[发明专利]用于定位传感器的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种用于定位传感器的系统和方法。确切地说，本发明的各实施例可提供一种用于定位穿过多个挡板的传感器的系统和方法，其中的挡板可相对于彼此移动。

背景技术

压缩机、涡轮机、其他形式的工业设备常常产生高温和/或高压流体，并利用该流体。例如，典型的燃气涡轮机包括位于前部的压缩机、径向设置于中部的一个或多个燃烧室和位于尾部的涡轮机。环境空气进入压缩机后，压缩机中的旋转叶片和固定叶片逐渐向工作流体(空气)传递动能，以增加工作流体的压力并使工作流体呈高能状态。压缩的工作流体流到一个或多个燃烧室中，所述燃烧室将燃料与压缩的工作流体混合，并燃烧所得的混合物，以产生高温高压的燃烧气体。燃烧气体排出燃烧室并沿着热气通道流过涡轮机。一个或多个壳体通常环绕涡轮机，以通过固定喷嘴和旋转叶片的交替级容纳并引导燃烧气体。旋转叶片可附接到转子，这样，流经涡轮机级的燃烧气体膨胀会使叶片旋转做功，因此使转子旋转做功。

在测试、维护和运作期间，经常需要监视或测量工业设备内部的条件或组件。例如，光探针可用来监视压缩机中的旋转叶片或风轮机中的旋转叶片的振动、间隙、振荡或其他参数。类似地，可插入温度传感器、压力传感器或其他仪器监视压缩机中的工作流体或涡轮机中的热气通道的温度、压力和其他内部参数。在这两种情况下，特定仪器通常必须位于一个精确位置，使所述仪器能尽量接近被监视的组件而不会接触、摩擦或以其他方式干扰旋转组件。

在很多情况下，所述仪器必须穿过内壳和/或外壳的开口才能到达被监视的组件。由于内壳和/或外壳可能以不同的速率膨胀且膨胀量不同，因此壳体上开口的大小必须大于仪器，这样壳体在径向和/或轴向上膨胀才不会导致壳体干扰仪器的位置。具体而言，当壳体扩展或收缩时，壳体与仪器接触可能会改变仪器的位置，从而影响仪器的精度且/或使仪器与旋转组件接触。然而，增加开口的大小以适应壳体的扩展或收缩会使开口与仪器之间产生额外的空间。开口与仪器之间的额外空间会使过量的工作流体或燃烧气体渗过内壳，从而使内壳外部的组件过热和/或破坏所述组件。因此，一种使仪器通过一个或多个壳体精确设置而不会造成过量的流体或气体渗透壳体的系统和方法将很有用。

发明内容

以下说明将阐明本发明的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。

本发明的一个实施例为一种用于定位通过内挡板和外挡板的传感器的系统。所述系统包括配置成与内挡板或外挡板中的至少一个连接的第一卡圈、伸缩式联轴器以及连接到所述伸缩式联轴器的传感器支撑件。伸缩式联轴器或传感器支撑件中的至少一个与第一卡圈密封连接，且所述第一卡圈、伸缩式联轴器和传感器支撑件于其中界定一个通道。

所述伸缩式联轴器或所述传感器支撑件中的至少一个固定地连接到所述第一卡图。所述伸缩式联轴器包括一个伸缩式配件。所述系统，进一步包括有效地连接到所述第一卡圈，以偏置所述第一卡圈使之远离所述传感器支撑件的偏置部件。所述第一卡圈配置成与所述内挡板连接，且所述系统进一步包括配置成与所述外挡板连接的第二卡圈。所述传感器支撑件固定地连接到所述第二卡圈。所述系统进一步包括一个在所述传感器支撑件与所述传感器之间的带螺纹的连接件。

本发明的一个替代性实施例为一种用于定位通过内挡板和外挡板的传感器的系统，所述系统包括配置成与内挡板或外挡板中的至少一个连接的第一卡圈。传感器支撑件连接到第一卡圈，且所述第一卡圈和传感器支撑件于其中界定一个通道。所述系统进一步包括在传感器支撑件与第一卡圈之间移动的构件。

所述传感器支撑件固定地连接到所述第一卡圈。所述系统进一步包括连接到所述传感器支撑件的伸缩式联轴器。所述第一卡圈配置成与所述内挡板连接，且进一步包括配置成与所述外挡板连接的第二卡圈。所述传感器支撑件固定地连接到所述第二卡圈。所述系统进一步包括一个在所述传感器支撑件与所述传感器之间的带螺纹的连接件，和一个有效地连接到所述第一卡圈，以偏置所述第一卡圈使之远离所述传感器支撑件的偏置部件。

本发明还包括一种用于定位通过内挡板和外挡板的传感器的方法。所述方法包括将第一卡圈连接到内挡板或外挡板中的至少一个，以及通过外挡板插入连接到伸缩式联轴器的传感器支撑件。所述方法进一步包括将传感器支撑件或伸缩式联轴器中的至少一个连接到第一卡图，以及通过所述传感器支撑件插入传感器。