(57)【要約】      （修正有）【課題】ターボ機械で使用するためのセンサ組立体を提供する。【解決手段】本センサ組立体は、ターボ機械の部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置３０２と、検知装置をターボ機械部品に固定するように構成されたカバーとを含む。カバーは、その内部に形成されかつその中に検知装置を受ける寸法の空洞３０８を備えた第１の部分３０６と、第１の部分から延びかつターボ機械部品の表面に着脱可能に結合されるように構成された第２の部分３１１とを含む。【選択図】図３
2012112378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械（１００）で使用するためのセンサ組立体（２７０）であって、
前記ターボ機械の部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置（３０２）と、
前記検知装置を前記ターボ機械部品に固定するように構成されたカバー（２８０）と、
を含み、前記カバーが、
その内部に形成されかつその中に前記検知装置を受ける寸法の空洞（３０８）を備えた第１の部分（３０６）と、
前記第１の部分から延びかつ前記ターボ機械部品の表面（２７２）に着脱可能に結合されるように構成された第２の部分（３１１）と
を含むセンサ組立体（２７０）。
【請求項２】
それを貫通してほぼ軸方向に延びるボア（３０４）を備えたチューブ（３０３）をさらに含み、前記カバー（２８０）が、前記チューブを前記ターボ機械部品に固定結合するように構成される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項３】
前記第２の部分（３１１）に結合された基部（４０２）をさらに含み、前記基部が、前記ターボ機械部品に着脱可能に結合されるように構成される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項４】
前記第１の部分（３０６）が、頂部（３０９）及び前記頂部から延びる側壁（３１０）を含み、前記第２の部分（３１１）が、前記側壁に結合される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項５】
前記第１の部分（３０６）が、前記第２の部分（３１１）と一体形に形成される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項６】
前記検知装置（３０２）が、結晶温度センサである、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項７】
前記カバー（２８０）が、金属合金材料及び金属材料の少なくとも１つで形成される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項８】
前記カバー（２８０）が、ニクロムフォイル材料で形成される、請求項１記載のセンサ組立体（２７０）。
【請求項９】
ターボ機械（１００）であって、
固定及び回転の少なくとも１つである少なくとも１つの部品と、
前記少なくとも１つの部品に結合された少なくとも１つのセンサ組立体（２７０）と、
を含み、前記少なくとも１つのセンサ組立体が、
前記少なくとも１つの部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置（３０２）と、
前記検知装置を前記少なくとも１つの部品に固定するように構成されたカバーと
を含んでおり、前記カバーが、その内部に形成されかつその中に前記検知装置を受ける寸法の空洞（３０８）を備えた第１の部分（３０６）を含み、前記カバーが、前記第１の部分から延びかつ前記少なくとも１つの部品の表面（２７２）に着脱可能に結合されるように構成された第２の部分（３１１）をさらに含む、ターボ機械（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサ組立体（２７０）が、それを貫通してほぼ軸方向に延びるボア（３０４）を備えたチューブ（３０３）をさらに含み、前記カバー（２８０）が、前記チューブを前記少なくとも１つの部品に固定結合するように構成される、請求項９記載のターボ機械（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、総括的にはターボ機械に関し、より具体的には、ターボ機械で使用することができるセンサ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンのような少なくとも幾つかの公知のターボ機械は、高温流体で作動する。例えば、少なくとも幾つかの公知のタービンエンジンは、それを通して高温流体を送るタービンブレードのような部品を含む。高温度への連続曝露は、一部の部品に対して例えば該部品の表面上に腐食を生じさせるか又は他の部品の熱関連割れを引き起こすなどの損傷を発生させる可能性がある。摩耗した又は損傷した部品での連続運転は、他の部品に付加的な損傷を発生させるおそれがあり、或いはシステムのその他の部品の破損を招くおそれがある。従って、一般的には、タービンエンジン及びその関連部品の作動温度は、タービンエンジンの安全運転を保証にすると共にエンジン部品における所望の寿命を保証するために監視される。
【０００３】
タービンエンジン及びその関連部品の温度を測定するために、様々な公知の方法及びセンサシステムが使用されてきた。例えば、回転部品のような部品から温度データを収集することは多くの場合に、熱電対及び／又は高温測定のような幾つかの技術的方法及び計器を使用して達成される。結晶温度センサもまた、回転部品の温度を測定するために使用することができる。少なくとも幾つかの公知の結晶温度センにより、結晶が曝された最大温度の近似値に相当する単一データ値が得られる。結晶温度センサを実装するのに、一般的にセンサは、タービンエンジン部品に結合される。例えば、結晶温度センサは、ロータブレード、ホイール又はスペーサのような回転部品に結合することができる。結晶温度センサはまた、ノズル、ステータブレード、シュラウド、燃焼ハードウェア、ケーシングなどのような固定部品に結合することができる。実際には、結晶温度センサは、圧縮機、燃焼器及び／又はタービンを含むタービンの３つの「主要」セクションの全てで使用することができる。
【０００４】
しかしながら、回転部品のような幾つかのタービンエンジン部品からデータを収集することは、費用がかかり、非効率的であり及び／又は人手がかかる可能性がある。例えば、少なくとも幾つかの公知の結晶温度センサは、タービン部品の形状及び／又は構造を変更することによってタービン部品に結合される。例えば、結晶温度センサをタービンブレードに結合するために、タービンブレードは、その中に結晶温度センサを受ける寸法の陥凹部を該タービンブレード内に形成するような機械加工が必要とされる。従って、各テストに先立って結晶温度センサをブレードに結合するために、タービンブレードは、エンジンから取外してセンサを該ブレード内に結合できるようにしなければならない。さらに、テストが完了した後に、ブレードは、センサを分析するためにタービンエンジンから取外さなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７２７８８２９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの実施形態では、ターボ機械で使用するためのセンサ組立体を組立てる方法を提供する。本方法は、第１の部分と該第１の部分から延びる第２の部分とを備えたカバーを準備するステップを含む。第１の部分の内部に、空洞を形成する。さらに、ターボ機械の部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置を空洞内に挿入する。第２の部分は、カバーが検知装置をターボ機械部品に固定結合するように、ターボ機械部品の表面に着脱可能に結合される。
【０００７】
別の実施形態では、ターボ機械で使用するためのセンサ組立体を提供する。本センサ組立体は、ターボ機械の部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置を含む。さらに、本センサ組立体は、検知装置をターボ機械部品に固定するように構成されたカバーを含む。カバーは、その内部に形成された空洞を備えた第１の部分を含み、また空洞は、その中に検知装置を受ける寸法にされる。さらに、カバーは、第１の部分から延びる第２の部分を含む。第２の部分は、ターボ機械部品の表面に着脱可能に結合されるように構成される。
【０００８】
別の実施形態では、ターボ機械を提供する。本ターボ機械は、固定及び／又は回転である少なくとも１つの部品を含む。さらに、本ターボ機械は、部品に結合された少なくとも１つのセンサ組立体を含む。センサ組立体は、部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置を含む。さらに、センサ組立体は、検知装置を部品に固定するように構成されたカバーを含む。カバーは、その内部に形成された空洞を備えた第１の部分を含み、また空洞は、その中に検知装置を受ける寸法にされる。さらに、カバーは、第１の部分から延びる第２の部分を含む。第２の部分は、部品の表面に着脱可能に結合されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なタービンエンジンの概略断面図。
【図２】図１に示しかつ区域２に沿って取った、タービンエンジンで使用することができる例示的なロータ組立体の概略断面図。
【図３】図２に示しかつ線３−３に沿って取った、ロータ組立体で使用することができる例示的なセンサ組立体の一部分の拡大概略断面図。
【図４】図３に示すセンサ組立体の分解図。
【図５】図３に示すセンサ組立体を組立てるために使用することができる例示的な方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で説明する例示的な方法、装置及びシステムは、ターボ機械の部品からデータを収集するために使用する少なくとも幾つかの公知のセンサシステムの少なくとも幾つかの公知の欠点を克服する。本明細書で説明する実施形態は、センサ組立体を含み、このセンサ組立体は検知装置と該検知装置をターボ機械部品の表面に固定結合するカバーとを備えている。より具体的には、カバーの一部分は、センサ組立体が部品表面に容易に結合されかつ該部品表面から容易に取外すことができるように、ターボ機械部品の表面に着脱可能に結合することができる。センサ組立体は、ターボ機械部品の表面に着脱可能に結合されるので、部品は検知装置が該部品に結合されるか又は該部品から取外されるのを可能にするために、如何なる機械加工も及び／又は変更も必要としない。従って、テストを行なうために機械部品をシステムから取外すことは必要でない。
【００１１】
図１は、例示的なタービンエンジン１００の概略断面図である。より具体的には、タービンエンジン１００は、ガスタービンエンジンである。この例示的な実施形態はガスタービンエンジンを含んでいるが、本発明はあらゆる１つの特定のタービンエンジン又はターボ機械に限定されるものではなく、また本発明が固定及び／又は回転部品を有する他のタービンエンジン又はターボ機械と関連させて使用することができることを当業者には理解されたい。さらに、本発明はまた、自動車産業におけるように、様々な異なる技術における他の機械で使用することができかつタービンエンジン又はターボ機械に限定されるものではないことを当業者には理解されたい。
【００１２】
さらに、この例示的な実施形態では、タービンエンジン１００は、吸気セクション１１２、該吸気セクション１１２の下流に結合された圧縮機セクション１１４、該圧縮器セクション１１４の下流に結合された燃焼器セクション１１６、該燃焼器セクション１１６の下流に結合されたタービンセクション１１８、及び排出セクション１２０を含む。タービンセクション１１８は、ロータシャフト１２２を介して圧縮機セクション１１４に結合される。この例示的な実施形態では、燃焼器セクション１１６は、複数の燃焼器１２４を含む。燃焼器セクション１１６は、各燃焼器１２４が圧縮機セクション１１４と流れ連通状態で配置されるように、圧縮機セクション１１４に結合される。各燃焼器１２４に対して、燃料ノズル組立体１２６が結合される。タービンセクション１１８は、圧縮機セクション１１４に対して、またそれに限定されないが発電機及び／又は機械的駆動用途のような負荷１２８に対して結合される。この例示的な実施形態では、各圧縮機セクション１１４及びタービンセクション１１８は、ロータシャフト１２２に結合されてロータ組立体１３２を形成した少なくとも１つのロータディスク組立体１３０を含む。
【００１３】
運転時には、吸気セクション１１２は、圧縮機セクション１１４に向けて空気を送り、この圧縮機セクション１１４において、空気はより高い圧力及びより高い温度に加圧された後に燃焼器セクション１１６に向けて吐出される。加圧空気は、燃料と混合されかつ点火燃焼されて燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスは、タービンセクション１１８に向けて送られる。より具体的には、燃焼器１２４において、例えば天然ガス及び／又は燃料オイルのような燃料は空気流れ内に噴射され、この燃料−空気混合気は点火燃焼されて高温燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスはタービンセクション１１８に向けて送られる。タービンセクション１１８は、ガスストリームからの熱エネルギーを機械的回転エネルギーに変換して、燃焼ガスが回転エネルギーをタービンセクション１１８及びロータ組立体に与えるようになる。
【００１４】
図２は、ロータ組立体１３２の概略断面図である。この例示的な実施形態では、タービンセクション１１８は、その各々が回転ロータディスク組立体２３５及び固定列のステータベーン２３６を備えた複数の段２３４を含む。この例示的な実施形態では、各ロータディスク組立体２３５は、ロータディスク２４０に結合された複数のタービンブレード２３８を含む。各ロータディスク２４０は、ロータシャフト１２２に結合される。タービンケーシング２４２は、各ステータベーン２３６がケーシング２４２によって支持されるように、タービンブレード２３８及びステータベーン２３６の周りで円周方向に延びる。
【００１５】
この例示的な実施形態では、各ロータディスク２４０は、環状でありまたその内部に形成されかつそれを貫通してほぼ軸方向に延びる中心ボア２４４を含む。より具体的には、各ディスク本体２４６は、中心ボア２４４から半径方向外向きに延びる。さらに、中心ボア２４４は、その中を通るロータシャフト１２２を受ける寸法にされる。ディスク本体２４６は、半径方向内側端縁部２４８及び半径方向外側端縁部２５０間で半径方向にかつ上流表面２５２から対向する下流表面２５４まで軸方向に延びる。各上流表面２５２及び下流表面２５４は、内側端縁部２４８及び外側端縁部２５０間で延びる。軸方向支持アーム２５６は、隣接するロータディスク２４０間に結合されてロータ組立体１３２を形成する。
【００１６】
さらに、この例示的な実施形態では、各タービンブレード２３８は、ディスク本体２４６に結合されかつそこから半径方向外向きに延びる。この例示的な実施形態では、タービンブレード２３８は、ロータディスク２４０の周りで円周方向に間隔を置いて配置される。隣接するロータディスク２４０は、円周方向に間隔を置いて配置されたタービンブレード２３８の各列２５９間にギャップ２５８が形成されるように間隔を置いて配置される。ギャップ２５８は、その各々がタービンケーシング２４２からロータシャフト１２２に向けて内向きに延びる円周方向に間隔を置いて配置されたステータベーン２３６の列２６０を受ける寸法にされる。より具体的には、この例示的な実施形態では、ステータベーン２３６は、ロータシャフト１２２の周りで円周方向に間隔を置いて配置されかつ燃焼ガスをタービンブレード２３８に向けて下流方向に送るように配向される。
【００１７】
この例示的な実施形態では、タービンケーシング２４２及び各ロータディスク２４０間に高温ガス通路２６１が形成される。タービンブレード２３８及びステータベーン２３６の各列２５９及び２６０は、高温ガス通路２６１の一部分を貫いて少なくとも部分的に延びる。さらに、この例示的な実施形態では、検知装置（図２には図示せず）を備えた少なくとも１つのセンサ組立体２７０が、少なくとも１つのタービンブレード２３８の外部表面２７２に着脱可能に結合される。それに代えて、センサ組立体２７０は、タービンエンジン１００の任意の部品の表面に結合されて、該センサ組立体が本明細書で説明するように機能するのを可能にすることができる。例えば、センサ組立体は、圧縮機セクション１１４（図１に示す）、燃焼器セクション１２４（図１に示す）、排出セクション１２０（図１に示す）及び／又はロータシャフト１２２における表面に結合することができる。
【００１８】
さらに、この例示的な実施形態では、センサ組立体２７０は、検知装置を各ブレード外部表面に固定したカバー２８０を含む。この例示的な実施形態では、カバー２８０は、ほぼ円形である。それに代えて、カバー２８０は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる形状を有することができる又はあらゆる寸法のものとすることができる。さらに、この例示的な実施形態では、検知装置は、タービンブレード２３８の表面２７２の近似最大温度を測定する。それに代えて、検知装置は、タービンブレード２３８内の作動圧力のようなあらゆる変数を測定するように構成することができる。
【００１９】
運転時には、圧縮機セクション１１４（図１に示す）は、空気を加圧しまたこの加圧空気を燃焼器セクション１１６（図１に示す）内にかつタービンセクション１１８に向けて吐出する。より具体的には、圧縮機セクション１１４から吐出された空気の大部分は、燃焼器セクション１１６に向けて送られ、また圧縮機セクション１１４から吐出された空気の少量部分は、タービンセクション１１８に向けて下流方向に送られてロータ組立体１３２を冷却するのに使用される。より具体的には、加圧空気は、燃焼器１２４（図１に示す）に送られ、この燃焼器において、空気は燃料と混合されかつ点火燃焼されて高温燃焼ガスを発生する。燃焼ガスは次に、高温ガス通路２６１に向けて送られ、この高温ガス通路において、燃焼ガスはタービンブレード２３８に衝突して回転力をロータ組立体１３２に与えることが可能になる。燃焼ガスがタービンブレード２３８に衝突すると、タービンブレード２３８に伝達された熱は、表面２７２の作動温度を大幅に上昇させる。センサ組立体２７０は、検知装置をタービンブレード２３８の表面２７２に固定して、タービンブレード２３８が回転している間に、検知装置が表面２７２の最大温度における近似値を測定するのを可能にする。
【００２０】
図３は、センサ組立体２７０の拡大断面図である。図４は、センサ組立体２７０の分解図である。図３に示す同じ部品には、図２で使用した同じ参照符号を付している。センサ組立体２７０は、検知装置３０２を含む。この例示的な実施形態では、検知装置３０２は、タービンブレード２３８の表面２７２の最大温度における近似値を測定するように構成された炭化ケイ素（ＳｉＣ）結晶温度センサである。それに代えて、検知装置３０２を使用して、タービンエンジン１００（図１に示す）のあらゆる部品の最大温度における近似値を測定することができる。
【００２１】
センサ組立体２７０はまた、検知装置３０２を実質的に収容したチューブ３０３を含む。より具体的には、この例示的な実施形態では、チューブ３０３は、該チューブ３０３を貫通してほぼ軸方向に延びるボア３０４を含む。この例示的な実施形態では、チューブ３０３は、該チューブ３０３を切削加工することができかつその端部をチューブ３０３に外力を加えることによってクリンプすることができるような剛性材料で製作された薄壁チューブである。それに代えて、チューブ３０３は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる材料で製作することができる。
【００２２】
この例示的な実施形態では、検知装置３０２は、チューブ３０３が該検知装置３０２をほぼ封入するように、ボア３０４内に配置される。より具体的には、この例示的な実施形態では、ボア３０４は、その中に、該ボア３０４の内部に検知装置３０２を内蔵させるのに使用する充填材（図示せず）を含む。この例示的な実施形態では、検知装置３０２は、充填材が液体状態である間には該充填材内に浸漬される。さらに、この例示的な実施形態では、充填材が乾燥した後に、チューブ３０３の端部（図示せず）は、開いた状態のままにされかつ共にクリンプされない。それに代えて、チューブ３０３の端部は、共にクリンプすることができる。この例示的な実施形態では、充填材は、耐熱埋込み材料である。それに代えて、充填材は、センサ組立体が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる材料とすることができる。
【００２３】
さらに、この例示的な実施形態では、センサ組立体カバー２８０は、検知装置３０２をタービンブレード２３８に固定する。この例示的な実施形態では、カバー２８０は、ニクロムフォイル材料で形成される。それに代えて、カバー２８０は、あらゆる金属合金材料及び／又は金属材料で形成することができる。それに代えて、カバー２８０は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆるその他の材料で形成することができる。
【００２４】
この例示的な実施形態では、カバー２８０は、その内部に形成された空洞３０８を備えた第１の部分３０６を含む。空洞３０８は、検知装置３０２を受けるような寸法になっておりかつ該検知装置３０２を受けるように配向される。より具体的には、この例示的な実施形態では、チューブ３０３と共にその中に配置された検知装置３０２は、空洞３０８内に配置される。それに代えて、検知装置３０２は、チューブ３０３のない状態で空洞３０８内に配置することができる。例えば、検知装置３０２は、充填材が液体状態にある間に空洞３０８における充填材内に浸漬させることができる。充填材が乾燥すると、検知装置３０２が空洞３０８内に実質的に封入されて、カバー２８０及び検知装置３０２は、タービンブレード２３８に着脱可能に結合することができる。
【００２５】
さらに、この例示的な実施形態では、第１の部分３０６は、その内部に空洞３０８が形成されるほぼ円形の頂部３０９と該頂部３０９から外向きに延びる側壁３１０とを含む。それに代えて、頂部３０９及び側壁３１０は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる形状とすることができる。
【００２６】
さらに、この例示的な実施形態では、頂部３０９は、該頂部３０９を選択的に取外して検知装置３０２を空洞３０８内に配置することができるように、側壁３１０に着脱可能に結合される。それに代えて、頂部３０９及び側壁３１０は、カバー２８０を反転させて検知装置３０２を空洞３０８内に配置することができるように、互いに一体形に形成することができる。
【００２７】
この例示的な実施形態では、カバー２８０はまた、第１の部分３０６から横方向に延びる第２の部分３１１を含む。より具体的には、第２の部分３１１は、側壁３１０から延びる。この例示的な実施形態では、第２の部分３１１は、第１の部分３０６と一体形に形成される。より具体的には、第２の部分３１１は、側壁３１０と一体形に形成される。それに代えて、第２の部分３１１は、第１の部分３０６に着脱可能に結合することができる。
【００２８】
さらに、この例示的な実施形態では、頂部３０９は、第２の部分から距離３１４ほど間隔を置いて配置される。この例示的な実施形態では、距離３１４は、第２の部分３１１から少なくとも０．０２４ミリメートルであり、検知装置３０２及び／又はチューブ３０３が収容されることを保証する。それに代えて、距離３１４は、検知装置３０２及び／又はチューブ３０３が収容されるのを可能にしかつセンサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる長さとすることができる。
【００２９】
カバーの第２の部分は、カバー２８０が検知装置３０２を表面２７２にしっかりと固定するように、タービンブレード２３８（図２に示す）の表面２７２に着脱可能に結合される。より具体的には、第２の部分３１１は、タック溶接法により表面２７２に結合される。それに代えて、第２の部分３１１は、カバー２８０がタービンブレード２３８に着脱可能に結合されるのを可能にしかつセンサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆるその他の締結手段を使用して表面２７２に結合することができる。さらに、この例示的な実施形態では、第２の部分３１１は、センサ組立体２７０をタービンブレード２３８から取外すのを可能にする刃物のようなツール（図示せず）により取外される。
【００３０】
この例示的な実施形態では、センサ組立体２７０は、第１の表面４０４及び第２の表面４０６を有する基部４０２を含む。この例示的な実施形態では、基部４０２は、ニクロムフォイル材料で形成される。それに代えて、基部４０２は、あらゆる金属合金材料及び／又は金属材料で形成することができる。それに代えて、基部４０２は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる材料で製作することができる。さらに、この例示的な実施形態では、基部４０２はほぼ円形である。それに代えて、基部４０２は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる形状とすることができる。
【００３１】
さらに、この例示的な実施形態では、基部４０２は、カバー２８０に結合される。より具体的には、検知装置３０２をチューブ３０３に収容して、チューブ３０３及び検知装置３０２の両方が空洞３０８（図３に示す）内に配置されるようにした後に、次にカバー２８０が基部４０２に結合される。この例示的な実施形態では、カバー２８０は基部４０２に結合されて、該カバー２８０及び基部４０２が検知装置３０２及びチューブ３０３を少なくとも部分的に収納するようになる。さらに、この例示的な実施形態では、第２の部分３１１は、タック溶接法により基部４０２の第１の表面４０４に結合される。それに代えて、第２の部分３１１は、カバー２８０が基部４０２に着脱可能に結合されるのを可能にするあらゆるその他の締結手段を使用して基部４０２の第１の表面４０４に結合することができる。
【００３２】
基部４０２は、タービンブレード２３８に着脱可能に結合される。より具体的には、この例示的な実施形態では、基部４０２の第２の表面４０６は、タック溶接法によりタービンブレード２３８の表面２７２に結合される。それに代えて、基部４０２は、センサ組立体２７０がタービンブレード２３８に着脱可能に結合されるのを可能にしかつ該センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆるその他の締結手段を使用して表面２７２に結合することができる。さらに、この例示的な実施形態では、テストが完了すると、基部４０２は、センサ組立体２７０をタービンブレード２３８から取外すことができる刃物のようにツール（図示せず）により取外される。さらに、検知装置３０２は、充填材を機械的に取除くことによって該充填材から取出される。それに代えて、検知装置３０２は、センサ組立体２７０が本明細書で説明するように機能するのを可能にする、当技術分野で公知のあらゆる方法を使用して充填剤から取出すことができる。
【００３３】
図５は、タービンエンジン１００（図１に示す）で使用するためのセンサ組立体２７０（図２、図３及び図４に示す）のようなセンサ組立体を組立てるために使用することができる例示的な方法５００を示している。この例示的な実施形態では、第１の部分３０６（図３及び図４に示す）と該第１の部分から横方向に延びる第２の部分３１１（図３及び図４に示す）とを有するカバー２８０を準備する５０２。第１の部分３０６の内部に空洞３０８（図３に示す）を形成する５０４。次に、タービンエンジン１００の部品の少なくとも１つの変数を測定するように構成された検知装置３０２（図３及び図４に示す）を空洞３０８内に挿入する５０８。次に、第２の部分３１１をタービンブレード２３８の表面２７２（図２、図３及び図４に示す）に着脱可能に結合して５０８、カバー２８０が検知装置３０２をタービンブレード２３８にしっかりと固定するようにする。
【００３４】
空洞内に挿入するステップ５０６に先立って、チューブ３０３（図３及び図４に示す）を貫通してほぼ軸方向に延びるボア３０４（図３及び図４に示す）内に検知装置３０２を挿入する５１０。次に、チューブ３０３と共に検知装置３０２を空洞３０８内に挿入する５１２。次に、第２の部分３１１をブレード表面２７２に着脱可能に結合して５１４、カバー２８０が、その中に配置された検知装置３０２と共にチューブ３０３をタービンブレード２３８にしっかりと固定するようにする。
【００３５】
第２の部分３１１を表面２７２に着脱可能に結合する５０８と、第２の部分３１１は基部４０２（図４に示す）に結合され、そこでは基部４０２はタービンブレード２３８の表面２７２に着脱可能に結合されて、該基部４０２及びカバー２８０が検知装置３０２を少なくとも部分的に収容するようになる。
【００３６】
上述のセンサ組立体は、ターボ機械の部品を監視しかつテストするための費用効果がありかつ効率的な方法を提供する。より具体的には、本明細書で説明する実施形態により、検知装置と該検知装置をターボ機械部品の外部表面に固定するカバーとを備えたセンサ組立体が得られる。より具体的には、カバーはその内部に空洞を形成した第１の部分を含む。空洞は、検知装置を受けるような寸法及び形状になっており、またカバーは、第１の部分から横方向に延びる第２の部分を含む。第２の部分は、ターボ機械部品の別の表面に着脱可能に結合されて、センサ組立体をその表面に容易に結合しかつ該表面から容易に取外すことができるように構成される。センサ組立体がターボ機械部品の表面に着脱可能に結合されるので、部品は、検知装置が該部品に結合される又は該部品から取外されるようにするための如何なる機械加工も及び／又は変更も行なうことを必要としない。従って、機械部品全体の取外しは、テストを行なうのに先立って及び／又はテストを行った後に全く必要とされない。
【００３７】
上記には、センサ組立体及びそれを組立てる方法の実施形態を詳細に説明している。センサ組立体及びそれを組立てる方法は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、センサ組立体の部品及び／又は該センサ組立体のステップは、本明細書で説明する他の部品及び／又はステップから独立してかつ別個に利用することができる。例えば、センサ組立体はまた、他の機械及び方法と組合せて使用することもでき、また本明細書で説明するようなタービンエンジンのみでの実施に限定されるものではない。むしろ、例示的な実施形態は、多くのその他のシステムと関連させて実施しかつ利用することができる。
【００３８】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴的構成は、幾つかの図面において示しまたその他の図面において示していないが、このことは単なる便宜上のためである。本発明の原理によると、図面のあらゆる特徴的構成は、あらゆるその他の図面のあらゆる特徴的構成と組合せて参照しかつ／又は特許請求することができる。
【００３９】
本明細書は最良の形態を含む実施例を使用して、本発明を開示し、また当業者が、あらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲により定めており、また当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００４０】
２  区域
３−３  線に沿った区域
１００  タービンエンジン
１１２  吸気セクション
１１４  圧縮機セクション
１１６  燃焼器セクション
１１８  タービンセクション
１２０  排出セクション
１２２  ロータシャフト
１２４  燃焼器セクション
１２６  燃料ノズル組立体
１２８  負荷
１３０  ロータディスク組立体
１３２  ロータ組立体
２３４  段
２３５  ロータディスク組立体
２３６  ステータベーン
２３８  タービンブレード
２４０  ロータディスク
２４２  タービンケーシング
２４４  中心ボア
２４６  ディスク本体
２４８  半径方向内側端縁部
２５０  半径方向外側端縁部
２５２  上流表面
２５４  下流表面
２５６  軸方向支持アーム
２５８  ギャップ
２５９  列
２６０  列
２６１  高温ガス通路
２７０  センサ組立体
２７２  表面
２８０  カバー
３０２  検知装置
３０３  チューブ
３０４  ボア
３０６  第１の部分
３０８  空洞
３０９  頂部
３１０  側壁
３１１  第２の部分
３１４  距離
４０２  基部
４０４  第１の表面
４０６  第２の表面
５００  センサ組立体を組立てる方法
５０２  第１の部分と該第１の部分から横方向に延びる第２の部分とを有するカバーを準備するステップ
５０４  第１の部分の内部に空洞を形成するステップ
５０６  タービンエンジンの部品の少なくとも１つの変数を測定する検知装置を空洞内に挿入するステップ
５０８  第２の部分をタービンブレードの表面に着脱可能に結合するステップ
５１０  空洞内に挿入するのに先立って、チューブを貫通してほぼ軸方向に延びるボア内に検知装置を挿入するステップ
５１２  チューブと共に検知装置を空洞内に挿入するステップ
５１４  第２の部分をブレード表面に着脱可能に結合するステップ
５１６  第２の部分を基部に結合するステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2012112378000001.pdf