CN204436598U - 温度传感器的安装支架及燃气涡轮发动机喷嘴环的喷嘴段 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于温度传感器的安装支架。该安装支架包括基座、底座和护罩。底座从基座延伸至基座远侧的底座端。底座包括形成贯穿其的孔的第一中空圆柱体形状。护罩包括第二中空圆柱体形状，该第二中空圆柱体形状围绕底座从基座延伸，并且延伸超出底座至基座远侧的护罩端，从而在底座和护罩之间形成流动区域。该护罩还包括延伸穿过第二中空圆柱体形状的第一通风孔。本实用新型提供一种陶瓷材料，与使用高温金属合金相比，它降低了安装支架的成本。此外，因为单个整体部件安装支架可不需要任何粘接剂，使用同一单个整体部件安装支架避免了部件之间的公差问题并且提高了零件的强度。

Description

温度传感器的安装支架及燃气涡轮发动机喷嘴环的喷嘴段

技术领域

本实用新型整体上属于燃气涡轮发动机，且更具体地涉及在燃气涡轮发动机中用于气体通道温度测量的陶瓷底座和护罩。

背景技术

燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机部分。在运行期间，涡轮机部分经受高温。温度传感器通常用于测量涡轮机特别是涡轮机第一级中的气体通道温度。

护罩通常位于用于测量气体通道温度的温度传感器周围。授予F. Pater, Jr的美国专利No. 4,187,434公开了一种吸入式高温计辐射护罩，其包括：细长的第一氧化铝耐火管；一系列较小的氧化铝耐火管，其设置在形成中心通道的第一氧化铝耐火管的内表面周围并粘结到该内表面；环绕该第一氧化铝耐火管的外部抗断裂氧化铝耐火管；以及氧化铝耐火垫圈，其紧紧环绕与该外部氧化铝耐火管邻接接触的第一氧化铝耐火管。

实用新型内容

本实用新型提供了一种温度传感器的安装支架及燃气涡轮发动机喷嘴环的喷嘴段，它可以解决发明人发现的或本领域已知的一个或多个问题。

本实用新型旨在提供一种在燃气涡轮发动机中用于气体通道温度测量的陶瓷底座和护罩。公开了一种用于温度传感器的安装支架。该安装支架包括基座、底座和护罩。底座以底座长度从基座延伸至基座远侧的底座端。底座包括形成贯穿其的孔的第一中空圆柱体形状。该孔的尺寸被设置为容纳温度传感器。护罩包括第二中空圆柱体形状，该第二中空圆柱体形状围绕底座从基座延伸，并且延伸超出底座至基座远侧的护罩端，从而在底座和护罩之间形成具有环形形状的流动区域。该护罩还包括延伸穿过第二中空圆柱体形状的第一通风孔。基座、底座和护罩由陶瓷材料制成。

所述底座长度至少为4毫米且最大为10毫米。

所述护罩端延伸超出所述底座端1.9毫米到5.08毫米。

所述流动区域包括至少为4.458平方毫米的横截面积。

所述第二中空圆柱体形状包括0.635毫米至1.905毫米的径向厚度。

所述护罩包括第二通风孔，并且所述第一通风孔的直径与第二通风孔的直径至少为0.762毫米。

所述基座、所述底座和所述护罩为同一单个整体部件。

在本实用新型的另一个方面，公开了一种用于燃气涡轮发动机的喷嘴环的喷嘴段。该喷嘴段包括上端壁、下端壁以及在上端壁和下端壁之间延伸的翼面，该翼面包括从上端壁延伸至下端壁的前缘，该前缘包括从上端壁延伸至前缘远侧的下端壁的后缘、从前缘延伸至后缘的压力侧壁以及从前缘延伸至后缘的吸力侧壁。该喷嘴段还包括钻入前缘的嵌入孔，以及陶瓷材料制成的安装支架，该安装支架包括：基座，其包含以嵌入长度***嵌入孔的圆柱体盘形状，并粘合到翼面；底座，其与基座同轴并以4毫米到10毫米的底座长度从基座轴向延伸，该底座包括形成贯穿其的孔的第一中空圆柱体形状；以及与基座同轴的护罩，该护罩包括：第二中空圆柱体形状，其以至少1.9毫米从基座轴向延伸超出底座并且以高达1.27毫米的偏移距离从底座径向向外定位，从而在其间（在底座和护罩之间）形成具有环形形状的流动区域；第一通风孔，其径向延伸穿过第二中空圆柱体形状，并具有至少为0.762毫米的第一直径；以及第二通风孔，其径向延伸穿过第二中空圆柱体形状，并具有至少为0.762毫米的第二直径。温度传感器***基座远侧的孔中。

基座通过粘合剂粘合到所述翼面。

所述温度传感器包括辐照晶体，其配置为根据所述温度传感器周围的温度发生微结构变化。

本实用新型的上述技术方案提供了一种陶瓷材料，与使用高温金属合金相比，它降低了安装支架的成本。此外，因为同一单个整体部件安装支架可不需要任何粘接剂，使用同一单个整体部件安装支架避免了部件之间的公差问题并且提高了零件的强度。

附图说明

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。

图2是具有多个附接到喷嘴段的安装支架的、用于图1的燃气涡轮发动机的喷嘴段的透视图。

图3是沿着线III-III截取的图2的前缘与安装支架的剖视图。

图4是图3的安装支架的俯视图。

图5是图2的安装支架的备选实施例的截面图。

具体实施方式

在此公开的***和方法包括用于将温度传感器附接到燃气涡轮发动机的喷嘴段的安装支架。在实施例中，安装支架包括基座、护罩和护罩内的底座，每一个部件都由陶瓷材料制成。底座在护罩内定位温度传感器。安装支架的整体设计（包括底座长度、超出底座的护罩长度以及底座与护罩之间的环形空间尺寸）和陶瓷材料的使用可减少喷嘴段与安装支架之间的传导，可减小辐射误差，可减少对流误差，可促进时间精确读数（time accurate reading），并且可降低安装支架的制造成本。

图1是示例性燃气涡轮发动机100的示意图。为了清楚和便于说明，（这里和其他附图中）一部分表面已被省略或放大。此外，本实用新型可参照前向和后向。除非另有说明，通常，“前向”和“后向”的所有参照都与一次空气（即用于燃烧过程中的空气）的流动方向相关联，除非另有说明。例如，前向是相对于一次空气流的“上游”，且后向是相对于一次空气流的“下游”。

此外，本实用新型通常参照燃气涡轮发动机旋转的中轴线95，该中轴线通常可由其轴120（由多个轴承组件150支撑）的纵轴线来界定。中轴线95可由各种其他发动机同轴部件共用或共享。除非另有说明，径向、轴向和周向以及度量的所有参照是指中轴线95，且诸如“内部”和“外部”等术语通常指示较小或较大的径向距离，其中径向线96可在任何方向上垂直中轴线95并从中轴线95向外辐射。

一种燃气涡轮发动机100包括进气通道110、轴120、压缩机200、燃烧器300、涡轮机400、排气通道500和动力输出联接装置600。燃气涡轮发动机100可具有单轴或双轴配置。

压缩机200包括压缩机转子组件210、压缩机固定叶片（定子）250和进口导向叶片255。压缩机转子组件210机械地联接至轴120。如图1所示，压缩机转子组件210是轴流式转子组件。压缩机转子组件210包括一个或多个压缩机圆盘组件220。每个压缩机圆盘组件220包括周向上组装有压缩机转子叶片的压缩机转子圆盘。定子250轴向位于每一个压缩机圆盘组件220之后。与位于压缩机圆盘组件220之后的相邻定子250成对的每个压缩机圆盘组件220被视为一个压缩机级。压缩机200包括多个压缩机级。进口导向叶片255在轴向上位于压缩机级之前。

燃烧器300包括一个或多个燃料喷射器310并包括一个或多个燃烧室390。

涡轮机400包括涡轮机转子组件410和涡轮喷嘴450。涡轮机转子组件410机械地联接至轴120。如图1所示，涡轮机转子组件410是轴流式转子组件。涡轮机转子组件410包括一个或多个涡轮盘组件420。每个涡轮盘组件420包括周向组装有涡轮叶片的涡轮盘。一种涡轮喷嘴450（例如喷嘴环）轴向位于每一个涡轮盘组件420之前。每个涡轮喷嘴450包括组合在一起的多个喷嘴段451以形成环。与位于涡轮机盘组件420之前的相邻涡轮喷嘴450成对的每个涡轮盘组件420被视为一个涡轮机级。涡轮机400包括多个涡轮机级。

涡轮机400还可包括涡轮机壳体430和涡轮机隔板440。涡轮机壳体430可从涡轮机转子组件410和涡轮喷嘴450径向向外定位。涡轮机壳体430可以包括一个或多个圆柱体形状。每个喷嘴段451可被配置为附接、联接到或悬挂于涡轮机壳体430。每个涡轮机隔板440可轴向位于每个涡轮盘组件420之前，并且可邻近涡轮盘。每个涡轮机隔板440也从涡轮喷嘴450径向向内定位。每个喷嘴段451也可被配置为附接或联接至涡轮机隔板440。

排气通道500包括排气扩散器510和排气收集器520。动力输出联接装置600可被定位在轴120的输出端部。

图2是具有多个附接到喷嘴段451的安装支架的、用于图1的燃气涡轮发动机100的喷嘴段的透视图。安装支架700被配置为容纳温度传感器705（如图3所示）。喷嘴段451包括上套筒452、下套筒456、翼面460以及第二翼面470。在其他实施例中，喷嘴段451可包括更多或更少翼面，例如一个翼面、三个翼面或四个翼面。当喷嘴段451安装在燃气涡轮发动机100内时，上套筒452可邻近涡轮机壳体430定位并从涡轮机壳体430径向向内定位。上套筒452包括上端壁453。上端壁453可以是环形形状的一部分，诸如扇形面。例如，该扇形面可以是圆环面（环形扇区）或空心圆柱体的扇形面。该环形形状可通过具有内缘（包括凸形形状）的横截面限定。设置多个上端壁453以形成环形形状（如圆环面）并通过涡轮喷嘴450限定流动路径的径向外表面。当安装在燃气涡轮发动机100中时，上端壁453可同轴于中轴线95。

上套筒452也可包括上部前导轨454以及上部后导轨455。上部前导轨454从上端壁453径向向外延伸。在图2所示的实施例中，上部前导轨454在上端壁453的轴向端从上端壁453延伸。在其他实施例中，上部前导轨454在上端壁453的轴向端附近从上端壁453延伸并可邻近上端壁453的轴向端。上部前导轨454可包括唇缘、凸起或其他特征件，其可用于将喷嘴段451固定到涡轮机壳体430。

上部后导轨455也可从上端壁453径向向外延伸。在图2所示的实施例中，上部后导轨455为“L”形，它具有第一部分，其从与上部前导轨454位置相对的上端壁453的轴向端径向外延伸；同时具有第二部分，其在与上部前导轨454位置相对的方向上延伸，该上部前导轨454轴向延伸超出上端壁453。在其他实施例中，上部后导轨455包括其他形状并可定位于与上部前导轨454位置相对的上端壁453轴向端附近，同时可邻近与上部前导轨454位置相对的上端壁453轴向端。上部后导轨455也可包括其他特征件，这些特征件可用于将喷嘴段451固定至涡轮机壳体430。

下套筒456从上套筒452径向向内定位。当喷嘴段451被安装在燃气涡轮发动机100时，下套筒456也可邻近涡轮机隔板440定位并从涡轮机隔板440径向向外定位。下套筒456包括下端壁457。下端壁457从上端壁453径向向内定位。下端壁457可以是环形形状的一部分，诸如扇形面。例如，扇形面可以是喷嘴环的一部分。设置多个下端壁457以形成环形形状（如圆环面）并通过涡轮喷嘴450限定流动路径的径向内表面。当被安装在燃气涡轮发动机100中时，下端壁457可同轴于上端壁453和中轴线95。

下套筒456也可包括下部前导轨458和下部后导轨459。下部前导轨458从下端壁457径向向内延伸。在图2所示的实施例中，下部前导轨458在下端壁457的轴向端从下端壁457延伸。在其他实施例中，下部前导轨458在下端壁457轴向端附近从下端壁457延伸，并可在下端壁457轴向端附近邻近下端壁457。下部前导轨458可包括唇缘、凸起或其他特征件，这些特征件可用于将喷嘴段451固定至涡轮机隔板440。

下部后导轨459还可从下端壁457径向向内延伸。在图2所示的实施例中，下部后导轨459在与下部前导轨458的位置相对的下端壁457的轴向端附近从下端壁457延伸，并可邻近与下部前导轨458的位置相对的下端壁457的轴向端。在其他实施例中，下部后导轨459从与下部前导轨458的位置相对的下端壁457的轴向端延伸。下部后导轨459还可以包括唇缘、凸起或其他特征件，这些特征件可用于将喷嘴段451固定至涡轮机隔板440。

 翼面460在上端壁453和下端壁457之间延伸。翼面460包括前缘461、后缘462、压力侧壁463和吸力侧壁464。前缘461在存在最高曲率的最上游轴向位置从上端壁453延伸到下端壁457。前缘461位于上部前导轨454和下部前导轨458附近。后缘462可从上端壁453延伸，该上端壁453轴向偏离并远离前缘461且邻近与前缘461位置相对的上端壁453的轴向端；以及从下端壁457延伸，该下端壁457邻近上端壁453的轴向端，该上端壁453与前缘461位置相对并轴向远离前缘461位置。当喷嘴段451安装在燃气涡轮发动机100中时，前缘461、上部前导轨454和下部前导轨458可轴向位于后缘462、上部后导轨455以及下部上部后导轨459的前向和上游。前缘461可以是具有最大曲率的翼面460上游端的点，且后缘462可以是具有最大曲率的翼面460下游端的点。在图1所示的实施例中，喷嘴段451是邻近燃烧室390的第一级涡轮喷嘴450的一部分。在另一个实施例中，喷嘴段451定位于另一级涡轮喷嘴450内部。

压力侧壁463可跨越前缘461或从前缘461延伸至后缘462并从上端壁453延伸至下端壁457。压力侧壁463可包括凹形形状。吸力侧壁464也可跨越前缘461或从前缘461延伸至后缘462并从上端壁453延伸至下端壁457。吸力侧壁464可包括凸形形状。前缘461、后缘462、压力侧壁463和吸力侧壁464之间可包含冷却腔469（部分示于图3）。

翼面460包括多个冷却小孔或孔，如压力侧冷却孔466、进口侧冷却孔467以及喷头冷却孔465。每个冷却孔可以是通过翼面460壁延伸的通道。每组冷却孔可以一行或一列等模式组合在一起。

翼面460还可包括槽孔468。槽孔468可定位于压力侧壁463并可邻近后缘462。槽孔468可为矩形并且在上端壁453和下端壁457之间径向对齐。槽孔468可从冷却腔469延伸至后缘462。

在图2所示的实施例中，喷嘴段451包括第二翼面470。第二翼面470可周向偏离翼面460。翼面460包括第二前缘471、第二后缘（未示出）、第二压力侧壁473以及第二吸力侧壁474，同样地，第二翼面470可包括相同或类似的特征件。第二翼面470还可包括第二压力侧冷却孔476、第二吸力侧冷却孔477、第二喷头冷却孔475以及第二槽孔（未示出）。第二前缘471、第二后缘、第二压力侧壁473、第二吸力侧壁474、第二压力侧冷却孔476、第二吸力侧冷却孔477、第二喷头冷却孔475以及第二槽孔的描述可分别以与前缘461、后缘462、压力侧壁463、吸力侧壁464、压力侧冷却孔466、喷头冷却孔467、吸力侧冷却孔465以及槽孔468相同或类似的方式被定向。

包括上套筒452、下套筒456、翼面460以及第二翼面470的喷嘴段451的各种组件可整体铸造或冶金粘合以形成它们的统一整体组件。

上述部件（或其子部件）中的一个或多个可由不锈钢和/或耐用的高温材料“超合金”制成。超合金或高性能合金是一种表现出优异的高温机械强度和抗蠕变性、良好表面稳定性以及耐腐蚀性和抗氧化性能的合金。超合金可包括诸如HASTELLOY、合金x、INCONEL、WASPALOY、RENE合金、HAYNES合金、合金188、合金230、INCOLOY、MP98T、TMS合金、Mar、M247以及CMSX单晶合金等材料。

如图2所示，多个安装支架700可沿前缘461以及沿第二前缘471连接到喷嘴段451。图3是沿着线III-III截取的图2的前缘461与安装支架700的剖视图。安装支架700包括基座710、底座730以及护罩720。安装支架700还可包括安装支架轴线701。涉及安装支架700或安装支架700部件的径向、轴向和周向以及度量的所有参照是指安装支架轴线701，且术语例如“内部”和“外部”一般表示距离安装支架轴线701较小或较大的径向距离。

基座710、底座730以及护罩720可以同轴，并且可以围绕安装支架轴线701旋转。在图3所示的实施例中，基座710是圆柱形。基座710包括第一基座表面713和第二基座表面714。第一基座表面713与第二基座表面714各自可为圆形表面。基座710可包括围绕第二基座表面714外缘的外缘斜切面712。在一个实施例中，基座710以轴向长度719延伸，该轴向长度即第一基座表面713和第二基座表面714之间的距离，范围从15.24毫米（0.60英寸）到17.78毫米（0.70英寸）。在另一个实施例中，基座710以16.51毫米（0.65英寸）的轴向长度719延伸。轴向长度719可以是嵌入孔480深度的函数。

在图3所示的实施例中，底座730从基座710延伸并位于护罩720内。底座730可沿第二基座表面714相对的方向从第一基座表面713延伸。底座730可沿轴向延伸。底座730包括在其中形成孔715的中空圆柱体形状。底座730包括底座内表面733和从底座内表面733径向向外定位的底座外表面734。底座内表面733和底座外表面734可以是圆柱形表面，并且可以形成底座730的中空圆柱体形状。底座内表面733可以形成孔715的圆柱体形状。

在所示的实施例中，孔715通过底座730和基座710延伸。在其他实施例中，孔715可以不通过基座710延伸。孔715的尺寸可被设置为孔直径708以容纳基座710远侧端的温度传感器705。孔直径708的尺寸可被设置并配置，这样使得温度传感器705与孔715齐平。温度传感器705距离基座710远侧的底座730的端部可在1.27毫米（0.050英寸）以内。温度传感器705可通过粘合剂（例如高温陶瓷胶粘剂）被固定到底座730。该粘合剂可包括适用于高温和高压应用的胶粘剂并且可具有类似于喷嘴段451材料的热膨胀系数。

底座730包括基座710远侧的底座端737。在图3所示的实施例中，底座730以底座长度739从基座710延伸到底座端737。在一个实施例中，底座长度739至少为4毫米（0.157英寸）。在另一个实施例中，底座长度739至少为6.09毫米（0.24英寸）。在又一个实施例中，底座长度739为4毫米（0.157英寸）到10毫米（0.394英寸）。在另一个实施例中，底座长度739高达10毫米（0.394英寸）。在另一个实施例中，底座730以挤出长度704（即前缘461到底座端737的距离且至少为6.98毫米（0.275英寸））延伸超出翼面460的前缘461。参考点703示出了与安装支架轴线701对齐的前缘461的径向点，其中挤出长度704可被测量。在另一个实施例中，底座730延伸超出翼面460的前缘461至少7.36毫米（0.29英寸）。在一些实施例中，底座730延伸超出翼面460的前缘461多达7.75毫米（0.305英寸）。

底座730可包括底座厚度738，即底座内表面733和底座外表面734之间的底座730的径向厚度。在一个实施例中，底座厚度738至少为0.381毫米（0.015英寸）。在另一个实施例中，底座厚度738为0.381毫米（0.015英寸）到1.02毫米（0.040英寸）。在其他实施例中，底座厚度738多达1.02毫米（0.040英寸）。

在图3所示的实施例中，护罩720从基座710延伸。护罩720可沿第二基座表面714相对的方向从第一基座表面713延伸。护罩720可沿轴向延伸并且可从基座710的径向外缘延伸。护罩720包括中空的圆柱体形状。护罩720包括护罩内表面723和护罩外表面724。护罩内表面723和护罩外表面724可以是圆柱形表面并且可形成护罩720的中空圆柱体形状。

护罩720包括基座710远侧的护罩端727。在一个实施例中，护罩720以进口段长度729（即护罩端727和基座端737之间的轴向距离，至少为1.9毫米（0.075英寸））轴向延伸超出底座730。在另一个实施例中，护罩720以进口段长度729（为1.9毫米（0.075英寸）到5.08毫米（0.2英寸））轴向延伸超出底座730。在一些实施例中，护罩720以进口段长度729（达到2.80毫米（0.11英寸））轴向延伸超出底座730。在其他实施例中，护罩720以进口段长度729（高达5.08毫米（0.2英寸））轴向延伸超出底座730。在其他实施例中，护罩720以2.54毫米（0.10英寸）进口段长度729轴向延伸超出底座730。

护罩720可包括护罩厚度728，即护罩内表面723和护罩外表面724之间的护罩720的径向厚度。在一个实施例中，护罩厚度728至少为0.635毫米（0.025英寸）。在另一个实施例中，护罩厚度728为0.635毫米（0.025英寸）至1.905毫米（0.075英寸）。在其他实施例中，护罩厚度728多达1.905毫米（0.075英寸）。

护罩720可包括多个通风孔，如第一通风孔721和第二通风孔722。每个通风孔可通过护罩720的空圆柱形状从护罩内表面723延伸到护罩外表面724，并且可位于基座710近侧。在一些实施例中，例如图3中的实施例，每个通风孔径向延伸通过中空圆柱体形状。在一个实施例中，每个通风孔包括至少为0.762毫米（0.030英寸）的直径。在另一个实施例中，每个通风孔包括0.762毫米（0.030英寸）至2.032毫米（0.08英寸）的直径。在其他实施例中，每个通风孔的直径多达2.032毫米（0.08英寸）。

护罩720从底座730径向向外定位。护罩720和底座730可以间隔距离718，即护罩内表面723和底座外表面724之间的距离，从而在它们之间形成流动区域735。流动区域735是通过护罩内表面723和底座外表面724形成的位于护罩720和底座730之间的环形空间。在一个实施例中，间隔距离718达到1.27mm（0.050英寸）。在另一个实施例中，间隔距离718为0.635毫米（0.025英寸）到1.27毫米（0.050英寸）。在其他实施例中，间隔距离718至少为0.635毫米（0.025英寸）。

图4是图3的安装支架的俯视图。参照图3和图4，间隔距离718可限定流动区域736。在一个实施例中，流动区域736多达11.45平方毫米（0.01775平方英寸）。在另一个实施例中，流动面积736为4.458平方毫米（0.00691平方英寸）到11.45平方毫米（0.01775平方英寸）。在进一步的实施例中，流动区域736至少为4.458平方毫米（0.00691平方英寸）。

再次参考图3，护罩720和基座710的外直径可以是相等的。在一个实施例中，护罩720和基座710的外直径为4.96毫米（0.185英寸）到4.83毫米（0.190英寸）。在另一个实施例中，护罩720和基座710的外直径为4.31毫米（0.17英寸）到7.62毫米（0.3英寸）。

参考图2和图3，每个安装支架700可以嵌入长度709***前缘461的嵌入孔480中。嵌入长度709可依据前缘461和腔469之间的翼面460的厚度。在一个实施例中，嵌入长度709高达1.651毫米（0.065英寸）。在另一个实施例中，嵌入长度709为0.127毫米（0.005英寸）到1.143毫米（0.045英寸）。每个安装支架700可通过粘合剂702附接到翼面460或第二翼面470。该粘合剂702可以是高温陶瓷胶粘剂，例如氧化锆940。

温度传感器705可被制成各种形状，如圆柱体、立方体、球体等，并具有在微米级的尺寸。温度传感器705可适用于在宽温度范围内以及在高温和高压环境中（例如燃气涡轮发动机运行期间经历的条件）测量温度。例如，温度传感器705可配置为测量150℃和1450℃之间的温度。

温度传感器705可由碳化硅或IMTK（Izmeritel Maximalnoi Temperaturi Kristalincheskii）水晶等辐照水晶制成。温度传感器705可通过微观结构变化而无需导线记录并提供温度信息。这些微观结构的变化可以是晶格结构的变形。温度传感器705微观结构的变化可作为温度传感器705周围温度变化的函数。温度传感器705检测的温度可由X射线衍射仪等外用接收器/检测器无线读取，并且可被转换成温度数据。

在一些实施例中，温度传感器705配置为保持微观结构的变化以及温度信息。在这些实施例中，温度传感器705被移除底座730以收集温度信息。在其他实施例中，温度传感器705可在特定温度下部分地从固体转换到液体。该温度可通过检查/检测温度传感器705的相变进行确定。

在图3和图4所示的实施例中，安装支架700是包括基座710、护罩720和底座730的同一单个整体部件。图5是安装支架800备选实施例的截面图。如图5所示，安装支架800是两件式结构，其中基座810和护罩820是同一单个整体部件，并且底座830是使用糊状粘结剂等粘合剂粘合到基座810的单独元件。

在图5所示的实施例中，基座810包括具有底座孔811的圆盘形状，底座孔811的尺寸被设置并配置为配合底座830。底座830可穿过基座810延伸，并且可以底座长度839延伸超出基座810。底座长度839可等于或类似于底座长度739。底座830可以整体底座长度836从一端轴向延伸到另一端。整体底座长度836可为5.6毫米（0.12英寸）至11.7毫米（0.461英寸）。

在一些两件式的实施例中，如图5所示的实施例，护罩厚度828至少可以是0.635毫米（0.025英寸），并且可以多达1.397毫米（0.055英寸）。

安装支架800的各种部件、形状和尺寸，例如护罩820、第一放气孔821、第二放气孔822、护罩进口段长度829、流动区域835、基座厚度838、外缘斜切面812、孔815、孔直径808、间隔距离818、流动区域835、第一基座表面813、第二基座表面814、底座内表面833、底座外表面834、护罩内表面823、护罩外表面824、底座端837、护罩端827以及安装支架轴线801可与结合图3和图4所述的安装支架700相同或类似。

每个安装支架700和800及其各种部件可由氧化铝、氧化锆或碳化硅等耐高温的陶瓷材料制成。

工业实用性

燃气涡轮发动机可适用于多种工业应用，例如石油和天然气工业的各个方面（包括传送、采集、储藏、回收以及提取石油和天然气）、发电工业、废热发电、航空航天以及其他运输工业。

参考图1，气体（一般是空气10）进入进气通道110作为“工作流体”并由压缩机200压缩。在压缩机200中，工作流体通过一系列压缩机圆盘组件220在环形流动路径115中被压缩。特别地，空气10在编号的“级”中被压缩，这些级与每个压缩机圆盘组件220相关联。例如，“第四级空气”可与第4压缩机圆盘组件220在下游或“后”向相关联，从进气通道110朝向排气通道500。同样，每个涡轮盘组件420可与一个编号级相关联。

压缩空气10一离开压缩机200就进入燃烧器300，在燃烧器300内将压缩空气10扩散并添加燃料。空气10和燃料通过燃料喷射器310被喷入燃烧室390并燃烧。经由涡轮机400通过系列涡轮盘组件420的各级从燃烧反应中获取能量。废气90随后可在排气扩散器510中扩散、收集以及重新定向。废气90经由排气收集器520排出***且可被进一步处理（例如，减少有害气体排放和/或在从废气90中回收热量）。

燃气涡轮发动机的运行效率和输出动力一般随着较高的燃烧温度而增加。因此，在燃气涡轮发动机中存在燃烧温度增高的趋势。从燃烧腔室390到达涡轮机前级的气体可为1000华氏度或更高。在包括第一级涡轮喷嘴450上游的燃气涡轮发动机内测量燃烧气体的温度可能更好。

在沿着喷嘴段451的前缘461测量燃烧气体的温度时，测量误差可通过传导、辐射和对流产生。通过底座730的喷嘴段451传导可影响温度测量。设置由氧化铝、氧化锆或碳化硅等陶瓷材料制成的底座730可降低传导误差。延伸底座730超出前缘461至挤出长度704可进一步降低或预防传导误差，因为传导误差与底座长度739相互关联。超出底座730长度的传导误差的改进可随着长度的增加而逐渐变小。底座长度739可增大到这样的程度，即材料成本的和耐久性故障的可能性超过了传导误差逐渐变小的改进。

底座730周围特别是具有护罩720的温度传感器705周围的辐射误差可被减小。辐射误差可与进口段长度729（即护罩720延伸超出底座730的距离）相互关联。进口段长度729可通过增加护罩720长度而增大到这样的程度，即材料成本的和耐久性故障的可能性超过了辐射误差逐渐变小的改进。

对流误差可通过增大由护罩720和底座730之间的间隔距离718限定的流动区域736和/或通过减小通风孔721和722的尺寸而减小。流动区域736可被改变直到通过流动区域735的流量开始停滞。增加流动区域736面积和减小通风孔721和722的尺寸可以减小温度误差，并且可促进时间精确读数。

与使用高温金属合金相比，陶瓷材料的使用可减小安装支架700的成本。两件式安装支架800的使用可以进一步降低成本。

 因为同一单个整体部件安装支架700可不需要任何粘接剂，使用同一单个整体部件安装支架减少或避免部件之间出现公差问题并且可提高零件的强度。

前述详细说明本质上仅仅是示例性的，而不是用来限制本实用新型或本实用新型的应用和使用。所描述的实施例并不限于与特定类型的燃气涡轮发动机结合使用。因此，尽管本实用新型为了便于说明示出并描述了具体的温度传感器的安装支架，但是应当理解的是，根据本实用新型的安装支架可在各种其他配置中采用，可与其他各种类型的燃气涡轮发动机一起使用，也可以用于其他类型的机器。此外，不期望受到前述背景或详细说明所体现的任何原理的限制。应当理解的是，为了更好地图解被引用的参考术语，除非特别说明，图示可包括放大的尺寸而不认为是限制性的。

Claims (10)

1.一种温度传感器（705）的安装支架（700），其特征在于，所述安装支架（700）包括：

基座（710）；

底座（730），所述底座（730）以底座长度（739）从所述基座（710）延伸至所述基座（710）远侧的底座端（737），所述底座（730）包括形成贯穿其的孔（715）的第一中空圆柱体形状，所述孔（715）的尺寸被设置为容纳所述温度传感器（705）；以及

护罩（720），所述护罩（720）包括

第二中空圆柱体形状，其围绕所述底座（730）从所述基座（710）延伸，并且延伸超出所述底座（730）至所述基座（710）远侧的护罩端（727），从而在所述底座（730）和所述护罩（720）之间形成具有环形形状的流动区域（735），和

第一通风孔（721），其延伸穿过所述第二中空圆柱体形状；

其中，所述基座（710）、所述底座（730）和所述护罩（720）由陶瓷材料制成。

2.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述底座长度（739）至少为4毫米且最大为10毫米。

3.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述护罩端（727）延伸超出所述底座端（737）1.9毫米到5.08毫米。

4.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述流动区域（735）包括至少为4.458平方毫米的横截面积。

5.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述第二中空圆柱体形状包括0.635毫米至1.905毫米的径向厚度。

6.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述护罩（720）包括第二通风孔（722），并且所述第一通风孔（721）的直径与第二通风孔（722）的直径至少为0.762毫米。

7.根据权利要求1所述的安装支架（700），其特征在于，所述基座（710）、所述底座（730）和所述护罩（720）为同一单个整体部件。

8.一种燃气涡轮发动机（100）喷嘴环（450）的喷嘴段（451），其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的安装支架（700），所述喷嘴段（451）还包括：

上端壁（453）；

下端壁（457）；

在所述上端壁（453）和所述下端壁（457）之间延伸的翼面（460），所述翼面（460）包括

从所述上端壁（453）延伸至所述下端壁（457）的前缘（461），所述前缘（461）包括

从所述上端壁（453）延伸至所述前缘（461）远侧的所述下端壁（457）的后缘（462），

从所述前缘（461）延伸至所述后缘（462）的压力侧壁（463），和

从所述前缘（461）延伸至所述后缘（462）的吸力侧壁（464）；以及

钻入所述前缘（461）的嵌入孔（480）；

其中，所述基座（710）粘合到所述翼面（460），并且温度传感器（705）***所述基座（710）远侧的孔（715）。

9.根据权利要求8所述的喷嘴段（451），其特征在于，基座（710）通过粘合剂粘合到所述翼面（460）。

10.根据权利要求8所述的喷嘴段（451），其特征在于，所述温度传感器（705）包括辐照晶体，其配置为根据所述温度传感器（705）周围的温度发生微结构变化。