[发明专利]仪器耙组件

说明书

技术领域

本文中公开的主题大体涉及高温仪器组件，并且更具体而言，涉及由加工的陶瓷材料构成的探针固定耙(rake)结构，用于获得燃气涡轮发动机等中的高温环境中的测量。

背景技术

仪器耙组件(instrumentation rake assembly)在诸如涡轮发动机内的许多应用中用于测量温度和压力。典型地，仪器耙构造并定位成横贯所关心的区域，并且该区域可能处于非常严苛的环境中，诸如在燃烧器的出口处或发动机内的另一位置。为了横贯所关心的区域，仪器耙组件可以包括在沿着耙的不同距离处布置的一些探针。

在探针意图测量温度的情况下，探针可以包括由在一端联结的两个不同金属构成的热电偶。热电偶的不同金属产生随温度变化的电压，并且电压的分析能够用于确定感知的温度。在探针意图感知压力的情况下，探针可以包括诸如管的装置，以使来自感知区域的气体能够作用于应变计或者其它器械上，由此，器械可以产生表示感知压力的信号。

在两种情况下，用于将信号传输到它能够被记录且/或分析的位置的装置是必需的。在信号是电压的情况下，导体是传输电压所必需的。在信号是加压气体的体积的情况下，需要管或其它结构，以使加压气体(或另一中间流体)能够作用于应变计上。因此，仪器耙组件不仅用于将一些探针定位在将被感知的环境内的期望的位置，而且还提供了用于将由探针产生的信号携带到所感知的环境之外的一个或更多位置的装置。

通常期望减小仪器耙组件对意图被感知的环境的影响，同时也需要耙组件经受该环境。如果该环境是非常热的，诸如在燃气涡轮中的燃烧器或涡轮的尾流中，那么耙组件必须能够经受非常高的热量。如果该环境伴随它的极端的振动、高的冲击力以及周期振动，那么耙组件也必须能够经受那些挑战。另外，耙组件可能失效，不仅导致所寄存的仪器的损失，而且还对下游构件导致了可能的损坏。

改进仪器耙组件在高温环境中的耐久性的先前尝试已经采用了冷却技术。不幸的是，为了便于耙组件的冷却，在组件内需要冷却通路，从而增加了耙组件的尺寸和复杂性以及它对感知环境的扰动。此外，在燃气涡轮发动机中，冷却高压环境中(例如燃烧器或涡轮的尾流中)的耙组件所需的加压气流能够高度依赖于发动机的热效率或功率输出能力。

由此，期望有能够使仪器能够经受增加的温度和振动且减少冷却而不失效的仪器耙组件。

发明内容

根据本发明的一个方面，仪器耙组件包括具有基底端和浸入端的耙塔，该耙塔在浸入端被覆盖并且在基底端匹配至导线(lead)携带器。根据本发明，耙塔包括沿着纵向轴线定向并且支撑多个探针固定器的弯曲壁。弯曲壁具有内表面，其限定了用于将仪器从探针固定器携带到导线携带器的内部通道。

根据本发明的另一方面，仪器耙组件包括多个耙塔，各自具有基底端和浸入端，并且各个耙塔在其浸入端联接到一个或更多其它耙塔。根据该方面，各个耙塔在该耙塔的基底端匹配至导线携带器，并且各个耙塔包括沿着相应的纵向轴线定向并支撑多个探针固定器的弯曲壁，其中，各个耙塔的弯曲壁限定了用于将仪器从多个探针固定器携带到导线携带器的内部通道。

因此，本发明提供了能够使仪器能够经受增加的温度和振动且减少冷却而不失效的仪器耙组件。

根据下面结合了附图的描述，这些和其它的优点及特征将变得更加显而易见。

附图说明

作为说明书的结论，在权利要求中特别地指出并明确地主张了视为本发明的主题。根据下面结合了附图的详细描述，本发明的前述和其它的特征及优点是显而易见的，在附图中：

图1是如本文中描述的示例性耙塔(rake tower)的等距图；

图2是如本文中描述的示例性耙塔和互补仪器元件的等距图； 

图3是如本文中描述的示例性耙塔和互补导线携带器的等距图；

图4是显示了与互补导线携带器匹配的耙塔和未匹配的互补保持器扣环(clasp)的示例性耙组件的等距图；

图5是显示了与互补导线携带器和保持器扣环匹配的耙塔的示例性耙组件的等距图，并且耙塔中的纵长间隙包含填充件；以及

图6是显示了与互补导线携带器和保持器扣环匹配的带有仪器的耙塔的示例性耙组件的等距图。

详细的描述参考附图以示例的方式解释了本发明的实施例，连同优点和特征。

构件列表：

100    耙组件

110    互补仪器元件

112    安装的探针

114    仪器导线

120    耙塔

121    仪器侧