140)이 압력 발생기의 단부면인 두꺼운 플레이트(142)를 포함한다. 대향 측면상에는, 두꺼운 플레이트가 압력 발생기의제 1 챔버(134)의 일 측면을 형성하는 원추형 리세스(144)를 포함한다. 리세스(144)의 선단에는 도관(130)에 인접하고 교정될 센서 변환기(12)를 유도하는 개구(146)가 있다. 플레이트(142)내의 O-링(O-ring) 시일(136)은 도관(130)과 플레이트 사이에 시일을 제공한다. 다른 유체 시일(148)은 플레이트(142)가 프로브 홀더의 플랜지(138)에 대항하여 밀봉하도록 보장한다. 또한, 한쌍의 유체 시일(148)은 다이아프램(150)상의 외측 환형 플랜지(149)와 결합한다. 다이아프램 플랜지는 압력 발생기(116)의 플레이트(142)와 하부 하우징(153) 사이에 샌드위치된다.
다이아프램의 중앙 디스크(152)는 상기 셰이커의 샤프트(50)용 부착 장착부를 제공한다. 칼라(154)는 다이아프램의 디스크(152)에 샤프트를 부착시킨다. 또한, 스프링(156)은 다이아프램의 디스크(152) 사이에 있다. 나사식 부싱(158)은 압력 발생기의 하부 하우징(153)내로 끼워맞춤된다. 스프링(156)은 예비 하중력을 다이아프램에 가하여 다이아프램이 제 1 챔버(134)내의 고압, 예컨대 200psi에 대항하여 바이어스되는 것을 보장한다. 스프링(156)은 제 1 챔버(134)에 대향한 다이아프램의 측면상에 압력을 균일화할 필요가 없게 한다.
예로써, 압력 발생기의 제 1 챔버(134)는 1.8in3(2.5x10-5m3)의 체적을 갖고 환형 다이아프램 면적은 제 1 챔버(134)에 인접하여 6.8in2가 될 수 있다. 다이아프램의 중심 디스크(152)와 원추형 리세스(144)의 선단 사이의 평균 높이는 0.35in가 될 수 있다. 제 1 챔버(134)는 비교적 작은 체적을 가져서, 다이아프램에 의해가해진 진동이 약하더라도 챔버의 전체 체적의 약 1%로 제 1 챔버의 체적을 변동시킨다. 이러한 예에서, 다이아프램은 3.5/1000in로 왕복 이동할 수 있다. 따라서, 다이아프램은 가요성 금속 또는 고무 시트로 형성되어야 한다.
기준 프로브 개구(160)는 프로브 홀더의 플랜지(138)내에 제공된다. 기준 프로브(162)는 동시에 시험되는 프로브(12)와 함께 제 1 챔버(134)내에 동적 압력을 측정할 수 있다. 기준 프로브(162)는 공지된 감지 특성을 갖는다. 기준 프로브(162)로부터의 출력 신호는 교정될 프로브(12)로부터 제공된 출력 신호와 비교될 수 있다(도 7 참조).
도 4에 도시된 압력 발생기와 달리, 압력 발생기(170)(도 5)는 다이아프램(150)의 이면에 제 2 압력 챔버(172)를 구비한다. 챔버(172)는 제 1 챔버(134)내의 압력과 실질적으로 동일한 정압으로 가압된다. 다이아프램은 제 1 챔버로부터의 고압하의 가스를 제 2 챔버(172)로 유동시키는 적어도 하나의 모세관 압력 벤트(174)를 구비한다. 모세관(174)은 비교적 작은 통로여서, 다이아프램(150)의 진동으로 인한 제 1 챔버(13)내의 압력 변동이 모세관 개구(174)를 통해 제 2 챔버(172)내로 통과하지 못한다.
압력 발생기(173)는 압력 발생기의 외측 둘레를 감싸는 냉각수 재킷(176)에 의해 냉각될 수 있다. 립 시일(178)은 왕복 샤프트(50)와 압력 발생기(170)의 하우징(153) 사이에 칼라를 제공한다. 립 시일은 제 2 챔버(172)내의 가압 가스가 셰이커 샤프트(50)를 따라 대기로 누출되는 것을 방지한다.
공기압은 프로브 홀더(182)내의 챔버(180)로부터 제 1 챔버(134)로 제공된다. 챔버는 프로브(12) 주위의 원통형 체적부이다. 가압 가스는 입구(184)를 통해 챔버에 진입하고 프로브내의 구멍을 통해 도관(130)으로 유동한다. 압력 입구 포트(184)는 가압 공기의 공급원에 결합되어 챔버(180)를 가압한다.
도 6은 결합된 압력 발생기 및 프로브 홀더(190)의 다른 실시예를 도시한다. 프로브 홀더는 융기된 원추형 중앙 섹션(194)을 갖는다. 양측면상의 원추형 섹션(194)은 기준 프로브(162)(또는 시험될 제 2 프로브)용 개구(160)와 시험 프로브(12)용 개구(196)를 구비한다. 개구(196, 160)는 프로브 홀더(192)내의 상부 리세스(198)와 다이아프램(202)상의 원추형 캡(200)에 의해 규정되는 원추형 체적부인 제 1 챔버(197)로 연장한다. 원추형 챔버(197)는 벽(198)과 원추형 캡(200) 사이의 10/1000in 내지 5/1000in(0.25mm 내지 0.1mm)의 비교적 좁고 작은 갭일 수 있다. 소형 챔버(197) 때문에, 다이아프램 및 원추형 캡(200)의 진동은 상당히 현저한 압력 변동을 발생시키며, 이 압력 변동이 시험 프로브(12) 및 기준 프로브(162)에 의해 감지 및 측정된다. 제 1 챔버(197)는 원추형 프로브 홀더(194)의 선단을 통해 연장하는 압력 도관(도시하지 않음)을 지나 고압 공급원으로부터 가압된다.
다이아프램(202)의 주변 플랜지는 프로브 홀더의 플레이트(192)와 압력 발생기의 단부면(204) 사이에 샌드위치된다. 압력 발생기는 도 6에서 부분적인 형태로 도시되며, 그 완전한 형태는 압력 발생기의 다른 실시예에 도시된 바와 같이 다이아프램의 이면에 가압 챔버 또는 스프링을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 시스템(10)에 대한 변형예로서 구성될 수 있다. 원추형 캡(200)은 스크류, 와셔 및 볼트 연결에 의해 셰이커 샤프트(50)의 단부에 부착될 수 있다. 와셔(205)는 다이아프램(202)을 원추형 캡(200)에 대항하여 유지시키는데 사용될 수 있고, 볼트는 와셔를 다이아프램 및 원추형 캡에 고정할 수 있다. 프로브(12)는 프로브 홀더(192)의 개구(196)에 장착된 부싱(206)내로 활주시킬 수 있다. 칼라(208)는 부싱(206)내에 프로브(12)를 고정할 수 있다
도 7은 본원에 개시된 내용에 부합하는 프로브 교정 시스템으로부터의 예시적인 센서의 판독 시험 결과를 나타내는 차트이다. 차트는 기준 프로브와 시험 프로브에 의해 50Hz 내지 2,500Hz의 동적 주파수의 범위에 걸쳐 이뤄진 압력(pis) 측정값을 비교한다. 각각의 3개의 시험은 기준 프로브와 쌍을 이룬 시험 프로브에 의해 실행된다. 제 1 프로브쌍[기준 프로브(A) 및 프로브(A)]은 참조부호(220)로 표시된 한쌍의 라인으로 나타낸다. 시험 및 기준 프로브에 대한 신호 라인(220)은 거의 동일하다. 시험 프로브 및 기준 프로브에 의해 발생된 신호 값의 비는 1(차트의 우측 참조)에 근사하며, 이것은 압력 발생기의 제 1 챔버내의 압력 및 온도 상태를 나타내는 신호가 기준 프로브와 시험 프로브(A)에서 실질적으로 동일함을 나타낸다. 기준 프로브(B) 및 프로브(B) 그리고 기준 프로브(C) 및 프로브(C)에 대해서도 유사한 결과를 나타낸다. 차트에 비교된 센서 신호에 기초하여, 각각의 프로브(A, B, C)가 압력 또는 온도 상태를 정확하게 나타내는 신호를 발생시키고 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 유사하게, 차트에 센서 신호는 각 프로브(A, B, C)로부터의 신호를 조정하는데 사용될 수 있는 정보를 제공하여, 신호가 실제 압력 및 온도 상태를 정확하게 알려준다.
본 발명이 현재 모의실험 실제적이고 바람직한 실시예로 고려되는 것과 연관되어 설명되었지만, 개시된 실시예에 제한되는 것은 아니며, 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위에 포함된 다양한 변경 및 동등한 배열을 포함하려 한다는 것이 이해될 것이다.
본 발명에 따른 교정 시스템은 고온 고압의 가스 터빈 작동 조건에서 동적 센서를 교정하기 위해 사용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 센서 교정 시스템(10, 60, 80)에 있어서,
    교정될 센서(12)와 유체 연통하고, 정압 레벨로 가압되는 압력 챔버(32, 66, 98, 134, 197)와,
    상기 챔버의 벽상에 있고, 상기 챔버의 정압 레벨에서 급격한 압력 변동을 일으키는 진동 표면(36, 62, 150, 202)을 포함하는
    센서 교정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 표면은 다이아프램(36, 150, 202)인
    센서 교정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버(32, 66, 134, 197)는 적어도 200psi의 정압으로 유지되는
    센서 교정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 열원(49)과 열적으로 연통하고, 상기 열원은 상기 챔버를 적어도 700℉로 가열하는
    센서 교정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 챔버(32, 66, 134, 197)는 1.8in3이하의 체적을 갖는
    센서 교정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 제 1 챔버(32, 66, 134, 197)이고, 상기 진동 표면은 다이아프램(36, 150, 202)이고 제 2 압력 챔버(40, 172)는 상기 제 1 챔버에 대항하는 상기 다이아프램의 측면상에 있으며, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 균일한 정압을 갖는
    센서 교정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 압력 챔버내의 스피커는 상기 다이아프램을 진동시키는 진동을 방출하는
    센서 교정 시스템.
  8. 압력 센서 교정 시스템(10, 60, 80)에 있어서,
    교정될 압력 센서(12)용 장착부와, 압력 발생기(28, 96, 116)와 유체 연통하는 개구(26, 102, 130)를 구비하는 프로브 홀더(14, 114, 182, 194)를 포함하며,
    상기 압력 발생기는 안정적인 고압 가스 공급원에 결합된 압력 챔버(32, 66, 98, 134, 197)를 구비하여 상기 챔버를 정압 레벨로 가압하며,
    상기 압력 챔버는 이 챔버내의 정압 레벨을 동적으로 변화시키는 진동 표면(36, 62, 150, 202)을 구비하며,
    상기 진동 표면은 셰이커 장치(52)에 의해 진동되는
    압력 센서 교정 시스템.
  9. 프로브 홀더(14, 114, 182, 194)와 압력 발생기(28, 96, 116)를 구비하는 교정 장치(10, 60, 80)를 사용하여 센서(12)를 교정하는 방법에 있어서,
    ⓐ 상기 센서의 변환기 헤드가 상기 압력 발생기내의 압력 챔버(32, 66, 98, 134)와 유체 연통하도록 상기 프로브 홀더내에서 교정될 센서를 모니터링하는 단계와,
    ⓑ 상기 압력 챔버를 정압 레벨로 가압하는 단계와,
    ⓒ 상기 압력 챔버의 표면(36, 62, 150, 202)을 진동시켜, 상기 압력 챔버내의 압력 레벨에 동적 압력 변동을 발생시키는 단계와,
    ⓓ 상기 압력 챔버내의 압력 레벨을 감지하는 단계와,
    ⓔ 상기 동적 압력 변동을 나타내는 신호를 센서에 의해 발생시키는 단계를 포함하는
    센서 교정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    진동은 다이아프램(36, 150, 202)에 의해 제공되는
    센서 교정 방법.
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