带叶片的转子的测量制造技术

本发明专利技术描述了带叶片的转子的测量，并且更特定而言使用微波探针对涡轮发动机中的带叶片的转子进行速度测量。在一实施例中，一种用于测量带叶片转子的设备包括：微波传感器，其朝向带叶片的转子辐射微波信号并且接收从带叶片的转子反射的微波信号；射频模块，其生成由微波传感器辐射的微波信号并且将反射的微波信号降频转换为降频转换的信号；以及，主处理模块，其被配置成基于降频转换的信号生成表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。在另一实施例中，描述了一种测量带叶片的转子的方法，其包括：辐射微波信号，接收反射的微波信号，降频转换反射的微波信号；以及基于降频转换的信号生成表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了带叶片的转子的测量，并且更特定而言使用微波探针对涡轮发动机中的带叶片的转子进行速度测量。在一实施例中，一种用于测量带叶片转子的设备包括：微波传感器，其朝向带叶片的转子辐射微波信号并且接收从带叶片的转子反射的微波信号；射频模块，其生成由微波传感器辐射的微波信号并且将反射的微波信号降频转换为降频转换的信号；以及，主处理模块，其被配置成基于降频转换的信号生成表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。在另一实施例中，描述了一种测量带叶片的转子的方法，其包括：辐射微波信号，接收反射的微波信号，降频转换反射的微波信号；以及基于降频转换的信号生成表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。【专利说明】带叶片的转子的测量相关申请的交叉引用 本申请要求保护在2011年3月23日提交的美国临时申请N0.61/466，622的权益，其全部内容以引用的方式结合到本文中。
本专利技术大体而言涉及涡轮发动机中带叶片的转子的速度的测量并且更特定而言涉及使用微波探针和模拟和数字电路的各种实施例来测量涡轮发动机中的带叶片的转子的速度。
技术介绍
感测系统用于很多种目的。感测系统可检测例如物体的运动或者环境条件。感测应用可适用于许多行业，例如医疗、加工、运输和航空工业等。由于感测系统目的的多样性，当设计新感测系统时工程师必须考虑许多考虑因素。工程师通常要考虑到例如成本、精确度、测量范围、耐用性、维护和甚至物理特征等考虑因素。非接触感测系统为不同于接触感测系统，不需要传感器物理地接触被测量的物体的感测系统。非接触感测系统提供优于接触感测系统的许多优点，例如在无昂贵和侵入式传感器安装组件的情况下提供关于相关物体和/或条件的信息的能力。非接触系统，不同于接触系统，也可是有利的，因为它们并不影响它们所测量的系统。雷达系统包括非侵入式感测系统的一个示例。雷达系统使用传输和反射的无线电波，通常为大约0.9-100 GHz，以确定物体的存在、位置和/或速度。某些雷达系统通过传输恒定连续波(CW)信号或脉动信号来操作。大部分CW雷达系统根据多普勒效应的原理操作，其中，测量反射的信号相位和/或频率相对于传输的信号相位和频率的变化。依靠多普勒效应的CW雷达系统提供通过在目标物体传输微波和检测从物体反射的微波信号的频率和/或相位变化来提供检测移动物体的机构。另外，非接触雷达技术提供一种感测机构，当使用适当传输频率时，感测机构相对地不受温度、灰尘、碎屑、水和许多其它遮蔽物的影响。与其它不太准确的感测系统相比，雷达感测系统可准确地提供关于被感测的目标的速度、位置和移动方向的信息。在航空或发电应用中的一种需要是准确地确定涡轮发动机的速度和特别地涡轮发动机中的一个或多个带叶片的转子的速度。关于这点，本专利技术针对于利用准确地感测例如涡轮发动机的带叶片的转子等移动物体的速度的系统和方法来解决常规测量系统的缺陷。
技术实现思路
在一实施例中，描述了一种测量带叶片的转子的设备，其包括:微波传感器，其朝向带叶片的转子辐射微波信号并且接收从带叶片的转子反射的微波信号；射频模块，其生成由微波传感器辐射的微波信号并且将反射的微波信号降频转换为降频转换的信号；以及，主处理模块，其被配置成基于降频转换的信号生成表示所述带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。在某些方面，主处理模块包括一组子带过滤器、信号能检测器、一组子带能量检测器、子带选择器和同相/正交输出选择器。另外，信号能量检测器可包括:同相能量检测器，其检测降频转换的信号的同相部分的平均能量；正交能量检测器，其检测所述降频转换的信号的正交部分的平均能量；以及，加法器，其累加降频转换的信号的同相部分的平均能量和降频转换的信号的正交部分的平均能量作为降频转换的信号的总平均能量。在其它方面，子带滤波器组包括多个子带滤波器对，每个子带滤波器对包括同相子带滤波器和正交子带滤波器，每个同相子带滤波器包括:带通滤波器，其基于降频转换的信号的同相部分提供同相带通信号；平均能量检测器，其检测同相带通信号的平均能量；以及，零交叉检测器，其检测同相带通信号的零交叉并且基于同相带通信号的零交叉来生成同相带通脉冲串信号；并且每个正交子带滤波器包括:带通滤波器，其基于降频转换的信号的正交部分提供正交带通信号；平均能量检测器，其检测正交带通信号的平均能量；以及，零交叉检测器，其检测正交带通信号的零交叉并且基于正交带通信号的零交叉来生成正交脉冲串信号。在其它方面，子带能量检测器组包括多个子带能量检测器并且每个子带能量检测器包括:加法器，其累加来自相应同相和正交子带滤波器对的同相带通信号的平均能量和正交带通信号的平均能量，作为总平均子带能量；以及，比较器，其比较总平均子带能量与降频转换的信号的总平均能量并且提供子带选择信号。另外，在某些实施例中，子带选择器包括选择逻辑、同相子带选择器和正交子带选择器，选择逻辑基于来自子带能量检测器的子带选择信号来生成同相子带选择器和正交子带选择器的控制信号，同相子带选择器基于控制信号在从同相子带滤波器生成的同相脉冲串信号中选择同相脉冲串信号作为选定的同相脉冲串信号输出；以及，正交相位子带选择器基于控制信号从正交子带滤波器生成的正交脉冲串信号中选择正交脉冲串信号作为选定的正交脉冲串信号输出。在另外的方面，同相/正交输出选择器可输出选定的同相脉冲串信号和选定的正交脉冲串信号之一作为表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。在其它实施例中，同相/正交输出选择器被配置成选择选定的同相脉冲串信号和选定的正交脉冲串信号之一作为表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号输出；并且维持脉冲串信号之一的选择用于输出直到在脉冲串信号中的另一个上发生预定数量的下降边沿或上升边沿同时在脉冲串信号的选定脉冲串信号上并未出现下降边沿或上升边沿。在另一实施例中，描述了一种测量带叶片的转子的方法，其包括:朝向带叶片的转子辐射微波信号；从带叶片的转子接收反射的微波信号；将反射的微波信号降频转换为降频转换的信号；以及基于降频转换的信号生成表示带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。在某些方面，生成输出脉冲串信号还包括:检测降频转换的信号的同相部分的平均能量和降频转换的信号的正交部分的平均能量；累加降频转换的信号的同相部分的平均能量和降频转换的信号的正交部分的平均能量作为降频转换的信号的总平均能量。在其它方面，生成输出脉冲串信号还包括对于降频转换的信号的多个子带中的每一个，将降频转换的信号的同相部分带通滤波以提供同相带通信号；检测同相带通信号的平均能量；检测同相带通信号的零交叉；基于同相带通信号的零交叉生成同相脉冲串信号；对降频转换的信号的正交部分进行带通滤波以提供正交带通信号；检测正交带通信号的平均能量；检测正交带通信号的零交叉；以及，基于正交带通信号的零交叉生成正交脉冲串信号。在另外的方面，生成输出脉冲串信号还包括对于降频转换的信号的多个子带中的每一个，累加同相带通信号和正交带通信号的平均能量作为总平均子带能量；以及比较总平均子带能量与降频转换的信号的总平均能量并且提供子带选择信号。另外，在其它方面，生成输出脉冲串信号还包括:基于子带选择信号生成控制信号；基于控制信号，在多个子带的同相脉冲串信号中选择同相脉冲串信号以作为选定同相脉冲串信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量带叶片的转子的设备，包括：微波传感器，其朝向带叶片的转子辐射微波信号并且接收来自所述带叶片的转子的反射的微波信号；射频模块，其生成由所述微波传感器辐射的微波信号并且将所述反射的微波信号降频转换为降频转换的信号；以及主处理模块，其配置成用以基于所述降频转换的信号生成表示所述带叶片的转子的速度的输出脉冲串信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O霍赫罗伊蒂纳，J盖谢默，T霍尔斯特，S奎罗斯，D克瓦皮什，R奈德阿布德拉，
申请(专利权)人：梅吉特有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH