[发明专利]具有SAW或BAW装置的涡轮机、测量布置结构和安装方法

说明书

本发明公开了一种用于测量旋转式机器的转子处的环境参数的布置结构；根据一些实施方案，待测量参数是温度，并且待监测机器是涡轮机。布置结构至少包括：与天线(520)电耦接的SAW或BAW装置(512)；参数敏感阻抗装置(532)；以及将SAW或BAW装置(512)分别与阻抗装置(532)和短路部(550)或开路部或匹配的阻抗装置电耦接的两个相同的电缆(542,544)。SAW或BAW装置(512)位于转子的第一区中，而参数敏感阻抗装置(532)位于转子的远离转子的第一区的第二区中。询问器可通过天线(520)向SAW或BAW装置(512)发送RF信号来获得环境参数值。

具体实施方式

技术领域

本文所公开的主题涉及具有SAW或BAW装置的涡轮机、测量布置结构和安装方法。

背景技术

在涡轮机(例如气体涡轮引擎)中，需要监测一个或多个环境参数，例如温度，尤其是在其工作期间。

监测旋转式机器的转子处的环境参数(例如，转子的区域的温度)是困难的，因为首先必须测量参数，然后必须将测量值从转子传送到例如电子监测单元。因此，过去已经使用了无线通信技术。

众所周知，SAW(＝表面声波)和BAW(＝体声波)装置可用作适用于无源无线通信的环境参数传感器；如果询问器向此类装置发送适当的询问RF信号，则传感器返回应答RF信号，并且询问信号与应答信号之间的差取决于由装置检测到的环境参数的值(SAW或BAW装置可被设计成检测特定环境参数，例如温度)。

过去尝试使用SAW或BAW装置作为用于监测涡轮机转子的无源通信参数传感器。

然而，通过非常快速地(例如，高达20,000rpm)旋转并且以高振动和/或高加速力和/或在高温(例如，高达1,000℃)和/或在高压(例如，高达200atm)和/或用侵蚀性气体工作的涡轮机(类似于“油气”领域中使用的涡轮机)中的SAW或BAW装置实现准确测量和可靠通信并不容易。此外，此类涡轮机的所有部件或几乎所有部件均由金属制成，并且这使得询问器与转发器(即SAW或BAW装置)之间的射频通信变得困难。

因此，期望能够准确可靠地监测涡轮机转子处(尤其是其工作期间)的一个或多个环境参数。

发明内容

根据一个方面，本文所公开的主题涉及一种涡轮机，该涡轮机包括转子和定子，所述转子具有彼此远离的低温区和高温区；所述涡轮机还包括：SAW或BAW装置，所述SAW或BAW装置与天线电耦接并且位于所述低温区中；至少一个温度敏感阻抗装置，所述至少一个温度敏感阻抗装置位于所述高温区中；至少一个第一电缆，所述至少一个第一电缆电耦接所述SAW或BAW装置和所述至少一个温度敏感阻抗装置；以及询问器，所述询问器具有位于所述定子上的天线，所述天线靠近所述SAW或BAW装置的天线至少达一时间间隔；另外，第一电缆电耦接所述SAW或BAW装置以及所述温度敏感阻抗装置，所述涡轮机还包括与所述第一电缆相同的第二电缆，并且所述第二电缆在第一端部处与所述SAW装置电耦接并且在第二端部处短路或开路或与匹配的阻抗装置耦接。

根据另一方面，本文所公开的主题涉及一种用于测量旋转式机器(特别是涡轮机)的转子处的环境参数的布置结构；所述布置结构包括：SAW或BAW装置，所述SAW或BAW装置与天线电耦接并且被布置成位于所述转子的第一区中；至少一个参数敏感阻抗装置，所述至少一个参数敏感阻抗装置被布置成位于所述转子的远离所述转子的所述第一区的第二区中；以及至少一个第一电缆，所述至少一个第一电缆电耦接所述SAW或BAW装置以及所述至少一个参数敏感阻抗装置；另外，所述第一电缆电耦接所述SAW或BAW装置以及所述温度敏感阻抗装置，所述布置结构还包括与所述第一电缆相同的第二电缆，并且所述第二电缆在第一端部处与所述SAW装置电耦接并且在第二端部处短路或开路或与匹配的阻抗装置耦接。