带有对流增进器的过程传感器制造技术

技术编号:9404791 阅读:147 留言:0更新日期:2013-12-05 05:39
本发明专利技术涉及带有对流增进器的过程传感器,提供了一种用于过程传感器组件(70)的对流传热增进器特征(74)。该特征(74)可至少包括环形翅片(74)、螺旋翅片(174)、滚花或其它增加表面积的特征。该对流增进器特征还增进湍流,其增进湍流到温度传感器的粘附。

【技术实现步骤摘要】
带有对流增进器的过程传感器
本专利技术的实施例大体上涉及燃气涡轮发动机。更具体地,但非通过限制的方式,本专利技术的实施例涉及用于增进对流传热以提高过程传感器的电抗(reactance)的设备和方法。
技术介绍
在涡轮发动机中,空气在压缩机中被加压并在燃烧器中与燃料混合,以用于产生向下游流经涡轮级的热燃烧气体。这些涡轮级从燃烧气体提取能量。高压涡轮包括第一级喷嘴以及包括盘和多个涡轮叶片的转子组件。高压涡轮首先从燃烧器接收热燃烧气体并且包括第一级定子喷嘴,该第一级定子喷嘴引导燃烧气体向下游通过从第一转子盘径向向外延伸的一行高压涡轮转子叶片。在两级涡轮中,第二级定子喷嘴定位在第一级叶片的下游,第一级叶片之后又接着从第二转子盘径向向外延伸的一行第二级涡轮叶片。定子喷嘴以最大化相邻下游涡轮叶片处的提取的方式引导热燃烧气体。第一和第二转子盘通过用于在操作期间给压缩机提供动力的对应转子轴结合到压缩机。这些典型地称为高压涡轮。涡轮发动机可包括通常称为导叶的一些静态翼型件级,其沿发动机轴向方向插置在通常称为叶片的旋转翼型件之间。在用于在飞行中给飞行器提供动力的典型涡扇式飞行器发动机构型中,多级低压涡轮设在两级高压涡轮之后并且典型地通过第二轴结合至设置在压缩机上游的风扇。当燃烧气体向下游流经涡轮级时,从其提取能量且燃烧气体的压力降低。燃烧气体用来给用于发电和船舶用途的压缩机以及涡轮输出轴提供动力或在航空用途中提供推力。这样,燃料能量转化为旋转轴的机械能,以给压缩机提供动力并供应继续该过程所需的压缩空气。过程传感器由飞机航空电子设备用于控制各种操作条件。例如,使用温度及其它特性来确定进入涡轮发动机的空气的质量流。这种质量流还可由发动机控制逻辑或航空电子设备用于确定对发动机的燃料输入。因此,希望提高发动机控制逻辑中的质量流计算的精度,以改善发动机燃料节省并确定关键发动机构件的使用寿命。过程传感器存在的一个问题是响应时间或电抗。例如,关于温度,进入喷气发动机的空气可很快地改变温度。然而,许多温度传感器具有低电抗,且因此温度传感器不可足够快地检测温度变化。因此,空气温度传感器的响应或电抗的改善可更快地识别热痕和冷痕,这允许发动机控制逻辑适当地并以及时的方式进行调节。如可从前文看出的,需要优化过程传感器的对流响应特性。另外,需要改善过程传感器的电抗,使得还可提高涡轮发动机的发动机效率和性能。将希望提高燃气涡轮发动机在各种操作条件下的性能。
技术实现思路
本公开的一些实施例涉及用于过程传感器的对流传热增进器特征。该特征可至少包括环形翅片、螺旋翅片、滚花或其它增加表面积的特征。该特征还增加增进湍流到过程传感器的粘附的扰动。该特征还改善过程传感器的电抗并允许对快速温度变化的更快更精确的响应。根据一些实施例,一种过程传感器组件包括温度检测器、温度检测器设置在其中的壳体结构、设置在壳体的外侧的多个翅片,其中翅片增加壳体的表面积,从而增进对流传热。根据一些实施例,一种温度传感器组件包括:能够插入气流中的壳体;设置在壳体内的温度检测器;位于壳体内的封装材料;壳体的外部,其具有相对于气流成0至约90度的角度的翅片。优选地,翅片为多个翅片。优选地,多个翅片为环形翅片。优选地,翅片为至少一个连续螺旋翅片。优选地,翅片增加壳体处的气流中的湍流。优选地,湍流的增加引起对流传热性质的增进。优选地,翅片与壳体一体地形成。根据一些实施例,一种过程传感器组件包括:壳体,其具有定位在其中的温度检测器;多个翅片,其大体对称地设置在壳体周围;多个翅片设置成与气流成小于60度的角度。优选地,多个翅片为环形。优选地,多个翅片为螺旋形。优选地,多个翅片是不连续的。优选地,多个翅片是连续的。所有以上概述的特征将被理解为仅为示例性的,并且传感器的更多特征和目的可从本文中的公开内容发现。因此,在没有进一步阅读在此包括的整个说明书、权利要求书和附图的情况下,将会理解对此
技术实现思路
的非限制性阐述。附图说明通过参考以下结合附图对实施例进行的描述,本公开的上述和其它的特征及优点以及实现它们的方式将变得更加显而易见,并且将更好地理解过程传感器,在附图中:图1是示例性涡轮发动机的侧面剖视示意图。图2是示例性过程传感器组件的等距视图。图3是示例性壳体的详细等距视图,其中一部分被移除以绘出示例性传感器。图4是图3的示例性过程传感器的下部示意图。图5是示例性壳体的详细等距视图,其中一部分被移除以绘出第二示例性传感器。图6是图5的示例性过程传感器的下部示意图。附图标记:10燃气涡轮发动机12发动机入口端14压缩机16燃烧器18涡轮风扇19低压涡轮20高压涡轮24高压轴26发动机轴线28低压轴30过程传感器壳体组件32壳体33连接区域34基部35高度38基座(pedestal)39前缘40基座侧面42基座后表面44基座后表面46翼型件48相对的表面50相对的表面52前缘54间隙56后表面58后表面60遮蔽件62遮蔽件70过程传感器组件71壳体72流通道73检测器74环形翅片80气流82虚线84虚线86实线88气流线170过程传感器组件174螺旋翅片186实线190描点区域。具体实施方式现在将详细提及所提供的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。各示例通过说明的方式提供,而不是对所公开实施例的限制。事实上,对于本领域技术人员而言将显而易见的是,可在本专利技术的实施例中做出各种修改和变化而不脱离本公开的范围或精神。例如,作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可与另一实施例联用,以再产生又一些实施例。因此,本专利技术意在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。本专利技术的实施例提供了改善电抗的过程传感器。例如,总空气温度传感器可用于壳体中,并且可包括用以增进进入传感器中的空气的湍流的多个特征。湍流的增进引起增加的对过程传感器的对流传热。这将改善传感器的瞬时传感器性能或电抗以及减小传感器产生的传导误差和激励误差。虽然文中将总空气温度传感器描述为一种类型的过程传感器,但可利用各种传感器类型。另外,示例性实施例提及发动机的入口温度。然而,文中描述的结构可用在包括但不限于例如排气、旁通空气和火焰检测的替代位置。备选传感器可利用文中描述的特征以便增进湍流和空气到过程传感器的粘附,以提供期望的结果。术语“前”和“后”相对于发动机轴线使用,并且一般意味着在发动机轴线的方向上分别朝向涡轮发动机的前部或涡轮发动机的后部。现在参照图1至图6,绘出带有对流增进器的过程传感器的各种实施例。该传感器包括对流增进器特征以便改善传感器的电抗并减小可能由于温度或其它特性的快速变化而发生的计算机控制逻辑的误差。发动机控制逻辑可以各种形式表示。出于本公开的目的,控制逻辑可由例如操作软件或固件的处理器操作。文中所用的术语“处理器”是指中央处理单元、微处理器、微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路和任何其它能够执行文中所述的功能的电路或处理器。如文中所用,术语“软件”和“固件”是可互换的,包括储存在存储器中以由处理器执行的任何计算机程序,存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。存储器类型仅为示例性的,且因此并不限于用于计算机程序的储存的本文档来自技高网
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带有对流增进器的过程传感器

【技术保护点】
一种过程传感器组件(30),包括:温度检测器(73);壳体结构(71),所述温度检测器设置在其中;位于所述壳体内的封装材料;设置在所述壳体的外侧的至少一个翅片(74);其中,所述翅片增加所述壳体的表面积,从而增进对流传热。

【技术特征摘要】
2012.05.22 US 13/477,4771.一种过程传感器组件(30),包括:温度检测器(73);壳体结构(71),所述温度检测器设置在其中;位于所述壳体内的封装材料;设置在所述壳体的外侧的至少一个螺旋翅片;其中,所述至少一个螺旋翅片增加所述壳体的表面积,从而增进对流传热;其中,所述至少一个螺旋翅片形成湍流,导致气流沿所述过程传感器组件的后侧的增进的薄膜附接。2.根据权利要求1所述的过程传感器组件,其特征在于,所述壳体结构为圆柱形。3.根据权利要求1所述的过程传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:JP帕森斯
申请(专利权)人:和谐工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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