[发明专利]用于旋转机器中的光学测量的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，包括：

测量系统(27)，所述测量系统包括：

传感器安装架(84)，所述传感器安装架具有弯曲顶表面(100)；

光源(16)，所述光源安装到所述传感器安装架(84)；

光传感器(18)，所述光传感器安装到所述传感器安装架(84)并且围绕转子(30，46)的旋转轴线与所述光源(16)周向间隔开；和

控制器(14)，所述控制器耦接到所述光源(16)和所述光传感器(18)，其中所述控制器(14)被配置为至少部分地基于从所述光源(16)作为跨壳体(48)的弯曲表面的割线发射到所述光传感器(18)的光(120)的中断来确定所述转子(30，46)与所述壳体(48)之间的间隙(119)。

2.根据权利要求1所述的系统，包括具有所述转子(30，46)和所述壳体(48)的燃气涡轮机(12)、压缩机(20)和涡轮机(22)；其中所述转子(30，46)延伸穿过所述压缩机(20)和所述涡轮机(22)，并且所述壳体(48)围绕所述压缩机(20)或所述涡轮机(22)的至少一部分；并且其中所述测量系统(27)耦接到所述燃气涡轮机(12)。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述转子(30，46)包括所述压缩机(20)或所述涡轮机(22)中的转子桨叶(44)，并且所述间隙(119)位于所述转子桨叶(44)的尖端和所述壳体(48)的所述弯曲表面之间。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器安装架(84)被配置为沿着所述壳体(48)的所述弯曲表面(70)安装在圆周轨道(102)中。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述测量系统(27)的所述传感器安装架(84)包括周向设置在所述光源(16)和所述光传感器(18)之间的透明材料(123)。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述弯曲表面(70)沿着所述壳体(48)的圆周延伸。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器(14)被配置为至少部分地基于从所述光源(16)发射到所述光传感器(18)的光(120)的中断的持续时间来确定所述转子(30，46)与所述壳体(48)之间的所述间隙(119)。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器(14)被配置为至少部分地基于所述转子(30，46)的旋转速度来确定所述转子(30，46)与所述壳体(48)之间的所述间隙(119)。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源(16)包括激光器，所述光(120)包括准直光，并且所述光传感器(18)包括光纤传感器。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述测量系统(27)包括在不同圆周位置处围绕所述转子(30，46)的所述旋转轴线周向间隔开的多个传感器组件(88)；并且其中所述多个传感器组件(88)中的每个传感器组件耦接到所述控制器(14)，并且所述多个传感器组件(88)中的每个传感器组件具有所述光源(16)中的一个光源和所述光传感器(18)中的一个光传感器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器(14)被配置为监测并比较所述不同圆周位置处的所述间隙(119)。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器(14)被配置为监测随时间推移的所述间隙(119)并且识别所述间隙(119)随时间推移的变化，所述变化包括所述间隙(119)随时间推移的振荡、所述间隙(119)随时间推移的趋势或它们的组合。