[发明专利]用于流动管道的监测和控制系统

说明书

提供了一种用于流动管道的监测和控制系统，以及一种用于利用该系统确定设置在流动管道的流动通道内的操作部件的部件状态的方法。在一个示例性方面，该系统包括至少两个传感器，该至少两个传感器设置在流动通道内并且构造成感测流过其中的流体的特性。传感器可以是平均传感器。每个传感器围绕由流动管道限定的轴向中心线周向延伸。传感器以重叠布置布置。特别地，传感器围绕轴向中心线周向延伸，使得传感器周向地彼此物理重叠。另外，传感器可以轴向地设置在相同或实质上相同的平面内。由传感器生成的信号可用于监测和控制流体以及设置在流动通道内的各种操作部件。

技术领域

本主题大体涉及一种用于流动管道的监测和控制系统，该流动管道例如是涡轮发动机的流动管道。

背景技术

通常，期望感测流过流动管道的流体的一个或多个特性。例如，感测流过涡轮风扇发动机的环形高旁通管道的气流的一个或多个特性，可以提供对发动机或其一个或多个操作部件的性能的了解。例如，感测到的流体特性可以提供对设置在旁通管道内的热交换器是否正常操作的了解。

用于感测流过流动管道的流体的流体特性的传统传感器布置包括：沿着流动通道放置单个环形传感器，将传感器分段并使它们绕着流动通道周向地端对端对齐，并且放置一个或多个径向延伸传感器进入流动通道。虽然期望关于通过流动管道的流体的特性的高水平粒度或细节，但是利用这种传统传感器布置实现额外的粒度需要添加额外的或更高保真度的传感器。额外的传感器增加了系统的重量和成本，而更高保真度的传感器可能会增加系统的相当大的成本。

因此，解决上述一个或多个挑战的系统和操作该系统的方法将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

在一个方面，本发明涉及一种用于流动管道的系统，该流动管道限定流动通道和轴向方向，径向方向和周向方向。该系统包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第一传感器。该系统还包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第二传感器，其中第一传感器沿着周向方向延伸，使得第一传感器的至少一部分沿着周向方向与第二传感器物理重叠。

在另一方面，本公开涉及一种用于利用系统来确定设置在由流动管道限定的流动通道内的操作部件的部件状态的方法。该流动管道限定轴向方向，径向方向和周向方向。该系统包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第一平均传感器和在流动通道内沿着周向方向延伸的第二平均传感器。该方法包括使流体流过流动通道。该方法还包括从第一平均传感器接收指示第一平均传感器附近的流体的特性的第一信号。该方法还包括从第二平均传感器接收指示第二平均传感器附近的流体的特性的第二信号，其中第一平均传感器和第二平均传感器沿着周向方向至少部分地彼此物理重叠。此外，该方法包括至少部分地基于第一信号和第二信号来确定操作部件的部件状态。另外，该方法包括至少部分地基于操作部件的部件状态来生成控制动作。

在另一方面，本发明涉及一种用于流动管道的系统，该流动管道限定用于接收通过其中的流体的流动通道。该流动管道还限定轴向方向，径向方向和周向方向。该系统包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第一平均传感器。该系统还包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第二平均传感器。此外，该系统包括在流动通道内沿着周向方向延伸的第三平均传感器，其中第二平均传感器沿着周向方向延伸，使得第二平均传感器的至少一部分沿着周向方向与第一平均传感器物理重叠，并且使得第二平均传感器的至少一部分沿着周向方向与第三平均传感器物理重叠，并且其中第一平均传感器，第二平均传感器和第三平均传感器沿着轴向方向彼此相近定位。

在一些实施例中，流动管道是用于化学加工厂的管线。

在一些实施例中，流动管道是石油精炼厂中的管线。

在一些实施例中，流动管道是发电厂中的管线或管道。

在一些实施例中，流动管道是涡轮发动机的核心空气流动路径的至少一部分。