专利名称：传感器组件及其组装方法
技术领域：
本发明的领域大体涉及传感器组件，并且更具体而言，涉及用于涡轮机的传感器组件。
背景技术：
诸如涡轮发动机的至少一些已知的涡轮机包括随着时间的过去可变得受损或磨损的至少一个构件。例如，已知的涡轮发动机包括可旋转构件，例如在构件的表面上可展示腐蚀或与应力有关的破裂的压缩机叶片和涡轮轮叶。此外，许多已知的涡轮机包括固定构件，例如分别与可旋转的压缩机叶片和涡轮轮叶交替的压缩机定子导叶和涡轮隔板。继续用磨损的叶片、轮叶、导叶和隔板操作可对这样的构件导致额外的损害，以及/或者可导致相邻的或下游构件有损害。因而，对涡轮发动机的可旋转的和固定的构件进行例行评估和 /或检查是必要的，包括直观的检查。许多已知的直观的检查方法需要至少部分地拆卸涡轮机，使得从涡轮机中移除可旋转构件，以促进对固定构件进行直观的检查。这样的拆卸会增加检查的费用，并且会增加涡轮机停机的时间。此外，涡轮机的固定部分紧密地隔开，并且具有复杂的构造，这可增加执行一致且可靠的检查的时间和费用。因而，对固定构件进行直观的检查可能需要进一步的拆卸、增加的检查资源和专业化的技术技能和装备。
发明内容
在一方面，提供了一种用于组装传感器组件的方法。该方法包括提供构造成测量至少一个变量的感测装置。该方法还包括至少部分地封闭封罩内的磁性材料。封罩的至少一部分由具有促进在其中形成磁场的导磁性的材料制造而成。该方法还包括将感测装置联接到封罩的第一部分上。封罩包括能够相对于封罩的第一部分移动的至少一个第二部分，使得在封罩的外部引起磁性联接力，以促进将传感器组件联接到磁性表面上。在又一方面，提供了一种传感器组件。该传感器组件包括构造成测量至少一个变量的感测装置。传感器组件还包括至少一个磁性联接装置。该至少一个磁性联接装置包括至少一个磁体和至少部分地由具有促进在其中形成磁场的导磁性的材料制造而成的封罩。该封罩包括联接到该至少一个磁体上的第一部分，以及至少一个第二部分，该至少一个第二部分能够相对于第一部分移动，使得在封罩的外部引起磁性联接力，以促进将传感器组件联接到磁性表面上。在另一方面，提供了一种传感器组件。该传感器组件包括构造成测量至少一个变量的感测装置。传感器组件还包括联接到感测装置上的至少一个粘合剂联接装置。该至少一个粘合剂联接装置构造成将粘合剂材料从该至少一个粘合剂联接装置引导到表面。
通过结合附图参照以下描述，可更好地理解本文描述的实施例。
图I是示例性润轮发动机的示意 图2是可用于图I中显示的燃气轮机发动机的压缩机的一部分的沿着区域2得到的放大横截面 图3是安装了保持器的、可用于图I中显示的涡轮发动机的示例性线性保持器夹持装置的示意性透视 图4是图3中显示的线性保持器夹持装置的示意性侧视 图5是图4中显示的线性保持器夹持装置的示意性侧视图，其显示了多个交替的磁
体；
图6是图4中显示的线性保持器夹持装置的示意性侧视图，其显示了多个Halbach阵列磁体；
图7是图3中显示的、移除了保持器的线性保持器夹持装置的示意性侧视 图8是可用于图3中显示的线性保持器夹持装置的、处于打开位置的示例性促动爪组件的不意性侧视 图9是图8中显示的、处于卡紧位置的促动爪组件的示意性侧视 图10是图8中显示的、处于促动位置的促动爪组件的示意性侧视 图11是可用于图I中显示的涡轮发动机的、屏蔽件关闭的示例性保持器夹头屏蔽装置的示意性透视 图12是图11中显示的、屏蔽件打开的保持器夹头屏蔽装置的示意性透视 图13是图11中显示的、屏蔽件关闭的保持器夹头屏蔽装置的示意性俯视 图14是可用于图I中显示的涡轮发动机的、屏蔽件关闭的示例性的备选保持器夹头屏蔽装置的示意性透视 图15是图14中显示的、屏蔽件关闭的保持器夹头屏蔽装置的示意性俯视 图16是图14中显示的保持器夹头屏蔽装置的示意性俯视图，其显示了磁�。�
图17是图14中显示的、屏蔽件打开的保持器夹头屏蔽装置的示意性透视 图18是图14中显示的、屏蔽件打开的保持器夹头屏蔽装置的示意性俯视 图19是图14中显示的保持器夹头屏蔽装置的示意性俯视图，其显示了磁�。�
图20是可用于图11-19中显示的保持器夹头屏蔽装置的、处于夹持位置的示例性促动爪的示意性侧视 图21是图20中显示的、处于未夹持位置的促动爪的示意性侧视 图22是可用于图I中显示的涡轮发动机的、在联接之前的示例性粘合剂装置的示意性透视 图23是图22中显示的、具有热的粘合剂的粘合剂装置的透视 图24是图22中显示的、具有冷却的粘合剂的粘合剂装置的透视图；以及图25是示出了组装用于传感器组件的磁性联接装置的示例性方法的流程图，该传感器组件可用于图I中显示的涡轮发动机。部件列表
100 燃气轮机发动机(涡轮机)
102 进气区段 104 压缩机区段106燃烧器区段
108涡轮区段
110排气区段
112转子组件
114压缩机(转子)传动轴
115涡轮(转子)传动轴
116燃烧器组件118燃料喷嘴组件120负载
122压缩机叶片机构
124涡轮轮叶机构
150入口空气
152压缩空气
154燃烧气体
156排气
160压缩机定子组件
162压缩机壳体
164流径
166转子轴向中心线
170多个级
172转子叶片组件
174定子叶片组件
176压缩机转子盘/轮
178转子叶片附连机构
180转子叶片翼型部分
182转子叶片尖部部分
184压缩机上游(低压)区域
186流动箭头
188压缩机下游(高压)区域
190传感器组件
191感测装置
192监测装置194视频记录装置
200线性保持器夹持装置
202壳体
204保持器(可滑动的门)
206箭头
207完全插入的位置
208磁体L1线性保持器装置的长度
212部件
213附连侧
214磁场
216完全拉回的位置
220交替的磁体
222Halbach 磁体
224Halbach 阵列 250促动爪组件
251打开位置
252第一爪夹头254第二爪夹头256约束部件258封罩本体260第一偏置装置262第二偏置装置264第三偏置装置266第一部件268第二部件270第三爪夹头272第四爪夹头274销约束件
276枢转式连结部件
278悬吊式连结枢转销
280锚定式连结枢转销
282手动拉销
284销锚定滑块
286卡紧位置
288促动位置
300保持器夹头屏蔽装置
302保持器夹持装置
304第一部件
306第二部件
307第三部件
308磁体
310感测仪器附连装置
312屏蔽件
314第一部分
316第二部分318腔体
320平面
322磁性表面
L2保持器夹头屏蔽装置的长度
324关闭位置
326打开位置
400保持器夹头屏蔽装置
402屏蔽件 404第一部分
406第二部分
408磁体
410平的联接面
412磁场
414屏蔽件开口
L3保持器夹头屏蔽装置的长度
416关闭位置
418打开位置
500促动爪组件
501夹持位置
502第一爪夹头
503未夹持位置
504第二爪夹头506接触面508封罩本体510第一部件
512第二部件
514枢转销约束件516锚定式枢转销518枢转式连结部件520旋转式连结枢转销522线性连结销
600粘合剂装置
602凸面
604凹面
606壳体
608第一绝缘阻隔
610电气端子
612第二绝缘阻隔
614粘合剂腔体616粘合剂棒槽口
618粘合剂孔
620热的粘合剂
622冷却的粘合剂
700方法
702提供构造成测量至少一个变量的感测装置
704至少部分地封闭封罩内的磁性材料
706将感测装置联接到封罩的第一部分上 708将封罩的至少一个第二部分构造成。
具体实施例方式图I是旋转式机器100，即涡轮机，以及更具体而言，涡轮发动机的示意图。在该示例性实施例中，涡轮发动机100是燃气轮机发动机。备选地，应当注意，本领域技术人员将理解，可使用其它发动机和/或旋转式机器。在该示例性实施例中，涡轮发动机100包括进气区段102，以及在下游联接到该进气区段102上且与其处于流连通的压缩机区段104。燃烧器区段106在下游联接到压缩机区段104上且与其处于流连通，而涡轮区段108在下游联接到燃烧器区段106上且与其处于流连通。涡轮发动机100包括在涡轮区段108的下游的排气区段110。此外，在该示例性实施例中，涡轮区段108通过转子组件112联接到压缩机区段104上，转子组件112包括(无限制)压缩机转子，或传动轴114和涡轮转子，或传动轴115。在该示例性实施例中，燃烧器区段106包括多个燃烧器组件，S卩，各自联接成与压缩机区段104处于流连通的燃烧器116。燃烧器区段106还包括至少一个燃料喷嘴组件118。各个燃烧器116与至少一个燃料喷嘴组件118处于流连通。此外，在该示例性实施例中，涡轮区段108和压缩机区段104通过传动轴114可旋转地联接到负载120上。例如，负载120可包括(无限制)发电机和/或机械驱动应用，例如泵。在该示例性实施例中，压缩机区段104包括至少一个压缩机叶片组件122。在该示例性实施例中，涡轮区段108还包括至少一个涡轮叶片或轮叶机构124。各个压缩机叶片组件122和各个涡轮轮叶机构124联接到转子组件112上，或者，更具体而言，联接到压缩机传动轴114和涡轮传动轴115上。在操作中，进气区段102将空气150引导向压缩机区段104。在将压缩空气152排向燃烧器区段106之前，压缩机区段104将入口空气150压缩到较高的压力和温度。压缩空气152与燃料(未显示)混合，并且在区段106内被点燃而产生燃烧气体154，燃烧气体154被向下游引导向涡轮区段108。具体而言，压缩空气152的至少一部分被引导到燃料喷嘴组件118。燃料也被引导到燃料喷嘴组件118，其中，燃料与压缩空气152混合，并且混合物在燃烧器116内被点燃。在燃烧器116内产生的燃烧气体154被向下游引导向涡轮区段108。在冲击涡轮轮叶机构124之后，热能转换成用来驱动转子组件112的机械旋转能。涡轮区段108通过传动轴114和115驱动压缩机区段104和/或负载120，并且排气156通过排气区段110排到环境大气中。图2是用于燃气轮机发动机100的压缩机区段104的一部分的沿着区域2 (在图I中显示)得到的放大横截面图。压缩机104包括压缩机传动轴114和固定部分，或者更具体而言，包括定位在至少部分地限定流径164的压缩机壳体162内的压缩机定子组件160。在该示例性实施例中，压缩机传动轴114形成转子组件112的一部分(在图I中显示)。此夕卜，在该示例性实施例中，压缩机区段104在转子轴向中心线166的周围基本对称地定向。在该示例性实施例中，压缩机区段104也是涡轮发动机100的一部分。备选地，压缩机区段104是任何旋转的带叶片的多级流体输送设备，包括(但不限于)独立的流体压缩单元或风扇。压缩机区段104包括多个级170，其中，各个级170包括成排的沿周向隔开的转子叶片组件172和成排的定子叶片组件174(有时称为定子导叶)。在该示例性实施例中，转子叶片组件172联接到轮部分上，或者更具体而言，通过附连机构178联接到压缩机转子盘或轮176上，使得各个转子叶片组件172自压缩机转子轮176沿径向向外延伸。而且，在该示例性实施例中，多个压缩机转子轮176和多个叶片附连机构178至少部分地限定大体会聚的压缩机毂(未显示)。此外，各个转子叶片组件172包括自叶片附连机构178沿径向向外延伸到转子叶片尖部部分182的转子叶片翼型部分180。压缩机级170与运动流体或工 作流体(包括(但不限于)空气)协作，使得运动流体在随后的级170中被压缩。在操作中，涡轮108 (在图I中显示)通过压缩机传动轴114来旋转压缩机区段104。通过级170从低压或压缩机上游区域184中收集到的流体被转子叶片翼型部分180引导向定子叶片组件174。在流体如流动箭头186指示的那样被引导通过流径164时，流体被压缩，并且流体的压力增大。更具体而言，流体随着大体随连续的级170而变窄的流径164继续流过后面的级170，以在流体被引导通过流径164时促进压缩流体且对流体加压。压缩流体和加压流体随后被引导到高压或压缩机下游区域188中，以在涡轮发动机100内使用。在该示例性实施例中，当压缩机燃气轮机发动机100停机时，传感器组件190定位在至少一个转子叶片翼型部分180上。至少一个感测装置191联接到传感器组件190上。感测装置191可包括任何感测装置，包括(无限制)小型摄像机组件和温度传感器。感测装置191通讯联接到监测装置192和/或视频记录装置194中的至少一个上。图3是可用于传感器组件190和涡轮发动机100 (在图I上显示)的示例性线性保持器夹持装置200的示意性透视图。在该示例性实施例中，线性保持器夹持装置200是磁性联接装置。虽然线性保持器夹持装置200如本文描述的那样可用于涡轮发动机100，但是装置200可用于包括在运行期间难以直观地观测的区域和/或构件的以及包括任何磁性表面的任何旋转式机器或任何机器。如本文所用，用语“高导磁性”、“可高度导磁”及其变型参照促进在其中形成磁场的材料的属性来使用。此外，具有高导磁性的材料包括(无限制)铁磁性材料，例如铁。而且，如本文所用，用语“低导磁性”及其变型参照无助于在其中形成磁场的材料的属性来使用。此外，具有低导磁性的材料包括(无限制)不锈钢和非铁质材料，例如铝和青铜。在该示例性实施例中，线性保持器夹持装置200包括由具有高的导磁性的任何材料制造而成的壳体202。此外，在该示例性实施例中，线性保持器夹持装置200还包括可滑动地联接到壳体202上的可滑动的门或保持器204。保持器204由具有高导磁性的、阻止在线性保持器夹持装置200的外部引起任何显著程度的磁场(未在图3中显示)的材料加工而成。保持器204能够沿双向箭头206的方向滑动，并且在图3中示出了保持器204处于完全插入的位置207。另外，在该示例性实施例中，线性保持器夹持装置200包括多个磁体208。此外，在该示例性实施例中，线性保持器夹持装置200具有大约100克(3. 5盎司)的重量容量(weight capacity),并且具有介于大约3. 0厘米(cm) (I. 2英寸(in.))和大约3.5 cm(1.4 in.)之间的长度Lp备选地，线性保持器夹持装置200可具有任何长度L1，并且设计成适应使得线性保持器夹持装置200能够如本文描述的那样操作的任何重量。图4是线性保持器夹持装置200的示意性侧视图。磁体208联接到壳体202上，使得磁体208在装置200的通行期间保持固定。壳体202由具有高导磁性的材料制造而成。线性保持器夹持装置200还包括联接到壳体202上的部件212。在该示例性实施例中，部件212由具有低导磁性且具有足够的材料强度的材料(诸如例如(无限制)黄铜材料)制造而成，以促进在结构上支承装置200。线性保持器夹持装置200包括附连侧213，附连侧213面向装置200联接到的表面(未显示)。当保持器204处于完全插入的位置207时，保持器204的高导磁性特征基本将磁场214约束在保持器204和壳体202中，从而显著地减少磁场214的任何部分离开装置200。
图5是其中磁体208 (在图3-4中显示)是多个交替的磁体220的一个实施例中的线性保持器夹持装置200的示意性侧视图。图6是其中磁体220定向成Halbach阵列224的线性保持器夹持装置200的示意性侧视图。更具体而言，在Halbach阵列224中，磁体222各自定向在促进产生预先确定的分布式磁场(未在图6中显示)的预先确定的位置上。大体上，诸如阵列224的Halbach阵列促进产生基本沿一个方向定向的预先确定的磁通量型式，其中，通量型式典型地比使用其它磁体(例如交替的磁体220(在图5中显示))获得的那些更强。备选地，使用了使得磁通量线能够沿着基本一个方向定向的磁体的任何其它布置和定向。而且，备选地，可使用使得线性保持器夹持装置200能够如本文描述的那样操作的磁体的任何布置和定向。图7是线性保持器夹持装置200的示意性侧视图，其中保持器204 (在图3_6中显示)处于完全拉回的位置216，以及显示了磁场214。当保持器204处于完全拉回的位置216时，高导磁性的保持器204被移除，并且从而磁场214不再受保持器204的约束。相反，磁场214延伸通过具有低导磁性的部件212，如上面描述的那样。因而，磁场214的部分延伸超过装置200，以使得附连侧213能够联接到表面上，诸如例如(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。图8是处于打开位置251的示例性促动爪组件250的示意性侧视图。为了清楚，部件212示出成被隐藏。在该示例性实施例中，促动爪组件250包括第一爪夹头252和定位成与第一爪夹头252相对的第二爪夹头254。在打开位置251上，第一爪夹头252和第二爪夹头254不会碰到壳体202。促动爪组件250还包括联接到壳体202上的约束部件256。促动爪组件250进一步包括联接到约束部件256上的封罩本体258。促动爪组件250还包括联接到第一爪夹头252上的第一偏置装置260、联接到第二爪夹头254上的第二偏置装置262，以及定位在封罩本体258内且联接到约束部件256上的第三偏置装置264。第一偏置装置260、第二偏置装置262和第三偏置装置264可为使得促动爪组件250能够如本文描述的那样操作的任何偏置装置，包括(无限制)双向作用片簧、双稳态片簧和标准的张力弹簧。在该示例性实施例中，促动爪组件250会引起足够的力，以克服壳体202和保持器204之间的摩擦力。
而且，在该示例性实施例中，促动爪组件250包括联接到第一偏置装置260上的第一部件266和联接到第二偏置装置262上的第二部件268。促动爪组件250还包括联接到第一部件266上的第三爪夹头270，以及联接到第二部件268上的第四爪夹头272。第一部件266和第二部件268基本为刚性的，以促进约束爪夹头252、254、270和272沿垂直于箭头206的方向的竖向运动。另外,在该示例性实施例中，促动爪组件250包括可滑动地联接到封罩本体258上的销约束件274。销约束件274还联接到第三偏置装置264上。促动爪组件250还包括联接到多个悬吊式连结枢转销278上的多个枢转式连结部件276。枢转式连结部件276还联接到多个锚定式连结枢转销280上。至少一个锚定式连结枢转销280是触发突起，例如手动拉销282。锚定式连结枢转销280联接到销约束件274上，而手动拉销282则联接到销锚定滑块284上，销锚定滑块284联接到销约束件274上。图9是处于卡紧位置286的促动爪组件250的示意性侧视图。在操作中，在对手动拉销282施加被定向成远离壳体202的、基本平行于箭头206的力时，手动拉销282滑离壳体202，并且枢转式连结部件276绕着悬吊式连结枢转销278和锚定式连结枢转销280枢 转，以在第一部件266和第二部件268中引起至少一些张力。第一偏置装置260、第二偏置装置262和第三偏置装置264略微伸长。第一爪夹头252和第二爪夹头254沿基本平行于箭头206的方向移动向壳体202，并且夹头252和254卡紧壳体202。壳体202这样被夹头252和254卡紧有助于减小促动爪组件250和壳体202沿垂直于箭头206的方向的移动。第三爪夹头270和第四爪夹头272移动向保持器204，并且卡紧保持器204。保持器204这样被夹头270和272卡紧有助于减小促动爪组件250和保持器204沿垂直于箭头206的方向的移动。促动爪组件250是能够沿纵向平移的装置。图10是处于促动位置288的促动爪组件250的示意性侧视图。在操作中，继续对手动拉销282施加被定向成远离壳体202的、基本平行于箭头206的力。枢转式连结部件276进一步绕着悬吊式连结枢转销278和锚定式连结枢转销280枢转，以在第一部件266和第二部件268中引起额外的张力。在第一偏置装置260、第二偏置装置262和第三偏置装置264进一步伸长时，它们在促动爪组件250中引起沿基本平行于箭头206的方向被引导向壳体202的预先确定的力。第一爪夹头252和第二爪夹头254保持与壳体202进行卡紧接触，并且从而继续基本减小促动爪组件250和壳体202沿基本垂直于箭头206的方向的移动。第三爪夹头270和第四爪夹头272保持与保持器204进行稳固的卡紧接触，从而继续促进减小促动爪组件250和保持器204沿垂直于箭头206的方向的移动。在继续对手动拉销282施加力时，销约束件274滑离封罩本体258。销约束件274将枢转式连结部件276、第一部件266和第二部件268拉离壳体202，同时继续使偏置装置260,262和264伸长。第一爪夹头252和第二爪夹头254保持与壳体202进行稳固的卡紧接触，并且夹头252和254保持固定。在偏置装置260和262伸长时，第三爪夹头270和第四爪夹头272移动远离壳体202，从而沿相同的方向拉保持器204，从而暴露磁体208，并且使磁场214(在图7中显不)延伸超过壳体202。磁场214延伸通过具有低导磁性的部件212 (在图7中显示)，如上面描述的那样，从而显著地使磁场214的部分延伸超过装置200，以促进将附连侧213联接到表面(未在图10中显示)上，例如(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。
在该示例性实施例中，偏置装置260、262和264与封罩本体258具有足够的长度，以促进完全从壳体202中抽出保持器204，以暴露所有的磁体208。一旦偏置装置260、262和264完全伸长，装置260、262和264所引起的偏置会引起将保持器204再次插入壳体202中而盖住磁体208的足够的力。而且，在该示例性实施例中，当保持器204处于完全插入的位置207且磁体208被屏蔽时，线性保持器夹持装置200定义为“关”，而当保持器204处于完全拉回的位置216且磁体208未被屏蔽时，线性保持器夹持装置200定义为“开”。图11是可用于传感器组件190和涡轮发动机100 (在图I上显示)的示例性保持器夹头屏蔽装置300的示意性透视图。在该示例性实施例中，保持器夹头屏蔽装置300是磁性联接装置。虽然保持器夹头屏蔽装置300如本文描述的那样可用于涡轮发动机100，但是装置300可用于包括在运行期间难以直观地观测到的区域和/或构件以及包括任何磁性表面的任何旋转式机器或任何机器。图12是示例性保持器夹头屏蔽装置300的示意性透视图。图13是保持器夹头屏 蔽装置300的示意性俯视图。屏蔽装置300包括磁性保持器夹持装置302。保持器夹持装置302包括第一部件304、第二部件306和第三部件307。第一部件304和第二部件306由诸如例如软钢的材料制造而成。第三部件307由诸如例如黄铜材料的材料制造而成。保持器夹持装置302还包括定位在部件304、306和307之间且联接到它们中的至少一个上的磁体308 (仅在图13中显示)，使得部件304、306和307促进在保持器夹头屏蔽装置300的通行和操作期间在它们之间保持磁体308。在该示例性实施例中，通过使得装置300能够如本文描述的那样操作的任何机制，包括(无限制)粘胶剂、铜焊和点焊，磁体308被联接到部件304、306和307中的一个上。磁体308类似于磁体208 (在图3_4和7_8中显示)。保持器夹持装置302还包括有助于手动地处理装置302的感测仪器附连装置310。在该示例性实施例中，保持器夹持装置302 —直为“开”，即，磁体308未被屏蔽，并且容许磁场(未显示)延伸出保持器夹持装置302，这与线性保持器夹持装置200(在图3-8中显示)相反，当保持器204 (在图3-6和8中显示)处于完全插入的位置207时，线性保持器夹持装置200为“关”，而当保持器204处于完全拉回的位置216时，线性保持器夹持装置200为“开”。保持器夹头屏蔽装置300还包括屏蔽件312。屏蔽件312包括第一部分314和第二部分316。屏蔽件312限定仪器腔体318，仪器腔体318有助于将感测仪器(未显示)定位和保持在保持器夹头屏蔽装置300内，以与感测仪器附连装置协作。在该示例性实施例中，屏蔽件312由具有高导磁性的任何材料制造而成，例如(无限制)电工钢、透磁合金和Mu金属。而且，在该示例性实施例中，保持器夹头屏蔽装置300具有大约100克(3. 5盎司)的重量容量，并且具有介于大约4.0 cm (I. 6 in.)和大约5.0 cm (2.0 in.)之间的长度L2。备选地，保持器夹头屏蔽装置300能够可延伸地缩放到任何长度L2,并且设计成适应使得保持器夹头屏蔽装置300能够如本文描述的那样操作的任何重量。图11和图13显示了处于关闭位置324的屏蔽件312，或者处于“关”状况的保持器夹头屏蔽装置300，其中，磁通量(未在图11和13中显示)的大部分被引导通过屏蔽件312，并且在平面320的附近产生较弱的磁场。在这种状况下，保持器夹头屏蔽装置300很可能不会以磁的方式联接到磁性表面322上。
图12显示了处于打开位置326的屏蔽件312。保持器夹头屏蔽装置300处于“开”状况，其中，磁通量(未在图12中显示)的大部分不再被引导通过屏蔽件312，并且由于空气的导磁性低，在平面320的附近产生较强的磁场。在这种状况下，保持器夹头屏蔽装置300将以磁的方式联接到磁性表面322(在图13中显示)上，其中，磁性表面322包括(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。保持器夹头屏蔽装置300是能够沿横向延伸的拼合式屏蔽装置。图14是可用于传感器组件190和涡轮发动机100 (在图I上显示)的示例性的备选保持器夹头屏蔽装置400的示意性透视图。在该示例性实施例中，保持器夹头屏蔽装置400是磁性联接装置。虽然保持器夹头屏蔽装置400如本文描述的那样可用于涡轮发动机100，但是装置400可用于包括在运行期间难以直观地观测到的区域和/或构件以及包括任何磁性表面的任何旋转式机器或任何机器。图15是备选保持器夹头屏蔽装置400的示意性俯视图。图16是备选保持器夹头 屏蔽装置400的示意性俯视图。如下面进一步论述的那样，除了形状之外，保持器夹头屏蔽装置400类似于保持器夹头屏蔽装置300。保持器夹头屏蔽装置400包括基本长方形的屏蔽件402，屏蔽件402包括第一部分404和第二部分406。屏蔽件402容纳类似于磁体208 (在图3_4和7-8中显示)的磁体408。在该示例性实施例中，通过使得装置400能够如本文描述的那样操作的任何机制，包括(无限制)粘胶剂、铜焊和点焊，磁体408被联接到部件404和406中的一个上。屏蔽件402限定仪器腔体(未显示)，仪器腔体有助于将感测仪器(未显示)定位和保持在保持器夹头屏蔽装置400内。在该示例性实施例中，屏蔽件402由具有高导磁性的任何材料制造而成，例如(无限制)电工钢、透磁合金和Mu金属。而且，在该示例性实施例中，保持器夹头屏蔽装置400具有大约100克(3. 5盎司)的重量容量，并且具有介于大约1.0 cm (0.4 in.)至大约2.0 cm (0.8 in.)之间的长度L3。备选地，保持器夹头屏蔽装置400能够可延伸地缩放到任何长度L3,并且适应使得保持器夹头屏蔽装置400能够如本文描述的那样操作的任何重量。另外，在该示例性实施例中，保持器夹头屏蔽装置400限定促进将装置400联接到诸如压缩机叶片的磁性表面(未显示)上的多个平的联接面410。图14-16显示了处于关闭位置416的屏蔽件402，因此保持器夹头屏蔽装置400处于“关”状况，其中，磁通量412(仅在图16中显示)的大部分被引导通过屏蔽件402，并且很少磁通量412离开装置400。在这种状况下，保持器夹头屏蔽装置400很可能不会以磁的方式联接到磁性表面(未显示)上。保持器夹头屏蔽装置400是能够沿横向延伸的拼合式屏蔽装置。图17是示例性备选保持器夹头屏蔽装置400的示意性透视图。图18是备选保持器夹头屏蔽装置400的示意性俯视图。图19是备选保持器夹头屏蔽装置400的示意性俯视图。图17-19显示了处于打开位置418的屏蔽件402，从而限定多个屏蔽件开口 414。保持器夹头屏蔽装置400处于“开”状况，其中，由于空气的导磁性低，磁通量412(仅在图19中显示)的大部分被引导通过屏蔽件开口 414。在这种状况下，保持器夹头屏蔽装置400将通过屏蔽件开口 414和平的联接表面410中的任一个以磁的方式联接到磁性表面(未显示)上，其中，磁性表面包括(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。图20是处于夹持位置501的、可用于保持器夹头屏蔽装置300和保持器夹头屏蔽装置400的示例性促动爪组件500的示意性侧视图。图21是处于未夹持位置503的促动爪组件500的示意性侧视图。在该示例性实施例中，促动爪组件500包括第一爪夹头502和定位成与第一爪夹头502相对的第二爪夹头504。在促动爪组件500的夹持位置501上，第一爪夹头502和第二爪夹头504不会碰到保持器夹头屏蔽装置300/400。第一爪夹头502和第二爪夹头504中的各个限定多个接触面506，其中，面506限定有助于松开保持器夹头屏蔽装置300和400的大的表面积。促动爪组件500进一步包括封罩本体508。而且，在该示例性实施例中，第一爪夹头502是保持器夹头屏蔽装置300的第一部分314和保持器夹头屏蔽装置400的第一部分404中的一个。另外，在该示例性实施例中，第二爪夹头504是保持器夹头屏蔽装置300的第二部分316和保持器夹头屏蔽装置400的 第二部分406中的一个。此外，在该示例性实施例中，促动爪组件500包括联接到第一爪夹头502上的第一部件510和联接到第二爪夹头504上的第二部件512。另外，在该示例性实施例中，促动爪组件500包括不动地联接到封罩本体508上的枢转销约束件514。枢转销约束件514还联接到促动突起上，例如锚定式枢转销516。促动爪组件500还包括联接到多个旋转式连结枢转销520和线性连结销522上的多个枢转式连结部件518。线性连结销522还联接到第一部件510和第二部件512上。旋转式枢转连结销520中的至少一些联接到封罩本体508上。而且，旋转式连结枢转销520中的至少一些联接到第一部件510和第二部件512上。在保持器夹头屏蔽装置300进行操作时，促动爪组件500处于夹持位置501，并且第一爪夹头502和第二爪夹头504不会碰到保持器夹头屏蔽装置300。屏蔽件312 (在图12中显不)的第一部分314和第二部分316与彼此分开,并且由磁体308引起的磁场(未显示)延伸超过屏蔽件312，从而促进在装置300处于图12中显示的“开”状况下，将装置300联接到表面322 (在图13中显示)上。保持器夹头屏蔽装置300以磁的方式联接到磁性表面322上，其中，磁性表面322包括(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。而且，在保持器夹头屏蔽装置300进行操作时，促动爪组件500由于在锚定式枢转销516上引起力而被从夹持位置501移动到未夹持位置503，这样引起的力被定向成远离装置300。枢转销约束件514移动远离装置300，并且枢转式连结部件518绕着旋转式连结枢转销520移动，以移动第一部件510和第二部件512。第一爪夹头502和第二爪夹头504被移动，使得接触面506联接到第一部分304和第二部分306上。线性连结销522促进保持第一部件510和第二部件512的水平对准。第一部件510和第二部件512使屏蔽件312的第一部分502/314和第二部分504/316移动到一起，以抑制磁体308所引起的磁场的大部分，从而使装置300如图13中显示的那样移动到“关”位置。保持器夹头屏蔽装置300不再以磁的方式联接到磁性表面322上。备选地，在保持器夹头屏蔽装置400进行操作时，促动爪组件500处于夹持位置501，并且第一爪夹头502和第二爪夹头504不会碰到保持器夹头屏蔽装置400。屏蔽件402的第一部分404和第二部分406 (全部都在图17-19中显示)与彼此分开，并且磁体408 (在图17-19中显示)所引起的磁场412 (在图19中显示)延伸超过屏蔽件402，从而促进在装置400如图17-19中显示的那样处于“开”状况的情况下，将装置400联接到表面322 (在图13中显示)上。保持器夹头屏蔽装置400以磁的方式联接到磁性表面322上，其中，磁性表面322包括(无限制)转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)的表面。而且，在保持器夹头屏蔽装置400进行操作时，促动爪组件500由于在锚定式枢转销516上引起力而被从夹持位置501移动到未夹持位置503，这样引起的力被定向成远离装置300。枢转销约束件514移动远离装置300，并且枢转式连结部件518绕着旋转式连结枢转销520移动，以移动第一部件510和第二部件512。第一部件510和第二部件512被移动，使得第一部分502/404和第二部分504/406控制间隙414。线性连结销522促进保持第一部件510和第二部件512的水平对准。第一爪夹头502和第二爪夹头504使屏蔽件402的第一部分404和第二部分406移动到一起，以抑制磁体408所引起的磁场412的大部分，从而如图14-16中显示的那样将装置400移动到“关”位置。保持器夹头屏蔽装置400不再以磁的方式联接到磁性表面322上。图22是可用于传感器组件190和涡轮发动机100 (在图I上显示)的示例性粘合 剂装置600的示意性透视图。虽然粘合剂装置600如本文描述的那样可用于涡轮发动机100，但是粘合剂装置600可用于具有包括在运行期间难以直观地观测的区域和/或构件以及包括任何粘合剂表面的任何旋转式机器或任何机器的任何装置。图22显示了在联接到转子叶片翼型部分180 (在图2中显示)上之前的粘合剂装置600。翼型部分180包括凸面602和相反的凹面604，并且粘合剂装置600定位在凹面604的附近。在该示例性实施例中，粘合剂装置600包括壳体606。粘合剂装置600还包括联接到壳体606上的第一绝缘阻隔608。粘合剂装置600进一步包括嵌在壳体606内的多个电气端子610。在该示例性实施例中，电气端子610联接到直流(DC)源(未显示)上。备选地，电气端子610联接到交流源上。粘合剂装置600还包括定位在电极610之间且联接到壳体606上的第二绝缘阻隔612。第一绝缘阻隔608和第二绝缘阻隔612由任何非导电材料形成，并且有助于在电方面隔离粘合剂装置600和翼型部分180，以及降低电气短路的可能。电气端子610联接到至少一个电阻加热装置(未显示)上，该电阻加热装置促进加热粘合剂，以降低其粘滞性。粘合剂腔体614限定在壳体606和第一绝缘阻隔608之间。多个粘合剂棒槽口616限定在壳体606内，使得槽口 616联接成与粘合剂腔体614处于流连通。在第二绝缘阻隔612中形成有助于使粘合剂腔体614与凹表面604联接的多个粘合剂孔618。图23是粘合剂装置600的透视图，其中针对凹表面604从粘合剂腔体614中引导出热的粘合剂620。备选地，可使用使得粘合剂装置600能够如本文描述的那样操作的任何成形的表面。在操作中，将粘合剂棒(未显示)插入到粘合剂棒槽口 616中。在该示例性实施例中，使用低温的硅基粘合剂。备选地，使用使得粘合剂装置600能够如本文描述的那样操作的任何粘合剂。促动爪组件250 (在图8-10中显示)在打开位置251 (在图8中显示)上联接到电气端子610上。促动爪组件250如上面描述的那样操作，并且组件250移动到促动位置288 (在图10中显示)。电气端子610联接到DC功率源(未显示)上。对电气端子610和电阻加热装置通电，粘合剂棒熔化，并且热的粘合剂620通过粘合剂腔体614和粘合剂孔618从粘合剂棒槽口 616流到表面604。粘合剂装置600抵靠着表面604而定位，并且热的粘合剂620接触表面604。一旦足够的粘合剂620与表面604接触，就通过将促动爪组件250移动到打开位置251来对电气端子610断电，并且热的粘合剂620自然地冷却。图24是具有冷却的粘合剂622的粘合剂装置600的透视图，并且装置600联接到表面604上。通过再次对电气端子610通电以将冷却的粘合剂622再加热成热的粘合剂620来从表面604上移除粘合剂装置600，并且从表面604上拉开装置600。如有需要，通过有助于在翼型180上保持光洁度的任何方法来移除残留的粘合剂620和622。图25是示出了组装用于传感器组件190 (在图2中显示)的磁性联接装置200、300和400 (分别在图3、11和14中显示)的示例性方法700的流程图。在该示例性实施例中，提供702感测装置191 (在图2中显示)。感测装置191构造成测量至少一个变量。磁体208、308和408 (分别在图3、11和14中显示)至少部分地封闭704在封罩(例如装置200、300和400，它们各自包括封罩的至少一部分，即保持器204(在图3中显示)、屏蔽 件312 (在图11中显示)和屏蔽件402 (在图14中显示))内，封罩由具有使得封罩材料促进在其中形成磁场214 (在图4和7中显示)和412 (在图16和19中显示)的导磁性的封罩材料制造而成。感测装置191联接706到第一部分上，例如分别是，装置200、300和400的壳体202 (在图3中显示)、第一部分314 (在图11中显示)，以及第一部分404 (在图14中显示)。至少一个第二部分(例如分别是，装置200、300和400的保持器204、第二部分316 (在图11中显示)和第二部分406 (在图14中显示))构造708成能够相对于壳体202、第一部分314和第一部分404移动，使得分别在装置200、300和400的外部引起磁性联接力，以促进将传感器组件190联接到磁性表面上，例如转子叶片翼型部分180(在图2中显示)。本文提供的传感器组件的实施例促进直观地检查涡轮发动机，包括燃气轮机和蒸汽轮机。这样的传感器组件联接到涡轮发动机的可旋转部分上，例如压缩机叶片。压缩机叶片旋转经过固定的叶片，并且视觉感测装置捕捉关于固定的叶片的视觉检查数据。这些感测装置有助于在不拆卸和移除旋转叶片的情况下检查固定叶片。消除这样的额外拆卸会降低检查的费用，减少涡轮发动机停机的时间，以及减少对专业化装备和工作人员技能的依赖，从而进一步降低检查的费用。本文描述的是促进检查涡轮发动机的传感器组件的示例性实施例。具体而言，使用本文描述的传感器组件有助于检查那些难以接近的构件。而且，具体而言，将这样的传感器组件联接到涡轮发动机的可旋转部分(例如可旋转的压缩机叶片)，以及旋转那些叶片经过固定叶片会减少为了接近固定叶片而拆卸和移除旋转叶片。联接视觉感测和记录装置有助于捕捉视觉检查数据，供即时审查或今后的审查。消除这种额外拆卸会降低检查的费用，减少涡轮发动机停机的时间，以及减少对专业化装备和工作人员技能的依赖，从而进一步降低检查的费用。本文描述的方法和系统不限于本文描述的具体实施例。例如，各个系统的构件和/或各个方法的步骤可单独地并且与本文描述的其它构件和/或步骤分开来使用和/或实践。另外，各个构件和/或步骤也可与其它组件和方法一起使用和/或实践。虽然已经在多个具体实施例方面来描述了本发明，但是本领域技术人员将认可，可用在权利要求的精神和范围内的改良来实践本发明。
权利要求
1.一种传感器组件(190)，包括 构造成测量至少一个变量的感测装置(191);以及 至少一个磁性联接装置(200/300/400)，所述至少一个磁性联接装置包括 至少一个磁体(208/308/408)；以及 至少部分地由具有促进在其中形成磁场(214/412)的导磁性的材料制造而成的封罩(202/312/402)，所述封罩包括 联接到所述至少一个磁体上的第一部分(202/314/404);以及 至少一个第二部分(204/316/406)，其能够相对于所述第一部分移动，使得在所述封罩的外部引起磁性联接力，以促进将所述传感器组件联接到磁性表面(322)上。
2.根据权利要求I所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述感测装置(191)包括构造成将视频信号传输给监测装置(192)和视频记录装置(194)中的至少一个的视觉感测装置。
3.根据权利要求I所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述至少一个变量是能够直观地观测到的状况。
4.根据权利要求I所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述至少一个磁性联接装置(200/300/400)构造成以磁的方式将所述传感器组件联接到涡轮机(100)的可旋转部分(122/124)上。
5.根据权利要求I所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述至少一个磁性联接装置(200/300/400)包括Halbach阵列磁体(222)和交替极性的磁体(220)中的一个。
6.根据权利要求I所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述至少一个磁性联接装置(200/300/400)包括包含促进在其中形成磁场(214/412)的至少一种材料的可动的屏蔽装置(204/314/316/404/406)。
7.根据权利要求6所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述传感器组件(190)进一步包括联接到所述可动的屏蔽装置(204/314/316/404/406)上的促动装置(250/500)，所述促动装置包括 联接到促动突起(282/516)上的至少一个连结部件(276/518);以及 联接到所述至少一个连结部件上的至少一个偏置装置(260/262/264)。
8.一种传感器组件(190)，包括 构造成测量至少一个变量的感测装置(191);以及 联接到所述感测装置上的至少一个粘合剂联接装置￠00)，所述至少一个粘合剂联接装置构造成将粘合剂材料(616/620)从所述至少一个粘合剂联接装置引导到表面(602/604)。
9.根据权利要求8所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述至少一个粘合剂联接装置(600)包括构造成联接到电功率源上的多个电气端子(610)。
10.根据权利要求9所述的传感器组件(190)，其特征在于，所述多个电气端子(610)进一步构造成接收电流，以进行下者 促进将所述传感器组件附连到所述表面(602/604)上；以及 促进使所述传感器组件与所述表面脱开。
全文摘要
本发明涉及传感器组件及其组装方法。一种传感器组件(190)包括构造成测量至少一个变量的感测装置(191)。该组件还包括至少一个磁性联接装置(200/300/400)。该至少一个磁性联接装置包括至少一个磁体(208/308/408)。该装置还包括至少部分地由具有促进在其中形成磁场(214/412)的导磁性的材料制造而成的封罩(202/312/402)。封罩包括联接到该至少一个磁体上的第一部分(202/314/404)。封罩还包括能够相对于第一部分移动的至少一个第二部分(204/316/406)，使得在封罩的外部引起磁性联接力，以促进将传感器组件联接到磁性表面(322)上。
文档编号G01M13/00GK102788689SQ20121015511
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月18日 优先权日2011年5月20日
发明者J.J.基特尔森, M.V.伊纳姆达, S.钱德拉塞卡兰 申请人:通用电气公司
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