RU2002130704A - Способ и устройство для измерения зазора до вершин лопаток турбины - Google Patents
Способ и устройство для измерения зазора до вершин лопаток турбиныInfo
- Publication number
- RU2002130704A RU2002130704A RU2002130704/28A RU2002130704A RU2002130704A RU 2002130704 A RU2002130704 A RU 2002130704A RU 2002130704/28 A RU2002130704/28 A RU 2002130704/28A RU 2002130704 A RU2002130704 A RU 2002130704A RU 2002130704 A RU2002130704 A RU 2002130704A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio frequency
- sensor
- ultrasonic
- gas turbine
- waveguide
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 4
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 claims 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 claims 2
Claims (13)
1. Способ определения зазора до вершин лопаток в газовой турбине, содержащий следующие этапы: (a) измерение расстояния (А) между ультразвуковым датчиком (16) и поверхностью (14) кожуха статора, (b) измерение расстояния В между радиочастотным датчиком (20) и вершинами (13) вращающихся лопаток газовой турбины, и (c) вычитание расстояния А, измеренного на этапе (а), из расстояния В, измеренного на этапе (b).
2. Способ по п.1, в котором этап (а) дополнительно содержит направление энергии ультразвукового диапазона к поверхности (14) кожуха статора, и передачу измерений в реальном времени в вычислительную систему (24).
3. Способ по п.1, в котором этап (b) дополнительно содержит направление энергии радиочастотного диапазона к вращающимся лопаткам (12) газовой турбины, и передачу измерений в реальном времени в вычислительную систему (24).
4. Способ по п.2, в котором этап направления энергии ультразвукового диапазона осуществляется посредством волновода (18) ультразвукового диапазона.
5. Способ по п.3, в котором этап направления энергии радиочастотного диапазона осуществляется по волноводу (22) радиочастотного диапазона.
6. Способ по п.5, в котором волновод (22) радиочастотного диапазона выполнен из керамических материалов.
7. Способ по п.1, в котором и ультразвуковой датчик (16), и радиочастотный датчик (20) размещают на равном расстоянии в радиальном направлении от осевой линии газовой турбины.
8. Устройство (10) для определения зазора до вершин лопаток газовой турбины в реальном времени, где устройство содержит ультразвуковой датчик (16) для измерения расстояния А между поверхностью (14) кожуха статора и ультразвуковым датчиком (16) и радиочастотный датчик (20) для измерения расстояния В между вершинами (13) вращающихся лопаток газовой турбины и радиочастотным датчиком (20), и вычислительную систему (24) для приема и вычитания измерений ультразвукового датчика из измерений радиочастотного датчика.
9. Устройство по п.8, в котором дополнительно содержится волновод (18) ультразвукового диапазона для направления энергии ультразвукового диапазона от упомянутого ультразвукового датчика (16) к упомянутой поверхности (14) кожуха статора и наоборот.
10. Устройство по п.9, в котором первый конец упомянутого волновода (18) ультразвукового диапазона прикреплен к упомянутому ультразвуковому датчику (16), а противоположный второй конец сделан в виде неотъемлемой части упомянутой поверхности (14) кожуха.
11. Устройство по п.8, в котором дополнительно содержится волновод (22) радиочастотного диапазона для направления энергии радиочастотного диапазона от упомянутого радиочастотного датчика (20) к вращающимся лопаткам (12) газовой турбины и наоборот.
12. Устройство по п.11, в котором волновод (22) радиочастотного диапазона выполнен из керамических материалов.
13. Устройство по п.8, в котором ультразвуковой датчик (16), и радиочастотный датчик (20) расположены на равном расстоянии в радиальном направлении от осевой линии газовой турбины.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/987,913 US6717418B2 (en) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Method and apparatus for measuring turbine blade tip clearance |
| US09/987,913 | 2001-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002130704A true RU2002130704A (ru) | 2004-05-10 |
| RU2237866C2 RU2237866C2 (ru) | 2004-10-10 |
Family
ID=25533688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002130704A RU2237866C2 (ru) | 2001-11-16 | 2002-11-15 | Способ и устройство для измерения зазора до вершин лопаток турбины |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6717418B2 (ru) |
| EP (2) | EP1314957B1 (ru) |
| JP (1) | JP4221210B2 (ru) |
| KR (1) | KR100806441B1 (ru) |
| CZ (1) | CZ20022730A3 (ru) |
| DE (1) | DE60239517D1 (ru) |
| RU (1) | RU2237866C2 (ru) |
Families Citing this family (58)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10353620B3 (de) * | 2003-11-15 | 2005-03-17 | Technische Universität Dresden | Verfahren zum sensorischen Beobachten des Laufs einer drehenden Maschine |
| US7540704B2 (en) * | 2004-06-23 | 2009-06-02 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Method and system for determining gas turbine tip clearance |
| US7180305B2 (en) * | 2004-12-14 | 2007-02-20 | General Electric Company | Sensor systems and methods of operation |
| JP4745694B2 (ja) | 2005-03-25 | 2011-08-10 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械組立用システム |
| US7466143B2 (en) * | 2005-09-16 | 2008-12-16 | General Electric Company | Clearance measurement systems and methods of operation |
| US7652489B2 (en) * | 2005-12-06 | 2010-01-26 | General Electric Company | Multi-range clearance measurement system and method of operation |
| US7431557B2 (en) * | 2006-05-25 | 2008-10-07 | General Electric Company | Compensating for blade tip clearance deterioration in active clearance control |
| WO2008036136A2 (en) * | 2006-06-01 | 2008-03-27 | Radatec, Inc. | Peak detection and clutter reduction for a microwave sensor |
| RU2307999C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Радарные технологии-2Т" | Способ и устройство для измерения зазоров (варианты) |
| KR100838033B1 (ko) * | 2006-07-26 | 2008-06-12 | 두산중공업 주식회사 | 터빈제어시스템에서 로터의 팽창 거리 측정 오차 계산 방법 |
| DE102006046695B4 (de) * | 2006-09-29 | 2008-09-11 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands zwischen mindestens einer Laufschaufel und einer die mindestens eine Laufschaufel umgebenden Wandung einer Gasturbine sowie Verwendung der Vorrichtung |
| DE102006046696A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands zwischen mindestens einer Laufschaufel und einer die mindestens eine Laufschaufel umgebenden Wandung einer Strömungsmaschine |
| US7785063B2 (en) * | 2006-12-15 | 2010-08-31 | Siemens Energy, Inc. | Tip clearance control |
| US7918642B2 (en) * | 2007-01-10 | 2011-04-05 | United Technologies Corporation | Instrument port seal for RF measurement |
| US7891938B2 (en) * | 2007-03-20 | 2011-02-22 | General Electric Company | Multi sensor clearance probe |
| US7762153B2 (en) * | 2007-05-31 | 2010-07-27 | General Electric Company | Method and systems for measuring blade deformation in turbines |
| US8177474B2 (en) * | 2007-06-26 | 2012-05-15 | General Electric Company | System and method for turbine engine clearance control with rub detection |
| US7775107B2 (en) * | 2007-10-03 | 2010-08-17 | Hamilton Sundstrand Corporation | Measuring rotor imbalance via blade clearance sensors |
| GB2466404B (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-27 | Rolls Royce Plc | Turbomachine having an apparatus to measure the clearance between a rotor blade tip and a stator liner of a stator casing |
| US7787996B2 (en) * | 2008-01-10 | 2010-08-31 | General Electric Company | Determining optimal turbine operating temperature based on creep rate data and predicted revenue data |
| US8137058B2 (en) * | 2008-03-10 | 2012-03-20 | General Electric Company | Method and apparatus for determining clearance between moving and static members in a machine |
| US8451459B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-05-28 | General Electric Company | Method and system for inspecting blade tip clearance |
| US7916311B2 (en) * | 2008-10-31 | 2011-03-29 | General Electric Company | Method and system for inspecting blade tip clearance |
| US8022715B2 (en) * | 2009-01-27 | 2011-09-20 | General Electric Company | Automated sensor specific calibration through sensor parameter download |
| US8230726B2 (en) | 2010-03-31 | 2012-07-31 | General Electric Company | Methods, systems and apparatus relating to tip clearance calculations in turbine engines |
| CA2801572C (en) * | 2010-06-03 | 2019-01-15 | Rolls-Royce Corporation | Sensor communication system and machine having the same |
| EP2397656A1 (de) * | 2010-06-14 | 2011-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Einstellung der zwischen Schaufelblattspitzen von Laufschaufeln und einer Kanalwand vorhandenen Radialspalte sowie Vorrichtung zur Messung eines Radialspalts einer axial durchströmbaren Turbomaschine |
| US8593296B2 (en) * | 2010-10-19 | 2013-11-26 | General Electric Company | System and method for turbine bucket tip shroud deflection measurement |
| US8876460B2 (en) | 2011-08-11 | 2014-11-04 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring turbine shell clearance |
| US9249781B2 (en) | 2011-12-30 | 2016-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Method for robust wireless wind turbine condition monitoring |
| US20130171611A1 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-04 | General Electric Company | Apparatus for simulating operation of fan blades in a gas turbine |
| US8970228B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-03-03 | General Electric Company | Rotational clearance measurement system and method of operation |
| JP5868790B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2016-02-24 | 株式会社東芝 | 蒸気タービンの翼車間隙計測方法及び翼車間隙計測センサ |
| US9285205B2 (en) | 2012-08-22 | 2016-03-15 | United Technologies Corporation | Turbomachine probe retention feature |
| US20140064924A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Eli Cole Warren | Tip clearance probe for turbine applications |
| US10077992B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-09-18 | United Technologies Corporation | Tip clearance probe including anti-rotation feature |
| US9146266B2 (en) | 2012-11-28 | 2015-09-29 | General Electric Company | Acoustic methods for sensor communication |
| US9341462B2 (en) | 2013-10-09 | 2016-05-17 | Siemens Energy, Inc | Sensor for measuring blade tip clearance in gas turbines |
| US9677868B2 (en) | 2013-10-09 | 2017-06-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Tip clearance measurement system |
| US9587511B2 (en) * | 2013-12-13 | 2017-03-07 | General Electric Company | Turbomachine cold clearance adjustment |
| US9567865B2 (en) | 2014-04-08 | 2017-02-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbomachine blade clearance control system |
| CN106640226A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 西门子公司 | 驱动环偏移感测系统、压气机及燃气轮机 |
| DE102016122862A1 (de) * | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Wobben Properties Gmbh | Messsystem und ein Messverfahren zum Vermessen eines Stators einer getriebelosen Windenergieanlage |
| CN107044835B (zh) * | 2017-03-16 | 2019-03-26 | 厦门乃尔电子有限公司 | 一种发动机叶尖间隙微波测试的温度补偿方法 |
| CN109373942A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-22 | 北京理工大学 | 一种基于Vivado HLS的叶尖间隙测量系统中的相位获取方法 |
| US11143054B2 (en) | 2018-11-19 | 2021-10-12 | Rolls-Royce Corporation | Tip clearance radio frequency sensor |
| CN110397613B (zh) * | 2019-07-09 | 2021-06-08 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 一种整体结构压气机间隙的测量方法 |
| CN110579198B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-06-01 | 北京化工大学 | 一种监测涡轮叶尖间隙的装置及方法 |
| US11698348B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-07-11 | Raytheon Technologies Corporation | Self-referencing microwave sensing system |
| US11265380B1 (en) | 2020-10-05 | 2022-03-01 | Raytheon Technologies Corporation | Radio frequency waveguide system for mixed temperature environments |
| US11619567B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-04-04 | Raytheon Technologies Corporation | Multi-mode microwave waveguide blade sensing system |
| US11575277B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-02-07 | Raytheon Technologies Corporation | Node power extraction in a waveguide system |
| US11303311B1 (en) | 2020-10-05 | 2022-04-12 | Raytheon Technologies Corporation | Radio frequency interface to sensor |
| US11454131B2 (en) | 2021-01-05 | 2022-09-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for real-time clearance assessment using a pressure measurement |
| CN113671518B (zh) * | 2021-08-27 | 2023-07-04 | 沈阳透平机械股份有限公司 | 一种风洞压缩机动叶片间隙测量方法 |
| KR102354614B1 (ko) * | 2021-10-07 | 2022-01-24 | 동우옵트론 주식회사 | 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기 |
| CN114322867B (zh) * | 2021-11-22 | 2024-03-22 | 天津大学 | 基于超声测量的共轴双旋翼桨尖距离测量系统及方法 |
| CN114739501B (zh) * | 2022-03-19 | 2023-07-28 | 中国民用航空飞行学院 | 用于飞机发动机涡轮叶片的检测装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4063167A (en) | 1976-06-07 | 1977-12-13 | Avco Corporation | Blade tip clearance measuring apparatus |
| US4329644A (en) | 1980-04-03 | 1982-05-11 | Avco Corporation | Electrode structure for a high temperature capacitance probe for sensing turbine speed |
| DE3433351C1 (de) | 1984-09-11 | 1986-01-02 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Kapazitives Messsystem zur Messung des Abstandes zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen |
| JPS61170686A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Sanwa Denki Gijutsu Kiyouriyoku Kk | 距離測定装置 |
| US4818948A (en) | 1986-08-05 | 1989-04-04 | Pratt & Whitney Canada Inc. | Capacitive bridge-type probe for measuring blade tip clearance |
| US4806848A (en) | 1987-03-11 | 1989-02-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Compressor blade clearance measurement system |
| GB2204693B (en) | 1987-05-14 | 1991-02-13 | Rolls Royce Plc | Turbomachine tip clearance sensor |
| JPS63284483A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 距離測定装置 |
| GB2229004B (en) | 1989-03-07 | 1993-09-29 | Rolls Royce Plc | Improvements in or relating to gas turbine engine tip clearance sensors |
| US4918376A (en) | 1989-03-07 | 1990-04-17 | Ade Corporation | A.C. capacitive gauging system |
| US5101165A (en) | 1990-05-29 | 1992-03-31 | General Electric Company | Electrical capacitance clearanceometer |
| US5275052A (en) * | 1992-03-06 | 1994-01-04 | New York Institute Of Technology | Tenon inspection systems and methods |
| FR2712690B1 (fr) | 1993-11-17 | 1995-12-15 | Snecma | Dispositif pour effectuer la mesure dynamique de la distance entre les faces en regard du rotor et du stator d'une machine tournante. |
| US5513539A (en) | 1994-06-30 | 1996-05-07 | Transalta Utilities Corporation | Apparatus and method for determining the best position for inner and outer members in a rotary machine |
| JP2705049B2 (ja) | 1994-10-20 | 1998-01-26 | 正勝 松木 | 翼端隙間検出器 |
| US5723980A (en) | 1995-06-07 | 1998-03-03 | Aerogage Corporation | Clearance measurement system |
| FR2750489B1 (fr) | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif composite |
| FR2750490B1 (fr) | 1996-06-26 | 1998-08-28 | Philips Electronics Nv | Dispositif du type capteur capacitif integre |
| GB9620053D0 (en) | 1996-09-26 | 1996-11-13 | Rolls Royce Plc | Method and apparatus for measurement |
| DE19700966C1 (de) * | 1997-01-14 | 1998-04-23 | Contitech Luftfedersyst Gmbh | Einrichtung zur berührungslosen Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder |
-
2001
- 2001-11-16 US US09/987,913 patent/US6717418B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-09 CZ CZ20022730A patent/CZ20022730A3/cs unknown
- 2002-11-14 EP EP02257869A patent/EP1314957B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-14 DE DE60239517T patent/DE60239517D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-14 EP EP10183279A patent/EP2275776B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-15 JP JP2002331467A patent/JP4221210B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-15 RU RU2002130704A patent/RU2237866C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-11-15 KR KR1020020071126A patent/KR100806441B1/ko not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2002130704A (ru) | Способ и устройство для измерения зазора до вершин лопаток турбины | |
| JP4221210B2 (ja) | タービンブレード先端間隙を測定する方法及び装置 | |
| US8217663B2 (en) | Method for determining the layer thickness of a TBC coating of at least one blade of a non-positive-displacement machine, a corresponding TBC layer thickness measuring device for carrying out the method and use of the method and the TBC layer thickness measuring device | |
| JP6921102B2 (ja) | 回転機械のための無線監視システム | |
| RU2439488C2 (ru) | Устройство для определения расстояния между рабочей лопаткой и окружающей рабочую лопатку стенкой машины для превращения кинетической энергии потока в механическую энергию | |
| EP1208803A3 (en) | Method for calculating transducer capacitance to determine transducer temperature | |
| US7869979B2 (en) | Determination of the gap size of a radial gap | |
| JP3391460B2 (ja) | タービン翼の振動をモニターするためのマイクロ波装置及び方法 | |
| US7341428B2 (en) | Turbine blade for monitoring torsional blade vibration | |
| EP0826949A3 (en) | Identification of resonant frequencies of vibration of rotating blades | |
| CN107402031A (zh) | 基于微波散射原理的温度压力双参数传感器及制备方法 | |
| Moser et al. | A CMOS compatible thermally excited silicon oxide beam resonator with aluminum mirror | |
| CN112462358B (zh) | 提高转静子轴向间隙测量精度的方法与装置 | |
| CN213396980U (zh) | 提高转静子轴向间隙测量精度的装置 | |
| WO2002099384A3 (en) | Multimode structure for current measurement, ultrasonic and near-ir spectrum collection and processing | |
| CN112880864A (zh) | 基于无线无源声表面波传感器的内窥光声测温装置及方法 | |
| WO2010060517A1 (en) | Torque measurement | |
| RU2152590C1 (ru) | Способ определения деформации лопаток вращающегося колеса турбомашины и устройство для его осуществления | |
| JPH1114446A (ja) | 回転機翼の非接触振動計測装置の計測信号処理方法 | |
| SU1670426A1 (ru) | Способ определени логарифмического декремента колебаний сложной механической системы | |
| SU1137340A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры в топках парогенераторов | |
| RU835234C (ru) | Акустический способ измерени скорости ветра |