[发明专利]用于无线遥测的配备构件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年11月8日提交的美国申请No.11/936,936的优先权，且是该申请的部分继续申请，本申请还要求2010年2月1日提交的美国临时申请No.61/300,84和2010年2月1日提交的美国临时申请No.61/300,188的利益，所有这些申请通过引用被整体结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及监视操作环境，尤其涉及能够无线发射电子数据的配备构件（instrumented components）和遥测系统，所述电子数据指示在诸如燃气涡轮发动机的操作环境中的个体构件的状况。

发明内容

本发明的实施例提供高温无线遥测系统，其被配置成对操作温度约为450℃或更高的操作环境内的旋转或固定构件进行操作，如在燃气涡轮发动机的特定区段内。

用于燃气涡轮发动机的示例性高温遥测系统可包括沉积（deposit）在诸如涡轮桨叶的构件上的至少一个传感器。遥测发射器电路可附着（affix）在涡轮桨叶上，且连接材料可附接（attach）或沉积在涡轮桨叶上，用于从传感器向遥测发射器电路发送电子数据信号，电子数据信号指示涡轮桨叶的状况。感应电力系统被提供用于向遥测发射器电路供电，遥测发射器电路具有附着在诸如涡轮桨叶的构件上的旋转数据天线；以及附着在与涡轮桨叶相邻的静态密封部段上的固定数据天线（stationary data antenna）。

在遥测系统的实施例中，共振能源系统与旋转数据天线和固定数据天线结合使用。更具体地，初级线圈，或电力/能量发射装置位于涡轮或压缩机内与次级线圈或电力/能量接收装置相邻的固定位置，次级线圈或电力/能量接收装置附着在旋转构件上。初级线圈发射振荡实时信号，次级线圈以与振荡实时信号的发射频率基本相同的频率共振。次级线圈和旋转数据天线被制作在与遥测发射器电路被制作在的基层相同的基层上。或者，次级线圈和/或旋转数据天线之一或两者都可布置在涡轮或压缩机桨叶的翼面部分。在实施例中，初级线圈可以被安装到压缩机或涡轮的壳体上，与桨叶的顶端相邻且间隔开。

与诸如压缩机或涡轮桨叶的旋转构件连接的传感器电连接到遥测发射器电路，遥测发射器电路处理和发送指示旋转构件状况的电子数据信号到旋转数据天线。然后旋转数据天线将电子数据信号发射到固定天线，然后固定天线发射信号到接收器和/或处理器。

在另一实施例中，固定遥测发射机器电路布置在压缩机或涡轮内，且与上文提及的安装在桨叶上的旋转遥测发射器电路结合使用。与固定构件连接的一个或多个传感器发射指示固定构件的电子数据信号到固定发射器电路，固定发射器电路接着处理和发送电子数据信号到固定数据天线。因此，固定数据天线被配置为发射指示固定构件和旋转构件的操作状况的电子数据信号到接收器以进行处理。

附图说明

图1是示例性燃气涡轮的横截面图。

图2是示例性燃气涡轮叶片的透视图。

图3是图2的叶片的侧视图。

图4是沉积于基层上的示例性热通量传感器。

图5是示例性涡轮桨叶、传感器和无线遥测装置的透视图。

图6是示例性无线遥测装置的示意图。

图7是示例性压缩机桨叶的局部透视图。

图8是图7的示例性压缩机桨叶的局部侧视图。

图9是图5的示例性压缩机桨叶的局部横截面图。

图10是图9的示例性涡轮桨叶的透视图，安装到涡轮桨叶上的遥测发射器外壳和示例性旋转天线组件的分解图。

图11是图10的遥测发射器外壳的示例性实施例的分解图。

图12示出示例性旋转天线组件的构件。

图13是涡轮静态密封件的局部透视图，该涡轮静态密封件具有安装到其上的固定天线组件的示例性实施例。

图14是图12的涡轮静态密封件和涡轮浆叶组件的局部横截面图，涡轮桨叶组件具有安装于其上的示例性旋转电力和天线组件。

图15是示例性遥测发射器电路的方块图。

图16是示例性感应电力驱动器电路的示意图。

图17是整体叶盘的局部透视图，该整体叶盘上具有包括传感器和遥测装置在内的无线遥测构件。

图18是连接到传感器的遥测装置的示意图。

图19是共振能量传递系统的电路的示意图。

图20是旋转数据天线的示意描绘。