用于使用声干涉测量燃气涡轮机中的温度的系统和方法技术方案

技术编号:13835439 阅读:76 留言:0更新日期:2016-10-15 15:54
公开了测量燃气涡轮机中的温度的系统和方法。该方法(400)能够包含:将第一声信号(230)朝向涡轮机中的气路引导;将第二声信号(240)朝向涡轮机中的气路引导;在下游气路位置处接收第一声信号(230)和第二声信号(240);组合第一声信号(230)和第二声信号(240)以创建所组合的声信号(260),其中第一声信号(230)的一部分抵偿第二声信号(240)的一部分;以及至少部分基于所组合的声信号(260)来确定气路的温度。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例一般涉及燃气涡轮机,并且更具体地涉及用于使用声干涉测量燃气涡轮机中的温度的系统和方法
技术介绍
涡轮机引擎的控制和健康管理能够取决于在整个引擎中准确地测量温度。准确并且可靠的温度测量可用于评估各个引擎组件的性能和健康状态。通常用于测量温度的一些工具可包含传感器和热电偶。然而,由于气体温度达到大大高于2000°F,这些组件暴露在极端苛刻的条件下,使它们易受老化和故障。
技术实现思路
通过本公开的某些实施例可解决上述需要和/或问题的一些或全部。某些实施例可包含用于使用声干涉测量燃气涡轮机中的温度的系统和方法。根据本公开的一个实施例,提供了一种方法。该方法可包含:将第一声信号朝向涡轮机中的气路引导;将第二声信号朝向涡轮机中的气路引导;在下游气路位置处接收第一声信号和第二声信号;组合第一声信号和第二声信号以创建所组合的声信号,其中第一声信号的一部分抵偿第二声信号的一部分;并且基于所组合的声信号确定气路的温度。根据本公开的另一个实施例,提供了一种系统。该系统可包含耦合到控制器的测量装置。该测量装置可包含:输出声信号的声源;将声信号分离成第一声信号和第二声信号的波分离器;将第一声信号朝向燃气涡轮机中的气路引导的载波波导;将第二声信号朝向燃气涡轮机中的气路引导的干涉波导,其中干涉波导比载波波导长;以及组合第一声信号和第二声信号以创建所组合的声信号的波加法器,其中第一声信号的一部分抵偿第二声信号的一部分。该系统可进一步包含至少一个存储器,其可操作的以存储计算机可运行指令,其中该至少一个控制器能够对该至少一个存储器进行访问并且运行计算机可运行指令以生成输入信号
且基于所组合的声信号确定气路的温度。在又一个实施例中,能够提供一种存储计算机可运行指令的一个或多个计算机可读媒体。该计算机可运行指令,当由控制器运行时,能够将控制器配置成:经由载波波导,将第一声信号朝向涡轮机中的气路引导;经由干涉波导,将第二声信号朝向涡轮机中的气路引导;通过波加法器,在下游气路位置处接收第一声信号和第二声信号;通过波加法器,组合第一声信号和第二声信号以创建所组合的声信号,其中第一声信号的一部分抵偿第二声信号的一部分;以及基于所组合的声信号,通过控制器确定气路的温度。从结合下面附图所进行的下面的描述,本公开的其他实施例、特征和方面将变得显而易见。本申请提供了一组技术方案,如下:1.一种用于测量诸如燃气涡轮机中的温度的方法,所述方法包括:将第一声信号朝向涡轮机中的气路引导;将第二声信号朝向所述涡轮机中的所述气路引导;在下游气路位置处接收所述第一声信号和所述第二声信号;组合所述第一声信号和所述第二声信号以创建所组合的声信号,其中所述第一声信号的一部分抵偿所述第二声信号的一部分;以及至少部分基于所述所组合的声信号来确定所述气路的温度。2.根据技术方案1所述的方法,其中将第一声信号和第二声信号朝向涡轮机中的气路引导包括:向声源传输输入信号;经由所述声源,至少部分基于所述输入信号来生成声信号;经由输入波导从所述声源向波分离器传递所述声信号;经由所述波分离器,将所述声信号分离成所述第一声信号和所述第二声信号;经由载波波导引导所述第一声信号;以及经由干涉波导引导所述第二声信号,其中所述干涉波导比所述载波波导长。3.根据技术方案2所述的方法,其中所述声信号包括声谱。4.根据技术方案2所述的方法,其中控制器耦合到所述声源,并且其中所述控制器配置成生成所述输入信号。5.根据技术方案2所述的方法,其中所述声源包括下列的至少一个:(i)喇叭、(ii)电磁线圈空气阀、(iii)汽笛、(iv)振动器驱动隔膜或者(v)空气扬声器。6.根据技术方案1所述的方法,其中所述气路的所述温度包括下列的至少一个:(i)燃气涡轮机的排气温度、(ii)燃气涡轮机的热气路内的温度或(iii)燃气涡轮机的实际点火温度或希望测量的任何其他温度。7.根据技术方案1所述的方法,其中组合所述第一声信号和所述第二声信号以创建所组合的声信号包括:经由波加法器组合所述第一声信号和所述第二声信号;经由输出波导将所述所组合的声信号从所述波加法器引导到扩音器,其中所述扩音器耦合到数模转换器;经由所述扩音器,基于所述所组合的声信号来生成电波;经由所述扩音器,基于所述电波来生成模拟信号;以及经由所述数模转换器,将所述模拟信号转换为数字信号。8.根据技术方案7所述的方法,其中经由控制器至少部分基于所述所组合的声信号来确定所述气路的温度包括:经由所述控制器,识别所述数字信号中的信号最小值,所述信号最小值对应于由所述第二声信号的一部分所抵偿的所述第一声信号(230)的所述部分;经由所述控制器,选择与所述信号最小值相关联的频率,其中所述频率与温度相关联;以及经由所述控制器,至少部分基于所述所选择的频率来确定所述气路的所述温度。9.根据技术方案1所述的方法,其中所述气路的所述温度是跨所述载波波导的平均温度。10.根据技术方案1所述的方
法,其中所述载波波导和所述干涉波导设置在波分离器和波加法器之间,并且其中所述干涉波导比所述载波波导长以在所述第一声信号和所述第二声信号之间创建周相移动。11.一种燃气涡轮机温度测量(或希望测量的任何其他的温度)系统,包括:测量装置,包括:声源,配置成输出声信号;波分离器,配置成将所述声信号分离成第一声信号和第二声信号;载波波导,配置成将所述第一声信号朝向燃气涡轮机中的气路引导;干涉波导,配置成将所述第二声信号朝向所述燃气涡轮机中的所述气路引导,其中所述干涉波导比所述载波波导长;波加法器,配置成组合所述第一声信号和所述第二声信号以创建所组合的声信号,其中所述第一声信号的一部分抵偿所述第二声信号的一部分;至少一个存储器,可操作的以存储计算机可运行指令;以及至少一个控制器,配置成对所述至少一个存储器进行访问并且运行所述计算机可运行指令以:生成输入信号;以及至少部分基于所述所组合的声信号来确定所述气路的温度。12.根据技术方案11所述的系统,其中所述声信号包括声谱。13.根据技术方案11所述的系统,其中所述声源包括下列的至少一个:(i)喇叭、(ii)电磁线圈空气阀、(iii)汽笛、(iv)振动器驱动隔膜或者(v)空气扬声器。14.根据技术方案11所述的系统,其中所述气路的所述温度包括下列的至少一个:(i)燃气涡轮机的排气温度、(ii)燃气涡轮机的热气路内的温度或(iii)燃气涡轮机的实际点火温度或希望测量的任何其他温度。15.根据技术方案11所述的系统,其中所述至少一个控制器耦合到所述声源并且进一步配置成向所述声源传输所述输入信号。16.根据技术方案11所述的系统,进一步包括扩音器,所述扩音器配置成:基于测量所述所组合的声信号来生成电波;以及基于所述电波来生成模拟信号。17.根据技术方案16所述的系统,进一步包括数模转换器以将所述模拟信号转换为数字信号。18.根据技术方案17所述的系统,其中所述至少一个控制器进一步配置成:识别所述数字信号中的信号最小值,其中所述信号最小值对应于由所述第二声信号的一部分所抵偿的所述第一声信号的所述部分;选择与所述信号最小值相关联的频率,其中所述频率与温度相关联;以及至少部分基于所述所选择的频率来确定所述气路的所述温度。19本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于测量诸如燃气涡轮机中的温度的方法(400),所述方法包括:将第一声信号(230)朝向涡轮机中的气路引导;将第二声信号(240)朝向所述涡轮机中的所述气路引导;在下游气路位置处接收所述第一声信号(230)和所述第二声信号(240);组合所述第一声信号(230)和所述第二声信号(240)以创建所组合的声信号(260),其中所述第一声信号(230)的一部分抵偿所述第二声信号(240)的一部分;以及至少部分基于所述所组合的声信号(260)来确定所述气路的温度。

【技术特征摘要】
2015.02.02 US 14/6116391.一种用于测量诸如燃气涡轮机中的温度的方法(400),所述方法包括:将第一声信号(230)朝向涡轮机中的气路引导;将第二声信号(240)朝向所述涡轮机中的所述气路引导;在下游气路位置处接收所述第一声信号(230)和所述第二声信号(240);组合所述第一声信号(230)和所述第二声信号(240)以创建所组合的声信号(260),其中所述第一声信号(230)的一部分抵偿所述第二声信号(240)的一部分;以及至少部分基于所述所组合的声信号(260)来确定所述气路的温度。2.根据权利要求1所述的方法,其中将第一声信号(230)和第二声信号(240)朝向涡轮机中的气路引导包括:向声源(120)传输输入信号;经由所述声源(120),至少部分基于所述输入信号来生成声信号(200);经由输入波导(130)从所述声源(120)向波分离器(220)传递所述声信号(200);经由所述波分离器(220),将所述声信号(200)分离成所述第一声信号(230)和所述第二声信号(240);经由载波波导(140)引导所述第一声信号(230);以及经由干涉波导(145)引导所述第二声信号(240),其中所述干涉波导(145)比所述载波波导(140)长。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述声信号(200)包括声谱。4.根据权利要求2所述的方法,其中控制器(510)耦合到所述声源(120),并且其中所述控制器(510)配置成生成所述输入信号。5.根据权利要求2所述的方法,其中所述声源(120)包括下列的至少一个:(i)喇叭、(ii)电磁线圈空气阀、(iii)汽笛、(iv)振动
\t器驱动隔膜或者(v)空气扬声器。6.根据权利要求1所述的方法,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·P·格利森韩飞
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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