JPH0663855B2 - ガスタービンをコントロールする光学式高温計透視管組立体 - Google Patents
ガスタービンをコントロールする光学式高温計透視管組立体Info
- Publication number
- JPH0663855B2 JPH0663855B2 JP60503491A JP50349185A JPH0663855B2 JP H0663855 B2 JPH0663855 B2 JP H0663855B2 JP 60503491 A JP60503491 A JP 60503491A JP 50349185 A JP50349185 A JP 50349185A JP H0663855 B2 JPH0663855 B2 JP H0663855B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- tube
- see
- row
- pyrometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0088—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry in turbines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/05—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
- G01J5/051—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path using a gas purge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0818—Waveguides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービン内の複数の回転羽根の温度を連続
的にモニタする感知器具と組合された光学式高温計透視
管組立体に関する。本発明はさらに前記光学式高温計
と、複数の回転タービン羽根の状態を感知する手段を装
備しているガスタービンを含む。加えて本発明は複数の
回転タービン羽根の状態をモニタして感知する方法を含
む。
的にモニタする感知器具と組合された光学式高温計透視
管組立体に関する。本発明はさらに前記光学式高温計
と、複数の回転タービン羽根の状態を感知する手段を装
備しているガスタービンを含む。加えて本発明は複数の
回転タービン羽根の状態をモニタして感知する方法を含
む。
ユーティリティカンパニおよびその他の工業は発電機,
ポンプ,その他の機械を駆動するために大型の据付けガ
スタービンを使用する。エンジンのタービン部分には、
タービン羽根として知られている、ロータ軸上に載置さ
れているカップ形状の複数の羽根から成る幾本かの列が
配置されている。極度に高温(しばしば980℃以上)に
加熱されたガスが複数のタービン羽根に対して向けら
れ、ガスはタービン羽根を回転させ、かくしてロータ軸
を駆動する。複数の回転タービン羽根のそれぞれの列の
前に、タービン部分構造体の一部である複数の静置案内
羽根の列がある。高温ガスはタービン部分を通過して移
動するので、ガスの流が適当な角度で次の列にある複数
の回転羽根に衝突するように、案内羽根のそれぞれの列
がガスの流を方向付けする。
ポンプ,その他の機械を駆動するために大型の据付けガ
スタービンを使用する。エンジンのタービン部分には、
タービン羽根として知られている、ロータ軸上に載置さ
れているカップ形状の複数の羽根から成る幾本かの列が
配置されている。極度に高温(しばしば980℃以上)に
加熱されたガスが複数のタービン羽根に対して向けら
れ、ガスはタービン羽根を回転させ、かくしてロータ軸
を駆動する。複数の回転タービン羽根のそれぞれの列の
前に、タービン部分構造体の一部である複数の静置案内
羽根の列がある。高温ガスはタービン部分を通過して移
動するので、ガスの流が適当な角度で次の列にある複数
の回転羽根に衝突するように、案内羽根のそれぞれの列
がガスの流を方向付けする。
ガスタービンの出力および燃料(熱)効率は燃焼温度が
増加するにつれて増加する。タービン構成成分(タービ
ン羽根および案内羽根)の稼動寿命は温度上昇と共に減
少する。かくして出力が最大となり、(出力当りの)燃
料消費が最小になり、且つタービンの構成成分がそれら
の全体の設計寿命の間無傷の状態を保つような最適な燃
焼温度がある。
増加するにつれて増加する。タービン構成成分(タービ
ン羽根および案内羽根)の稼動寿命は温度上昇と共に減
少する。かくして出力が最大となり、(出力当りの)燃
料消費が最小になり、且つタービンの構成成分がそれら
の全体の設計寿命の間無傷の状態を保つような最適な燃
焼温度がある。
複数の案内羽根の第1列と複数のタービン羽根の第1列
はその後の列の案内羽根およびタービン羽根を作動する
よりも高い温度で作動する。(高温ガスは、タービンエ
ンジン内の高圧からタービン排気ダクト内の大気圧に近
い圧力に膨張するにつれて冷却する。)現在大型の工業
的ガスタービンにおいて、案内羽根の第1列とタービン
羽根の第1列の温度を直接モニタする信頼性のある方法
はない。熱電対はこのような温度ではその寿命が短い。
又過剰燃焼された時に、その破損がガスタービンエンジ
ンを激しく損傷させる構成成分を歴史的に有しているの
で、回転タービン羽根の温度を測定するのに、前記熱電
対は容易には用いられない。かくして複数の回転タービ
ン羽根の第1列の金属温度を直接モニタすることが最も
望まれている。
はその後の列の案内羽根およびタービン羽根を作動する
よりも高い温度で作動する。(高温ガスは、タービンエ
ンジン内の高圧からタービン排気ダクト内の大気圧に近
い圧力に膨張するにつれて冷却する。)現在大型の工業
的ガスタービンにおいて、案内羽根の第1列とタービン
羽根の第1列の温度を直接モニタする信頼性のある方法
はない。熱電対はこのような温度ではその寿命が短い。
又過剰燃焼された時に、その破損がガスタービンエンジ
ンを激しく損傷させる構成成分を歴史的に有しているの
で、回転タービン羽根の温度を測定するのに、前記熱電
対は容易には用いられない。かくして複数の回転タービ
ン羽根の第1列の金属温度を直接モニタすることが最も
望まれている。
現在、平均燃焼温度は、平均タービン排出温度およびガ
スタービンのコンプレッサ排出圧力をインプットデータ
として受入れるコントロールプロセッサにおいて通常計
算される。コントロールプロセッサはエンジン内の燃焼
器(あるいは複数の燃焼器)に供給される燃料を調節
し、かくしてエンジンのタービン部分の入口におけるガ
ス温度をコントロールする。
スタービンのコンプレッサ排出圧力をインプットデータ
として受入れるコントロールプロセッサにおいて通常計
算される。コントロールプロセッサはエンジン内の燃焼
器(あるいは複数の燃焼器)に供給される燃料を調節
し、かくしてエンジンのタービン部分の入口におけるガ
ス温度をコントロールする。
光学式高温計は現在多くの軍用飛行機用ガスタービンで
用いられている。これらの高温計は一般的にファイバー
オプチックス導管を用い、このファイバーオプチック導
管はエンジン内に達し、複数の羽根への透視線がエンジ
ンのタービン部分の複数の構成成分を経て与えられてい
る。光学式高温計装置の構成成分は、エンジンが作動し
ていない時に、エンジンの内側に設けられる。
用いられている。これらの高温計は一般的にファイバー
オプチックス導管を用い、このファイバーオプチック導
管はエンジン内に達し、複数の羽根への透視線がエンジ
ンのタービン部分の複数の構成成分を経て与えられてい
る。光学式高温計装置の構成成分は、エンジンが作動し
ていない時に、エンジンの内側に設けられる。
羽根の温度を測定してガスタービンの作動をコントロー
ルするために用いることのできる従来から良く知られて
いる光学式高温計装置の1つはランドタービンセンサ社
(Land Turbine Sensors,Inc.)によって開発されて
いる。現在、ランドの高温計装置は、ジェット航空機上
のエンジンの飛行中の温度モニタと、ジェット航空機お
よびテスト台に載置された他のタービンエンジン内の羽
根温度の傾向を得るために、ファイバーオプチックスと
共に用いられる。タービン羽根温度を測定するために用
いることができる他の幾種類かの高温計装置が利用可能
である。しかし現在、工業的規模のガスタービンエンジ
ンに容易に適用可能なものとして利用可能な装置はな
い。
ルするために用いることのできる従来から良く知られて
いる光学式高温計装置の1つはランドタービンセンサ社
(Land Turbine Sensors,Inc.)によって開発されて
いる。現在、ランドの高温計装置は、ジェット航空機上
のエンジンの飛行中の温度モニタと、ジェット航空機お
よびテスト台に載置された他のタービンエンジン内の羽
根温度の傾向を得るために、ファイバーオプチックスと
共に用いられる。タービン羽根温度を測定するために用
いることができる他の幾種類かの高温計装置が利用可能
である。しかし現在、工業的規模のガスタービンエンジ
ンに容易に適用可能なものとして利用可能な装置はな
い。
公知の光学式高温計温度測定装置の諸欠点の幾つかが以
下に討議される。代表的な例としてランドの高温計装置
を用いる場合、この器械の変換器はファイバオプチック
スヘッド、可撓性光ガイドおよび検知・増幅モジュール
を含んで成る。この装置の透視管構成成分は、下方端部
がエンジンハウジングのタービン部分を通過して、静置
案内羽根部分の第1列内の2つの羽根の間の開口部に固
定されるように、タービンエンジンに載置される。ファ
イバーオプチックス ヘッドは透視管の上方端部に連結
され、オプチックス ヘッド用検出部は透視管中に下方
へ延びる。検出部の下方端部には観測用レンズがあり、
このレンズは案内羽根部分を通る透視管開口部の後方の
短かい距離に位置決めされる。この事は複数の回転ター
ビン羽根の第1列を高温計が観測することを可能にす
る。
下に討議される。代表的な例としてランドの高温計装置
を用いる場合、この器械の変換器はファイバオプチック
スヘッド、可撓性光ガイドおよび検知・増幅モジュール
を含んで成る。この装置の透視管構成成分は、下方端部
がエンジンハウジングのタービン部分を通過して、静置
案内羽根部分の第1列内の2つの羽根の間の開口部に固
定されるように、タービンエンジンに載置される。ファ
イバーオプチックス ヘッドは透視管の上方端部に連結
され、オプチックス ヘッド用検出部は透視管中に下方
へ延びる。検出部の下方端部には観測用レンズがあり、
このレンズは案内羽根部分を通る透視管開口部の後方の
短かい距離に位置決めされる。この事は複数の回転ター
ビン羽根の第1列を高温計が観測することを可能にす
る。
透視管はその上方端部の近くに空気清浄入口を有する。
検出部を冷却し且つレンズを清浄する空気は入口を通る
ように方向付けられ、且つ検出部と透視管の内側の間の
小さい環状空間を通って下向きに流れる。可撓性のファ
イバーオプチックス光ガイドはその一端でオプチックス
ヘッドに連結され、その反対端部で検出・増幅モジュー
ルに連結され、モジュールはハウジング内に含まれて遠
い位置に載置される。
検出部を冷却し且つレンズを清浄する空気は入口を通る
ように方向付けられ、且つ検出部と透視管の内側の間の
小さい環状空間を通って下向きに流れる。可撓性のファ
イバーオプチックス光ガイドはその一端でオプチックス
ヘッドに連結され、その反対端部で検出・増幅モジュー
ルに連結され、モジュールはハウジング内に含まれて遠
い位置に載置される。
ランド装置の主な欠点は、変換器構成成分中のいくつか
が、それらが高い温度と圧力,振動および不純物にさら
されているタービンエンジンの厳しい環境内において作
動しなければならないことである。これら構成成分はエ
ンジン環境の内側に位置決めされているので、エンジン
はこれら部分を修理又は交換するために周期的に停止さ
れなければならない。静置案内羽根部分の第1列を通し
て透視管の下方端部を貫通させることは、複数の飛行機
用ガスタービンエンジンに対して構造上の差があるため
に、大型の工業用タービンにおいては特に好ましくな
い。
が、それらが高い温度と圧力,振動および不純物にさら
されているタービンエンジンの厳しい環境内において作
動しなければならないことである。これら構成成分はエ
ンジン環境の内側に位置決めされているので、エンジン
はこれら部分を修理又は交換するために周期的に停止さ
れなければならない。静置案内羽根部分の第1列を通し
て透視管の下方端部を貫通させることは、複数の飛行機
用ガスタービンエンジンに対して構造上の差があるため
に、大型の工業用タービンにおいては特に好ましくな
い。
ランド装置の他の欠点は、オプチックスヘッドから複数
のタービン羽根の第1列への透視線が与えられた大きさ
と位置に限定されることである。加えて透視管内側への
検出部のぴったりとしたはめ込みは、回転羽根表面上の
異った位置への目標スポットを移動するための透視線の
調整を可能にしない。固定された目標がタービン羽根の
最も高温の部分でないかも知れないので、このような限
定は好ましくない。例えば、複数のタービン羽根上のス
ケールの形成は温度読取りに不利な効果を与えることが
ある。したがって、例えば温度読取のスケールから外さ
れている羽根の部分上に目標スポットが与えられるなら
ば、温度読取りは多分不正確であるだろう。
のタービン羽根の第1列への透視線が与えられた大きさ
と位置に限定されることである。加えて透視管内側への
検出部のぴったりとしたはめ込みは、回転羽根表面上の
異った位置への目標スポットを移動するための透視線の
調整を可能にしない。固定された目標がタービン羽根の
最も高温の部分でないかも知れないので、このような限
定は好ましくない。例えば、複数のタービン羽根上のス
ケールの形成は温度読取りに不利な効果を与えることが
ある。したがって、例えば温度読取のスケールから外さ
れている羽根の部分上に目標スポットが与えられるなら
ば、温度読取りは多分不正確であるだろう。
本発明の光学式高温計と透視管組合体はタービンエンジ
ン中で羽根温度を測定するための他の装置を上廻る明白
な利点を有する。例えば高温計・検出器構成成分は、タ
ービンエンジンの高温且つ高圧環境の外側に完全にある
位置で、透視管に固定される。透視管は、高温計装置が
複数のタービン羽根の第1列に直線状の透視線を有する
ように、タービン内に位置決めされる。同時に、透視線
は透視管の内側で移動することができるので、高温計は
最も高温のスポット、あるいは最も低温のスポットを見
付けるために羽根表面を走査することができる。本発明
は又、タービンを停止することなしに修理作業を行った
り、高温計を外すために、高温計装置をエンジン環境か
ら離す手段を含む。本発明の他の利点は透視管構造体
が、静置案内羽根部分あるいはタービン部分構造体の他
の部分に貫通することなしに複数の回転タービン羽根の
優れた視野を提供することである。
ン中で羽根温度を測定するための他の装置を上廻る明白
な利点を有する。例えば高温計・検出器構成成分は、タ
ービンエンジンの高温且つ高圧環境の外側に完全にある
位置で、透視管に固定される。透視管は、高温計装置が
複数のタービン羽根の第1列に直線状の透視線を有する
ように、タービン内に位置決めされる。同時に、透視線
は透視管の内側で移動することができるので、高温計は
最も高温のスポット、あるいは最も低温のスポットを見
付けるために羽根表面を走査することができる。本発明
は又、タービンを停止することなしに修理作業を行った
り、高温計を外すために、高温計装置をエンジン環境か
ら離す手段を含む。本発明の他の利点は透視管構造体
が、静置案内羽根部分あるいはタービン部分構造体の他
の部分に貫通することなしに複数の回転タービン羽根の
優れた視野を提供することである。
より詳しくは、本発明は、タービンケーシングと高温ガ
スダクト部材の壁との間に位置決めされたコンプレッサ
排出部分と、少なくとも一列の回転タービン羽根と、該
回転タービン羽根と前記高温ガスダクト部材の壁の間に
位置決めされた少なくとも一列の静止案内羽根を有する
タービン入口部分を含んで成るガスタービンの燃焼温度
をコントロールする透視管組立体において、 該透視管組立体が光学式高温計装置と、該光学式高温計
装置に連結された第1端部を有し、且つその透視線が前
記光学式高温計から前記回転タービン羽根の列に延びる
ように前記回転ガスタービンに対して位置決めされてい
る透視管を含んで成り、 前記光学式高温計装置が前記タービンケーシングから離
れて前記ガスタービンの外側に位置決めされており、前
記透視管が前記高温ガスダクト部材の壁の中に延びて前
記静止羽根の列の前に位置決めされた第2端部を有し、
且つ前記透視管は前記タービンケーシング16に固定され
た第1端部と、前記光学式高温計装置に固定された第2
端部を有する管状部材の内側に位置決めされており、環
状空間が前記透視管と前記管状部材との間に規定される
ように、前記透視管の外径が前記管状部材の内径より小
さく、且つ 前記隣接する静止案内羽根の対の選択された区域、ある
いは前記回転タービン羽根の選択された区域の何れかを
直接感知することができるように前記透視線を調節する
手段が設けられていることを特徴とする。
スダクト部材の壁との間に位置決めされたコンプレッサ
排出部分と、少なくとも一列の回転タービン羽根と、該
回転タービン羽根と前記高温ガスダクト部材の壁の間に
位置決めされた少なくとも一列の静止案内羽根を有する
タービン入口部分を含んで成るガスタービンの燃焼温度
をコントロールする透視管組立体において、 該透視管組立体が光学式高温計装置と、該光学式高温計
装置に連結された第1端部を有し、且つその透視線が前
記光学式高温計から前記回転タービン羽根の列に延びる
ように前記回転ガスタービンに対して位置決めされてい
る透視管を含んで成り、 前記光学式高温計装置が前記タービンケーシングから離
れて前記ガスタービンの外側に位置決めされており、前
記透視管が前記高温ガスダクト部材の壁の中に延びて前
記静止羽根の列の前に位置決めされた第2端部を有し、
且つ前記透視管は前記タービンケーシング16に固定され
た第1端部と、前記光学式高温計装置に固定された第2
端部を有する管状部材の内側に位置決めされており、環
状空間が前記透視管と前記管状部材との間に規定される
ように、前記透視管の外径が前記管状部材の内径より小
さく、且つ 前記隣接する静止案内羽根の対の選択された区域、ある
いは前記回転タービン羽根の選択された区域の何れかを
直接感知することができるように前記透視線を調節する
手段が設けられていることを特徴とする。
本発明により1個以上の適切な路線(透視線)を見出す
ために、下記の手段が用いられるとよい。複数の可動羽
根が位置決めされているところから出発して、第1列に
おける隣接したガス方向付け部材の一対が、可動羽根の
第1列から一対のガス方向付け部材の間を通過する透視
線のために選ばれる。かくして一セットの透視線が生
じ、これら線は可動羽根の第1列において出発し、隣接
したガス方向付け部材の選択された対の間を通り、外側
ケーシングに達する。この事はケーシングの外側表面か
ら導管の壁を通って高温ガス用の通路への一セットの路
線を確立する。複数の路線は、複数の可動羽根に向けら
れている。
ために、下記の手段が用いられるとよい。複数の可動羽
根が位置決めされているところから出発して、第1列に
おける隣接したガス方向付け部材の一対が、可動羽根の
第1列から一対のガス方向付け部材の間を通過する透視
線のために選ばれる。かくして一セットの透視線が生
じ、これら線は可動羽根の第1列において出発し、隣接
したガス方向付け部材の選択された対の間を通り、外側
ケーシングに達する。この事はケーシングの外側表面か
ら導管の壁を通って高温ガス用の通路への一セットの路
線を確立する。複数の路線は、複数の可動羽根に向けら
れている。
このようにして、それぞれの路線がガスタービンの各種
の構成成分を検査するところを決定する。次にその路線
が検査されることになるガスタービンの構成成分への進
入の効果の評価がそれぞれの路線について行われる。こ
の評価に基づいて、可能性のある路線の1つが用いられ
る路線として選択される。路線の選択は、隣接するガス
方向付け部材の少くとも一対の他の対に対して、それぞ
れの路線を評価して最良の路線を見出すように選択する
という前述の手順を繰返えすことによってさらに最適な
ものにされる。
の構成成分を検査するところを決定する。次にその路線
が検査されることになるガスタービンの構成成分への進
入の効果の評価がそれぞれの路線について行われる。こ
の評価に基づいて、可能性のある路線の1つが用いられ
る路線として選択される。路線の選択は、隣接するガス
方向付け部材の少くとも一対の他の対に対して、それぞ
れの路線を評価して最良の路線を見出すように選択する
という前述の手順を繰返えすことによってさらに最適な
ものにされる。
ここにおける「路線」は、実質的に直線であり、複数の
可動羽根の状態を示す信号を複数の羽根から複数の羽根
の状態を感知する手段に伝送することができる路線とし
て定義される。これら路線は、弁やストップコックが閉
鎖された時に、一時的に路線を信号の伝送が透過しない
ようにし、しかし弁やストップコックが開かれている時
に、路線をこのような信号の伝送が透過するような弁や
ストップコックのようなコントロール手段を含むとよ
い。
可動羽根の状態を示す信号を複数の羽根から複数の羽根
の状態を感知する手段に伝送することができる路線とし
て定義される。これら路線は、弁やストップコックが閉
鎖された時に、一時的に路線を信号の伝送が透過しない
ようにし、しかし弁やストップコックが開かれている時
に、路線をこのような信号の伝送が透過するような弁や
ストップコックのようなコントロール手段を含むとよ
い。
前記路線が透視管の内側に配置される。透視管は、導管
の壁と外側ケーシングの壁との間の空間から通路の中へ
のガスの流を実質的に制限するために、その外側端部に
おいて、覗きガラスとして役立つ透明部材で密封され、
透視管の他端は導管の壁のまわりに少くとも延びる。実
際には透視管の周りから通路へのガスの流れは通常クロ
ーズ近接嵌合,滑り嵌め,膨張ジォイント,入れ子式部
分,あるいは当業者において公知の他の手段のような手
段によって実質的に制約される。
の壁と外側ケーシングの壁との間の空間から通路の中へ
のガスの流を実質的に制限するために、その外側端部に
おいて、覗きガラスとして役立つ透明部材で密封され、
透視管の他端は導管の壁のまわりに少くとも延びる。実
際には透視管の周りから通路へのガスの流れは通常クロ
ーズ近接嵌合,滑り嵌め,膨張ジォイント,入れ子式部
分,あるいは当業者において公知の他の手段のような手
段によって実質的に制約される。
透視管に滑り嵌めあるいは膨張ジョイントを用いる目的
は、一方において通路へのガスの流れの制約の維持を続
けながら、個々のタービン導管および透視管構成成分の
自由且つ独立した膨張を許すことにある。これとは別
に、もし透視管構成成分の自由且つ独立した膨張が必要
でないか望ましくないならば構成成分が互いに固定され
ていてもよい。路線の線は複数のガス方向付け入口案内
羽根の第1列において一対の隣接した羽根間を通過す
る。
は、一方において通路へのガスの流れの制約の維持を続
けながら、個々のタービン導管および透視管構成成分の
自由且つ独立した膨張を許すことにある。これとは別
に、もし透視管構成成分の自由且つ独立した膨張が必要
でないか望ましくないならば構成成分が互いに固定され
ていてもよい。路線の線は複数のガス方向付け入口案内
羽根の第1列において一対の隣接した羽根間を通過す
る。
その上に複数の可動の羽根が載置されているタービン軸
と前記路線(透視線)とがそれらの間に約20゜と約80゜
の間の角度を規定していると好ましく、より好ましくは
路線と軸は約40゜と約60゜の角度を規定する。路線の線
は複数のガス方向付け入口案内手段用支持手段を通過し
ない。
と前記路線(透視線)とがそれらの間に約20゜と約80゜
の間の角度を規定していると好ましく、より好ましくは
路線と軸は約40゜と約60゜の角度を規定する。路線の線
は複数のガス方向付け入口案内手段用支持手段を通過し
ない。
羽根の状態を感知するために用いられるとよい手段は例
えば光学式高温計,分光光度計および振動メータを含
む。感知されることができる状態としては、羽根温度、
羽根表面へのスケール形成の程度、羽根の振動の振幅、
および羽根の表面の化学的組成を含む。羽根の温度は例
えば光学式高温計によって感知することができ、形成さ
れた表面の組成は分光光度計によって感知することがで
きる。振動の振幅を感知するために用いられる手段はス
トロボスコープと、レーザビームであることができる光
ビームを含むとよい。感知手段は路線に一直線に並べら
れ、可動羽根に向けられる。
えば光学式高温計,分光光度計および振動メータを含
む。感知されることができる状態としては、羽根温度、
羽根表面へのスケール形成の程度、羽根の振動の振幅、
および羽根の表面の化学的組成を含む。羽根の温度は例
えば光学式高温計によって感知することができ、形成さ
れた表面の組成は分光光度計によって感知することがで
きる。振動の振幅を感知するために用いられる手段はス
トロボスコープと、レーザビームであることができる光
ビームを含むとよい。感知手段は路線に一直線に並べら
れ、可動羽根に向けられる。
本発明はまた羽根温度を連続的にモニタし、ガスタービ
ンの燃焼温度をコントロールするためにこのデータを利
用する光学式高温計と透視管組立体を提供する。好まし
い実施例において、光学式高温計装置は、開口端部で連
結器ネックを規定する高温計装置から延びる管状部材を
有する。本発明は開放位置と閉鎖位置を有する弁を含
み、その弁の一端は高温計連結器ネックに連結されてい
る。覗きガラスとして役立つ透明部材が高温計連結器ネ
ックと弁間に位置決めされる。他の管状部材がタービン
のケーシング部材へ固定されるノズルとの境界を定め
る。他端においてノズルは弁に連結される。
ンの燃焼温度をコントロールするためにこのデータを利
用する光学式高温計と透視管組立体を提供する。好まし
い実施例において、光学式高温計装置は、開口端部で連
結器ネックを規定する高温計装置から延びる管状部材を
有する。本発明は開放位置と閉鎖位置を有する弁を含
み、その弁の一端は高温計連結器ネックに連結されてい
る。覗きガラスとして役立つ透明部材が高温計連結器ネ
ックと弁間に位置決めされる。他の管状部材がタービン
のケーシング部材へ固定されるノズルとの境界を定め
る。他端においてノズルは弁に連結される。
透視管はノズル(管状部材)の内側に位置決めされ、こ
の管のフランジが付けられた端部は、ノズルと弁の間で
把持される。他端において、透視管はタービンの高温ガ
スダクト部材を通って延びる。透視管の外径はノズルの
内径より小さく、その結果環状空間が透視管とノズルの
間に定められる。ガスタービンはタービン部分を有し、
タービン部分の中には複数の静置案内羽根から成る列の
幾本かの列と、この案内羽根列の後方に位置決めされた
複数の回転タービン羽根から成る列の幾本かの列とがあ
る。高温ガスダクトで終了している透視管の端部は静置
案内羽根の第1列の前方にあり、この羽根列は回転ター
ビン羽根の第1列の前方にある。
の管のフランジが付けられた端部は、ノズルと弁の間で
把持される。他端において、透視管はタービンの高温ガ
スダクト部材を通って延びる。透視管の外径はノズルの
内径より小さく、その結果環状空間が透視管とノズルの
間に定められる。ガスタービンはタービン部分を有し、
タービン部分の中には複数の静置案内羽根から成る列の
幾本かの列と、この案内羽根列の後方に位置決めされた
複数の回転タービン羽根から成る列の幾本かの列とがあ
る。高温ガスダクトで終了している透視管の端部は静置
案内羽根の第1列の前方にあり、この羽根列は回転ター
ビン羽根の第1列の前方にある。
透視線が高温計装置から覗きガラス,透視管,静置案内
羽根の第1列を直接通過でき、且つ回転タービン羽根の
第1列の選択された区域上に衝突するように、透視管は
タービン部分内に位置決めされる。タービン部分を物理
的に貫通させるのではなく、羽根を観測するためには1
つの高温ダクトを貫通されることを必要とするのみであ
る。弁を開放位置にした時に、高温計装置は連続的に回
転羽根の温度をモニタし、このデータをタービンの燃焼
温度をコントロールするのに用いることができる。弁を
閉鎖位置に動かすと、透視管と高温計装置をタービン部
分の環境から離し、タービンが運転を続けている間に高
温計装置あるいは透視管の迅速な修理や交換を可能にす
る。
羽根の第1列を直接通過でき、且つ回転タービン羽根の
第1列の選択された区域上に衝突するように、透視管は
タービン部分内に位置決めされる。タービン部分を物理
的に貫通させるのではなく、羽根を観測するためには1
つの高温ダクトを貫通されることを必要とするのみであ
る。弁を開放位置にした時に、高温計装置は連続的に回
転羽根の温度をモニタし、このデータをタービンの燃焼
温度をコントロールするのに用いることができる。弁を
閉鎖位置に動かすと、透視管と高温計装置をタービン部
分の環境から離し、タービンが運転を続けている間に高
温計装置あるいは透視管の迅速な修理や交換を可能にす
る。
第1図は透視管組立体に連結された光学式高温計を略示
するタービンの部分斜視図である。この図面において、
高温計と透視管組立体はガスタービン上での典型的な作
動位置に配置されている。
するタービンの部分斜視図である。この図面において、
高温計と透視管組立体はガスタービン上での典型的な作
動位置に配置されている。
第2図は第1図に図示された光学式高温計と透視管組立
体の部分補助正面図である。
体の部分補助正面図である。
第3図は第2図の線3−3による図面である。ここに図
示されたものは透視管を経て見た時の回転タービン羽根
の像である。
示されたものは透視管を経て見た時の回転タービン羽根
の像である。
第4図は第2図に示された透視管組立体の拡大部分断面
図である。この図面は、好ましくない蒸気状態で且つ微
粒子状態の材料がある透視管を清浄するための手段を提
供する透視管とノズル間の環状空間と透視管内の複数の
開口部を特に示している。
図である。この図面は、好ましくない蒸気状態で且つ微
粒子状態の材料がある透視管を清浄するための手段を提
供する透視管とノズル間の環状空間と透視管内の複数の
開口部を特に示している。
第1図および第2図に特に関して、文字Aはこの発明の
光学式高温計と透視管組立体の一実施例を一般的に示
す。番号10は光学式高温計装置をさし、高温計装置から
延びる管状部材は連結器ネック11を規定する。連結器ネ
ック11のフランジ状端部は弁12のフランジ状両端部の片
方に連結される。覗きガラス(圧力シール)13は連結器
ネック11のフランジ状端部と弁12のフランジ状端部の間
にサンドイッチされる。
光学式高温計と透視管組立体の一実施例を一般的に示
す。番号10は光学式高温計装置をさし、高温計装置から
延びる管状部材は連結器ネック11を規定する。連結器ネ
ック11のフランジ状端部は弁12のフランジ状両端部の片
方に連結される。覗きガラス(圧力シール)13は連結器
ネック11のフランジ状端部と弁12のフランジ状端部の間
にサンドイッチされる。
高温計装置10と覗きガラス13は弁12を閉じることによっ
て、タービン入口部分19aの環境から絶縁させることが
できる。弁12は電気式あるいは流体式コントロール装置
によって、人手あるいは自動的に作動させることができ
る。この目的のために適した弁は、弁が開放位置にある
時に弁孔を通して透視の綺麗な線が存在する弁である。
このような各種弁の例はゲート弁,ボール弁およびプラ
グ弁である。
て、タービン入口部分19aの環境から絶縁させることが
できる。弁12は電気式あるいは流体式コントロール装置
によって、人手あるいは自動的に作動させることができ
る。この目的のために適した弁は、弁が開放位置にある
時に弁孔を通して透視の綺麗な線が存在する弁である。
このような各種弁の例はゲート弁,ボール弁およびプラ
グ弁である。
透視管組立体は基本的には透視管15および管状部材14か
ら作られる。管状部材14の前端には連結器ネック11から
見て反対側にある弁12のフランジ状端部に固着されるフ
ランジ14aが設けられる。管状部材14の反対側端部(フ
ランジ状ではない)はタービンケーシング16に固定され
る。透視管15は管状部材14の内側にはまる。透視管15の
前端のフランジ15aは管状部材14のフランジ状端部14aと
弁12のフランジとの間に把持される。第4図に最も良く
示されるように、透視管15の外径は透視管15と管状部材
14の間に環状空間17が規定されるように、管状部材14の
内径よりも僅かに小さい。
ら作られる。管状部材14の前端には連結器ネック11から
見て反対側にある弁12のフランジ状端部に固着されるフ
ランジ14aが設けられる。管状部材14の反対側端部(フ
ランジ状ではない)はタービンケーシング16に固定され
る。透視管15は管状部材14の内側にはまる。透視管15の
前端のフランジ15aは管状部材14のフランジ状端部14aと
弁12のフランジとの間に把持される。第4図に最も良く
示されるように、透視管15の外径は透視管15と管状部材
14の間に環状空間17が規定されるように、管状部材14の
内径よりも僅かに小さい。
透視管15の下端は高温ガスダクト部材18を通って延び、
コンプレッサ排出ガスがタービン入口部分19aへ過剰に
漏洩することを防ぐ。第2図に良く示されるように、透
視管の下端がダクト部材18の内側表面18aと同一平面に
されると好ましい。ガス温度が極度であるタービン入口
部分19aは表面18aの内側である。この発明の実際におい
て、透視管15が高温ガスダクトの中に延びることを許さ
ない理由は熱劣化が管の端部を破砕してもぎとらせる機
会を少くすることにある。透視管15は、第4図に示され
るように、管のフランジ14aの近くに配置されている幾
つかの小さい開口部20を有する。
コンプレッサ排出ガスがタービン入口部分19aへ過剰に
漏洩することを防ぐ。第2図に良く示されるように、透
視管の下端がダクト部材18の内側表面18aと同一平面に
されると好ましい。ガス温度が極度であるタービン入口
部分19aは表面18aの内側である。この発明の実際におい
て、透視管15が高温ガスダクトの中に延びることを許さ
ない理由は熱劣化が管の端部を破砕してもぎとらせる機
会を少くすることにある。透視管15は、第4図に示され
るように、管のフランジ14aの近くに配置されている幾
つかの小さい開口部20を有する。
タービンコンプレッサ21のコンプレッサ排出部分はケー
シンゲ16と高温ガスダクト18(あるいは複数のダクト)
の間にあって、一般的に番号21aで示されている区域で
ある。タービン部分19の内側には静置された複数の案内
羽根22の幾本かの列と、回転する複数のタービン羽根の
幾本かの列がある。第1図において最も良く示されるよ
うに、タービン羽根のそれぞれの列はロータ軸24上に取
付けられ、案内羽根22の列がタービン羽根23のそれぞれ
の列の前に位置決めされるように、静置案内羽根22のそ
れぞれの列がタービン部分の内側に取付けられる。
シンゲ16と高温ガスダクト18(あるいは複数のダクト)
の間にあって、一般的に番号21aで示されている区域で
ある。タービン部分19の内側には静置された複数の案内
羽根22の幾本かの列と、回転する複数のタービン羽根の
幾本かの列がある。第1図において最も良く示されるよ
うに、タービン羽根のそれぞれの列はロータ軸24上に取
付けられ、案内羽根22の列がタービン羽根23のそれぞれ
の列の前に位置決めされるように、静置案内羽根22のそ
れぞれの列がタービン部分の内側に取付けられる。
典型的な作動において、高温計装置は回転するタービン
羽根23の第1列の温度を連続的にモニターして、タービ
ンの燃焼温度を自動的にコントロールするためにこのデ
ータを利用する。この発明の実施に用いられると良い経
済的に利用可能ないくつかの光学式高温計装置が存在す
る。2色高温計として知られるこれらの装置の1つはこ
の発明における最初の温度モニター装置として好ましい
とされる。この装置の検出器は、温度データが2つの波
長の比積として計算される放射の2波長バンドに応答す
る。
羽根23の第1列の温度を連続的にモニターして、タービ
ンの燃焼温度を自動的にコントロールするためにこのデ
ータを利用する。この発明の実施に用いられると良い経
済的に利用可能ないくつかの光学式高温計装置が存在す
る。2色高温計として知られるこれらの装置の1つはこ
の発明における最初の温度モニター装置として好ましい
とされる。この装置の検出器は、温度データが2つの波
長の比積として計算される放射の2波長バンドに応答す
る。
この装置の特別の利点は回転羽根からの放射率における
変化に対して補償する能力である。他の利点はガラスを
通しての視野を曇らすフィルムあるいは他の材料によっ
て生ずる可能性のある、覗きガラスを通る放射の伝送に
おける変動に対して装置が補償することができることで
ある。検出器が遅い応答速度を有するので、個々の羽根
温度のプロフィルが得られることはできないが、しかし
この装置は平均温度値を読出す能力を有する。
変化に対して補償する能力である。他の利点はガラスを
通しての視野を曇らすフィルムあるいは他の材料によっ
て生ずる可能性のある、覗きガラスを通る放射の伝送に
おける変動に対して装置が補償することができることで
ある。検出器が遅い応答速度を有するので、個々の羽根
温度のプロフィルが得られることはできないが、しかし
この装置は平均温度値を読出す能力を有する。
他の従来からの光学式高温計装置は放射を検出するため
に単一バンドの波長を利用する。この種装置の中の幾つ
かの特別の利点は、検出器が放射への高速応答を有する
ことである。このことは高温計装置が個々の羽根温度を
読み取ることを可能にし、かくしてタービン部分におけ
る最も高温の羽根を見出すことができる。この装置の欠
点の中の1つは、検出器ファンクションの積分部分であ
る放射率が変動的であることにある。この変動が平均羽
根温度読取りを得ることに対しての長期間の時間にわた
って装置の信頼性を少くする。
に単一バンドの波長を利用する。この種装置の中の幾つ
かの特別の利点は、検出器が放射への高速応答を有する
ことである。このことは高温計装置が個々の羽根温度を
読み取ることを可能にし、かくしてタービン部分におけ
る最も高温の羽根を見出すことができる。この装置の欠
点の中の1つは、検出器ファンクションの積分部分であ
る放射率が変動的であることにある。この変動が平均羽
根温度読取りを得ることに対しての長期間の時間にわた
って装置の信頼性を少くする。
スペクトルアナライザとして知られる他の商業的に利用
可能な光学式装置がガスタービン中の回転羽根の温度を
モニタするためにこの発明の実施に使用されるとよい。
この装置は前述の各種の高温計装置に代って、あるいは
これらの器具の何れかによって得られた温度データを補
足するための第2次器具としての何れかで用いることが
できる。この装置の特別の利点は、全スペクトル、すな
わち赤外線から紫外線迄にわたる放射エネルギ波長に応
答することである。この検出器は遅い応答速度を有する
ので、もし個々の羽根温度のデータが望まれるのである
ならば、この検出器がランドユニットと組合せて用いら
れるのが最も良い。
可能な光学式装置がガスタービン中の回転羽根の温度を
モニタするためにこの発明の実施に使用されるとよい。
この装置は前述の各種の高温計装置に代って、あるいは
これらの器具の何れかによって得られた温度データを補
足するための第2次器具としての何れかで用いることが
できる。この装置の特別の利点は、全スペクトル、すな
わち赤外線から紫外線迄にわたる放射エネルギ波長に応
答することである。この検出器は遅い応答速度を有する
ので、もし個々の羽根温度のデータが望まれるのである
ならば、この検出器がランドユニットと組合せて用いら
れるのが最も良い。
温度モニタ作動を提供するために、前述したように、第
1図および第2図に示されたような位置で光学式高温計
装置10と透視管組立体が配置される。設置が完了する
と、タービンが始動され、弁12はその開放位置へ動かさ
れる。それから高温計装置10は複数の回転タービン羽根
23の最初の列に選択された目標スポットの直接且つ鮮明
な視野を与えるために調節される。第3図において、視
野域を通過する複数のタービン羽根の1つを表わす代表
的な目標スポットが小文字のsによって略示される。
1図および第2図に示されたような位置で光学式高温計
装置10と透視管組立体が配置される。設置が完了する
と、タービンが始動され、弁12はその開放位置へ動かさ
れる。それから高温計装置10は複数の回転タービン羽根
23の最初の列に選択された目標スポットの直接且つ鮮明
な視野を与えるために調節される。第3図において、視
野域を通過する複数のタービン羽根の1つを表わす代表
的な目標スポットが小文字のsによって略示される。
図面に示されるように、参照番号26で示された透視線は
高温計装置10から弁12、透視管15を通る直線軌道に従
い、案内羽根の第1列における複数の静置案内羽根22の
2個の間の開口部を通過する。前に述べたように、複数
の静置案内羽根22の第1列はタービン羽根23の第1列の
前方に位置決めされる。
高温計装置10から弁12、透視管15を通る直線軌道に従
い、案内羽根の第1列における複数の静置案内羽根22の
2個の間の開口部を通過する。前に述べたように、複数
の静置案内羽根22の第1列はタービン羽根23の第1列の
前方に位置決めされる。
高温計装置10が直線の透視線に沿って複数の回転タービ
ン羽根23を見ることができるようにすることがタービン
エンジン内での透視管15の実際の位置決めである。ここ
で説明されるように、タービン部分の如何なる構成成分
を通過せずに直線の透視線に沿って複数のタービン羽根
を見るという光学式高温計10の可能性は、光学式高温計
によってタービン羽根温度を測定するための如何なる公
知の技術を上廻る独特の改良であると信んじられる。
ン羽根23を見ることができるようにすることがタービン
エンジン内での透視管15の実際の位置決めである。ここ
で説明されるように、タービン部分の如何なる構成成分
を通過せずに直線の透視線に沿って複数のタービン羽根
を見るという光学式高温計10の可能性は、光学式高温計
によってタービン羽根温度を測定するための如何なる公
知の技術を上廻る独特の改良であると信んじられる。
最初に説明したように、光学式高温計10の機能は複数の
タービン羽根23の温度を連続的にモニターしてその温度
を感知することである。温度データは電子コントロール
回路(図示せず)に伝達され、電子コントロール回路は
入口ガス温度、出口ガス温度,燃料導入等の多様なター
ビン作動条件をコントロールする。この事は、コントロ
ール回路がタービンへの燃料供給を自動的に調節して、
燃焼温度を好ましいレベルに維持することを可能にす
る。
タービン羽根23の温度を連続的にモニターしてその温度
を感知することである。温度データは電子コントロール
回路(図示せず)に伝達され、電子コントロール回路は
入口ガス温度、出口ガス温度,燃料導入等の多様なター
ビン作動条件をコントロールする。この事は、コントロ
ール回路がタービンへの燃料供給を自動的に調節して、
燃焼温度を好ましいレベルに維持することを可能にす
る。
タービンの作動の間中、タービン構造体内側の水蒸気は
透視管15および弁12を通って上向きに移動することがで
き、覗きガラス13の内側上に凝縮する。覗きガラス上に
このようにして生じた凝縮したフィルムは透視線を妨害
することになり、不正確な温度読取りを生ずるのに充分
である。この問題はコンプレッサ排出部分21aから加圧
空気で透視管15を清浄することによって解決される。例
えばコンプレッサ排出部分21aにおける空気は約150psi
であり、これはタービン入口部分19aにおけるガスの入
口圧力より約5psi高い。この圧力差が、コンプレッサ排
出部分21aにおける空気が管状部材14と透視管15間の環
状空間17を通って逆流することを可能にする。空間17内
の空気は複数の開口部20を通過し、透視管15を経てター
ビン部分に流れる。空気は透視管15を通って移動するの
で、空気は水蒸気を一緒に運ぶ。
透視管15および弁12を通って上向きに移動することがで
き、覗きガラス13の内側上に凝縮する。覗きガラス上に
このようにして生じた凝縮したフィルムは透視線を妨害
することになり、不正確な温度読取りを生ずるのに充分
である。この問題はコンプレッサ排出部分21aから加圧
空気で透視管15を清浄することによって解決される。例
えばコンプレッサ排出部分21aにおける空気は約150psi
であり、これはタービン入口部分19aにおけるガスの入
口圧力より約5psi高い。この圧力差が、コンプレッサ排
出部分21aにおける空気が管状部材14と透視管15間の環
状空間17を通って逆流することを可能にする。空間17内
の空気は複数の開口部20を通過し、透視管15を経てター
ビン部分に流れる。空気は透視管15を通って移動するの
で、空気は水蒸気を一緒に運ぶ。
覗きガラス13は高温計装置10の覗き窓の機能を有する。
覗きガラス13はその中に開口部を有しない材料から作ら
れた固体片であるので、弁12が開かれた位置にある時に
タービンと高温計装置10間のクリティカルな圧力シート
として機能する。
覗きガラス13はその中に開口部を有しない材料から作ら
れた固体片であるので、弁12が開かれた位置にある時に
タービンと高温計装置10間のクリティカルな圧力シート
として機能する。
この発明の好ましい実施例においては、ここに説明され
且つ図示されるように、弁12は覗きガラス13および高温
計装置10をタービンエンジン環境から隔てる手段を提供
する。前に指摘したように、この事はこの発明の重要な
特徴である。なぜならばそれは、高温計装置10あるいは
覗きガラス13を外したり、交換したり、あるいはタービ
ンが稼動中に器械を修理したりすることができるように
するからである。この発明の範囲は弁12がここに図示さ
れた構造体から除かれている第2実施例を含む。この実
施例において、高温計装置10の連結器ネック11は覗きガ
ラス13と共に、管状部材14のフランジ14aと透視管15の
フランジ15aに直接連結され、前記覗きガラス13は連結
器ネック11のフランジと透視管15のフランジ15aとの間
に位置決めされる。
且つ図示されるように、弁12は覗きガラス13および高温
計装置10をタービンエンジン環境から隔てる手段を提供
する。前に指摘したように、この事はこの発明の重要な
特徴である。なぜならばそれは、高温計装置10あるいは
覗きガラス13を外したり、交換したり、あるいはタービ
ンが稼動中に器械を修理したりすることができるように
するからである。この発明の範囲は弁12がここに図示さ
れた構造体から除かれている第2実施例を含む。この実
施例において、高温計装置10の連結器ネック11は覗きガ
ラス13と共に、管状部材14のフランジ14aと透視管15の
フランジ15aに直接連結され、前記覗きガラス13は連結
器ネック11のフランジと透視管15のフランジ15aとの間
に位置決めされる。
前に記載されたように、高温計装置が直線の透視線に沿
って複数の回転タービン羽根を見ることが可能であるこ
とがタービンエンジンにおける透視管の実際の位置決め
である。この発明の実際は又高温計装置あるいは他の感
知器具が静置案内羽根,高温ガスダクト、燃焼器あるい
はその他の部分のようなエンジンの内側の他の構成成分
を見ることが可能である位置に透視管を配置することが
できることを含む。特に、第3図に示す透視管15の視野
域において、隣接する静止案内羽根22の対の選択された
区域を目標スポットsとすることができる。この場合
は、温度の高い回転タービン羽根23から直接得られる放
射熱としてではなく、輻射あるいは反射熱としてのデー
タが得られる。このデータは放射熱として得られる測定
値を補正するために用いることができる。なお、目標ス
ポットsは光学式高温計10を調整することにより移動さ
せることができる。
って複数の回転タービン羽根を見ることが可能であるこ
とがタービンエンジンにおける透視管の実際の位置決め
である。この発明の実際は又高温計装置あるいは他の感
知器具が静置案内羽根,高温ガスダクト、燃焼器あるい
はその他の部分のようなエンジンの内側の他の構成成分
を見ることが可能である位置に透視管を配置することが
できることを含む。特に、第3図に示す透視管15の視野
域において、隣接する静止案内羽根22の対の選択された
区域を目標スポットsとすることができる。この場合
は、温度の高い回転タービン羽根23から直接得られる放
射熱としてではなく、輻射あるいは反射熱としてのデー
タが得られる。このデータは放射熱として得られる測定
値を補正するために用いることができる。なお、目標ス
ポットsは光学式高温計10を調整することにより移動さ
せることができる。
本発明において用いることのできる高温計のその他のタ
イプは高温ガスダクト内にある各種ガスの放射波長に同
調させられるものである。このような高温計はここに記
載されたように配置された透視管と協働させて用いるこ
とができ、高温ガスダクト内の各種ガスによって発出さ
れた放射を自由に伝達する適当なガスで透視管は清浄さ
れることができる。この事は高温計が高温ガスダクト中
の各種ガスの温度をモニタすることを可能にする。
イプは高温ガスダクト内にある各種ガスの放射波長に同
調させられるものである。このような高温計はここに記
載されたように配置された透視管と協働させて用いるこ
とができ、高温ガスダクト内の各種ガスによって発出さ
れた放射を自由に伝達する適当なガスで透視管は清浄さ
れることができる。この事は高温計が高温ガスダクト中
の各種ガスの温度をモニタすることを可能にする。
簡潔にするために、開示される発明は1本の高温ガス導
管を利用するガスタービンとして複数の図面内で図示さ
れている。本発明は言葉による説明によって示されてい
るように複数の高温ガス導管を含むガスタービンに応用
可能である。実際に、本発明は最初に複数導管タービン
に利用されている。高温ガス導管の数はガスタービン設
計上の問題であり、本発明の主題とは関係を有しない。
管を利用するガスタービンとして複数の図面内で図示さ
れている。本発明は言葉による説明によって示されてい
るように複数の高温ガス導管を含むガスタービンに応用
可能である。実際に、本発明は最初に複数導管タービン
に利用されている。高温ガス導管の数はガスタービン設
計上の問題であり、本発明の主題とは関係を有しない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 昭56−501414(JP,A) 米国特許2576514(US,A) AIRCRAFT ENGINEERI NG 44〔12〕(1972)(米),P.16− 21
Claims (4)
- 【請求項1】タービンケーシング(16)と高温ガスダク
ト部材(18)の壁との間に位置決めされたコンプレッサ
排出部分(21a)と、 少なくとも一列の回転タービン羽根(23)と、該回転タ
ービン羽根(23)と前記高温ガスダクト部材(18)の壁
の間に位置決めされた少なくとも一列の静止案内羽根
(22)を有するタービン入口部分(19a)を含んで成る
ガスタービンの燃焼温度をコントロールする透視管組立
体(A)において、 該透視管組立体(A)が光学式高温計装置(10)と、該
光学式高温計装置(10)に連結された第1端部を有し、
且つその透視線(26)が前記光学式高温計(10)から前
記回転タービン羽根(23)の列に延びるように前記回転
ガスタービンに対して位置決めされている透視管(15)
を含んで成り、 前記光学式高温計装置(10)が前記タービンケーシング
(16)から離れて前記ガスタービンの外側に位置決めさ
れており、前記透視管(15)が前記高温ガスダクト部材
(18)の壁の中に延びて前記静止羽根の列の前に位置決
めされた第2端部を有し、且つ前記透視管は前記タービ
ンケーシング(16)に固定された第1端部と、前記光学
式高温計装置(10)に固定された第2端部(14a)を有
する管状部材(14)の内側に位置決めされており、環状
空間(17)が前記透視管(15)と前記管状部材(14)と
の間に規定されるように、前記透視管(15)の外径が前
記管状部材(14)の内径より小さく、且つ 前記隣接する静止案内羽根(22)の対の選択された区
域、あるいは前記回転タービン羽根(23)の選択された
区域の何れかを直接感知することができるように前記透
視線(26)を調節する手段が設けられていることを特徴
とするガスタービンの燃焼温度をコントロールする透視
管組立体。 - 【請求項2】前記環状空間(17)がガスタービンのコン
プレッサ排出部分(21a)に連通し、前記透視管(15)
が、該透視管の第1端部の近くに位置決めされている複
数の開口部(20)を有し、該開口部(20)が前記環状空
間(17)に連通し、もって前記透視管(15)はコンプレ
ッサ排出部分(21a)からの圧力空気で清浄されるよう
になっていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
の透視管組立体。 - 【請求項3】前記透視線(26)と、その上に複数の可動
な羽根(23)が載置されているタービンがそれらの間で
20゜から80゜の非交叉且つ非平行な角度で配置されてい
る請求の範囲第1項又は第2項記載の透視管組立体。 - 【請求項4】前記光学式高温装置(10)が開口端を有す
る連結器ネック(11)と、該連結器ネック(11)の開口
端に連結された第1端部と前記透視管(15)の第2端部
(14a)に連結された第2端部を有する弁(12)とを含
んで成り、且つ透明部材(13)が前記連結器ネック(1
1)と前記弁(12)の第1端部の連結域に配置されてお
り、それによって弁(12)が閉鎖位置にある時に、前記
光学式高温計装置(10)と前記透明部材(13)がタービ
ン入口部分(19a)の環境から隔てられることを特徴と
する請求の範囲第1項から第3項迄の何れか1項に記載
の透視管組立体。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US61865884A | 1984-06-08 | 1984-06-08 | |
| US618658 | 1984-06-08 | ||
| US06/730,007 US4648711A (en) | 1984-06-08 | 1985-05-02 | Sight tube assembly and sensing instrument for controlling a gas turbine |
| US730007 | 1985-05-02 | ||
| PCT/US1985/001042 WO1986000131A1 (en) | 1984-06-08 | 1985-06-03 | Optical pyrometer sight tube assembly for controlling a gas turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61500812A JPS61500812A (ja) | 1986-04-24 |
| JPH0663855B2 true JPH0663855B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=27088292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60503491A Expired - Lifetime JPH0663855B2 (ja) | 1984-06-08 | 1985-06-03 | ガスタービンをコントロールする光学式高温計透視管組立体 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4648711A (ja) |
| EP (1) | EP0183846B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0663855B2 (ja) |
| KR (1) | KR900003564B1 (ja) |
| CN (1) | CN1006998B (ja) |
| AU (1) | AU564325B2 (ja) |
| BR (1) | BR8506776A (ja) |
| CA (1) | CA1248358A (ja) |
| DD (1) | DD239440A5 (ja) |
| DE (1) | DE3587265T2 (ja) |
| IN (2) | IN165102B (ja) |
| MY (1) | MY102697A (ja) |
| WO (1) | WO1986000131A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA854344B (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5201227A (en) * | 1992-03-05 | 1993-04-13 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Device for measuring vibrations on rotating blade |
| US5226731A (en) * | 1992-05-28 | 1993-07-13 | Electric Power Research Institute | Apparatus for measuring rotor exhaust gas bulk temperature in a combustion turbine and method therefor |
| AU4637393A (en) * | 1992-08-10 | 1994-03-03 | Dow Deutschland Inc. | Process for detecting fouling of an axial compressor |
| EP0654163B1 (en) * | 1992-08-10 | 2000-07-26 | Dow Deutschland Inc. | Process and device for monitoring vibrational excitation of an axial compressor |
| CA2142189A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-17 | Hilger A. Walter | Adaptor for mounting a pressure sensor to a gas turbine housing |
| WO1994003862A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-17 | Dow Deutschland Inc. | Process and device for monitoring and for controlling of a compressor |
| US5316385A (en) * | 1993-03-30 | 1994-05-31 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Correction-free pyrometry in radiant wall furnaces |
| US5421652A (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-06 | General Electric Company | Pyrometer adapter |
| FR2718237B1 (fr) * | 1994-03-30 | 1996-06-21 | Europ Propulsion | Dispositif de mesure optique de température cryogénique. |
| US5930990A (en) * | 1996-05-14 | 1999-08-03 | The Dow Chemical Company | Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression |
| US5867977A (en) * | 1996-05-14 | 1999-02-09 | The Dow Chemical Company | Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression |
| US6733173B1 (en) * | 1996-12-19 | 2004-05-11 | Diamond Power International, Inc. | Pyrometer for measuring the temperature of a gas component within a furnace |
| DE19736276B4 (de) * | 1997-08-21 | 2006-07-27 | Alstom Technology Ltd | Optisches Pyrometer für Gasturbinen |
| US6250064B1 (en) | 1999-05-07 | 2001-06-26 | General Electric Co. | Gas turbine inlet air integrated water saturation and supersaturation system and related process |
| US6698920B1 (en) * | 2000-05-08 | 2004-03-02 | General Electric Company | Temperature measuring system and optical switch used therein |
| US6579005B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-06-17 | General Electric Company | Utilization of pyrometer data to detect oxidation |
| ITMI20011948A1 (it) * | 2001-09-18 | 2003-03-18 | Nuovo Pignone Spa | Dispositivo anti-condensa per un sensore di fiamma di una camera di combustione |
| US6786635B2 (en) * | 2002-11-06 | 2004-09-07 | General Electric Company | Turbine blade (bucket) health monitoring and prognosis using neural network based diagnostic techniques in conjunction with pyrometer signals |
| US20040114666A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-06-17 | Hardwicke Canan Uslu | Temperature sensing structure, method of making the structure, gas turbine engine and method of controlling temperature |
| US20040179575A1 (en) * | 2003-01-23 | 2004-09-16 | Markham James R. | Instrument for temperature and condition monitoring of advanced turbine blades |
| DE102004049789A1 (de) * | 2004-10-12 | 2006-04-13 | BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Temperatur in einem Schmelzofen |
| US7633066B2 (en) * | 2006-05-22 | 2009-12-15 | General Electric Company | Multiwavelength pyrometry systems |
| US8790006B2 (en) * | 2009-11-30 | 2014-07-29 | General Electric Company | Multiwavelength thermometer |
| CN101979840B (zh) * | 2010-10-21 | 2013-04-10 | 华中科技大学 | 高温高压环境下的视窗结构及其加工工艺 |
| US8158428B1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-04-17 | General Electric Company | Methods, systems and apparatus for detecting material defects in combustors of combustion turbine engines |
| JP5951548B2 (ja) * | 2013-04-04 | 2016-07-13 | 三菱重工業株式会社 | プローブシステム、エンジン、検査方法及びプログラム |
| US9482579B2 (en) | 2013-09-03 | 2016-11-01 | General Electric Company | Systems and methods for planar temperature measurement |
| US10697317B2 (en) | 2016-03-17 | 2020-06-30 | General Electric Company | Optical imaging system for a gas turbine engine |
| US20170356342A1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-14 | General Electric Company | Circuit-level heating for wide wobbe fuels in dln gas turbine combustion |
| CN113188798B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-07-22 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 一种用于航空发动机转子的超高温实验装置 |
| CN120427691A (zh) * | 2025-06-18 | 2025-08-05 | 内蒙古汇能煤化工有限公司 | 一种基于温度传感器的汽轮机叶片无损检测装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2576514A (en) * | 1949-06-11 | 1951-11-27 | Cons Mining & Smelting Co | Pyrometer |
| US4306835A (en) * | 1979-11-20 | 1981-12-22 | Avco Corporation | Air purging unit for an optical pyrometer of a gas turbine engine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB694715A (en) * | 1949-06-22 | 1953-07-29 | Armstrong Siddeley Motors Ltd | Temperature measuring means |
| GB1092590A (en) * | 1966-08-04 | 1967-11-29 | Land Pyrometers Ltd | Improvements in or relating to air-purge units for radiation pyrometers |
| GB1589531A (en) * | 1978-02-07 | 1981-05-13 | Smiths Industries Ltd | Optical devices and engine installations including such devices |
| US4411533A (en) * | 1981-04-27 | 1983-10-25 | Texaco Inc. | System for measuring temperature of hot gases laden with entrained solids |
-
1985
- 1985-05-02 US US06/730,007 patent/US4648711A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-03 EP EP85903897A patent/EP0183846B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-03 DE DE8585903897T patent/DE3587265T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-03 WO PCT/US1985/001042 patent/WO1986000131A1/en not_active Ceased
- 1985-06-03 AU AU46764/85A patent/AU564325B2/en not_active Ceased
- 1985-06-03 KR KR1019860700074A patent/KR900003564B1/ko not_active Expired
- 1985-06-03 JP JP60503491A patent/JPH0663855B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-03 BR BR8506776A patent/BR8506776A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-06-07 DD DD85277163A patent/DD239440A5/de not_active IP Right Cessation
- 1985-06-07 IN IN419/MAS/85A patent/IN165102B/en unknown
- 1985-06-07 ZA ZA854344A patent/ZA854344B/xx unknown
- 1985-06-07 CA CA000483410A patent/CA1248358A/en not_active Expired
- 1985-07-06 CN CN85105166A patent/CN1006998B/zh not_active Expired
-
1987
- 1987-09-28 MY MYPI87002083A patent/MY102697A/en unknown
-
1989
- 1989-01-09 IN IN21/MAS/89A patent/IN168690B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2576514A (en) * | 1949-06-11 | 1951-11-27 | Cons Mining & Smelting Co | Pyrometer |
| US4306835A (en) * | 1979-11-20 | 1981-12-22 | Avco Corporation | Air purging unit for an optical pyrometer of a gas turbine engine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AIRCRAFTENGINEERING44〔12〕(1972)(米),P.16−21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4676485A (en) | 1986-01-10 |
| US4648711A (en) | 1987-03-10 |
| CN1006998B (zh) | 1990-02-28 |
| WO1986000131A1 (en) | 1986-01-03 |
| EP0183846A4 (en) | 1987-09-15 |
| DE3587265D1 (de) | 1993-05-19 |
| DE3587265T2 (de) | 1993-07-29 |
| KR860700149A (ko) | 1986-03-31 |
| BR8506776A (pt) | 1986-11-25 |
| IN165102B (ja) | 1989-08-19 |
| CN85105166A (zh) | 1986-12-03 |
| DD239440A5 (de) | 1986-09-24 |
| JPS61500812A (ja) | 1986-04-24 |
| CA1248358A (en) | 1989-01-10 |
| EP0183846A1 (en) | 1986-06-11 |
| KR900003564B1 (ko) | 1990-05-21 |
| MY102697A (en) | 1992-09-30 |
| ZA854344B (en) | 1987-02-25 |
| AU564325B2 (en) | 1987-08-06 |
| EP0183846B1 (en) | 1993-04-14 |
| IN168690B (ja) | 1991-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0663855B2 (ja) | ガスタービンをコントロールする光学式高温計透視管組立体 | |
| EP0039706B1 (en) | Air purging unit for an optical pyrometer of a gas turbine engine | |
| US6109783A (en) | Optic pyrometer for gas turbines | |
| US5148667A (en) | Gas turbine flame diagnostic monitor | |
| US8215159B2 (en) | Inspection of holes | |
| US20060088793A1 (en) | Optical viewing system for monitoring a wide angle area of interest exposed to high temperature | |
| EP4060308B1 (en) | Leak detection system and method | |
| US10132688B2 (en) | System and method for detecting spall within a turbine engine | |
| JP2012036894A (ja) | 発電システム内の故障検出及び故障緩和のための熱制御システム | |
| NO326264B1 (no) | Anordning, system og fremgangsmate for beskrivelse av en forbrenningsflamme | |
| CN102192823A (zh) | 用于泄漏探测的热测量系统和方法 | |
| CN102576148A (zh) | 用于燃气轮机的柔性成像光纤束监测系统 | |
| CN106644093A (zh) | 一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量 | |
| EP2642085B1 (en) | An inspection device for a gas turbine engine | |
| US8033719B2 (en) | Gas turbine with protective sheath for a probe and method for protecting an instrument lead which is laid in a protective sheath | |
| CN102374033A (zh) | 用于操作燃气轮机的系统及方法 | |
| CN103968950A (zh) | 多色高温测定成像系统及其操作方法 | |
| CN209689779U (zh) | 一种基于tdlas技术的燃气轮机燃烧温度监测系统 | |
| GB2487930A (en) | Inspection of engine components | |
| JP3643663B2 (ja) | 複合発電プラント | |
| EP4134643A1 (en) | Non-contact high temperature measurement system | |
| HK1027031A (en) | Topical drug preparations | |
| JP3272074B2 (ja) | ガスタービン燃焼器の燃焼火炎モニター装置 | |
| Kirby et al. | Infrared Thermometry for Control and Monitoring of Industrial Gas Turbines | |
| CN119289884A (zh) | 基于光纤束的涡轮叶片非接触应变测量装置及测量方法 |