タービンエンジンのセンサパッケージング

【課題】タービンエンジンのセンサパッケージングを提供する。
【解決手段】その中心線１２２の周囲を回転可能であるロータ１２と、中心線１２２から半径方向距離にあるロータ１２上に定められた対象測定点２０における状態を測定するセンサ２５と、状態測定値をセンサ２５から非回転記録システム７５に送信することができる通信システム３０と、センサ２５及び通信システム３０の一部を対象測定点２０に近接したロータ１２上に固定するプローブホルダとを含むタービン１０が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタービンエンジンセンサに関し、より詳細には、ロータ中心線から半径方向距離にあるロータ上に配設されたタービンエンジンセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンにおいて、高温流体はタービンセクションを通過し、そこでロータの周囲を回転可能であるタービンバケットと相互に作用して機械エネルギーを発生させる。従って、タービンセクション内及びロータ周囲又はロータ上の環境は、比較的高い重力荷重（ｇ荷重）、高温及び高圧力を特徴とする。タービンが通常のパラメータの範囲内で作動しているかどうかを確認するために、それらの温度及び圧力の測定値を入手することは有利であることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７７６１２５６Ｂ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧力を測定する試みは、一般に、ロータ上の圧力測定に重点を置いているが、ｇ荷重が減少するロータ中心線で、又はその付近で圧力センサをパッケージすることが必要である。一般的に、圧力センサから測定対象の測定点まで、導波管（管）が通っている。しかしながら、ロータ内の一連のスロット及び孔に剛性であるが屈曲可能な管を通すのは難しいことがあり、しばしば漏れ又は接続部の破損をもたらすことがある。また、センサと測定点との間に大量の空気があるため、導波管を用いて動圧を測定することができないので、導波管の使用は、圧力測定を静的測定のみに限定していた。この大量の空気は、圧力波を効果的に弱める。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、その中心線の周囲を回転可能であるロータと、中心線から半径方向距離にあるロータ上に定められた対象測定点における状態を測定するセンサと、状態測定値をセンサから非回転記録システムに送信することができる通信システムと、センサ及び通信システムの一部を対象測定点に近接したロータ上に固定するプローブホルダとを含むタービンが提供される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、その中心線の周囲を回転可能であるロータと、中心線から半径方向距離にあるロータ上に定められた対象測定点における静圧及び動圧を測定する圧力センサと、静圧及び動圧測定値を圧力センサから非回転記録システムに送信することができる通信システムと、圧力センサ及び通信システムの一部を対象測定点に近接したロータ上に固定するプローブホルダとを含むタービンが提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、その中心線の周囲を回転可能であるロータと、中心線から半径方向距離にあるロータ上に定められた対象測定点における静圧及び動圧を測定する圧力センサと、静圧及び動圧測定値を圧力センサから非回転記録システムに送信することができる通信システムと、圧力センサをその縦軸がロータの半径方向、円周方向及び軸方向寸法の１つと実質的に平行であるように固定すると共に、ひずみ緩和を伴う通信システムの一部を対象測定点に近接したロータ上に固定するプローブホルダとを含むタービンが提供される。
【０００８】
上記及びその他の利点並びに特徴は、図面に関連してなされる以下の説明からより明らかになるであろう。
【０００９】
本発明と見なされる主題は、本明細書の結びの部分の特許請求の範囲において具体的に指摘され明確に請求されている。本発明の上記及びその他の特徴並びに利点は、添付図面に関連してなされる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】タービンエンジンの側面図である。
【図２】図１のタービンエンジンの対象測定点の概略図である。
【図３】圧力センサ及び配線の概略図である。
【図４】圧力センサの斜視図である。
【図５】図１のタービンエンジンのインペラ本体の軸方向図である。
【図６】図４のインペラ本体のインペラキャビティの拡大図である。
【図７】プローブホルダの斜視図である。
【図８】図７のプローブホルダの分解斜視図である。
【図９】図７のプローブホルダ及び配線アセンブリの平面図である。
【図１０】図７のプローブホルダの内部の平面図である。
【図１１】図１のタービンエンジンの圧縮機後部軸の斜視図である。
【図１２】図１１の圧縮機後部軸の銃孔の出口の拡大図である。
【図１３】プローブホルダの斜視図である。
【図１４】図１３のプローブホルダの分解斜視図である。
【図１５】図１３のプローブホルダの内部の平面図である。
【図１６】圧縮機後部軸の周囲の配線の側面図である。
【図１７】図１１の圧縮機後部軸の前方フランジの側面概略図である。
【図１８】図１７の前方フランジ内に取り付けられるプローブホルダの分解図である。
【図１９】図１７の前方フランジ内に取り付けられるプローブホルダの分解図である。
【図２０】図１８及び１９のプローブホルダの内部の側面図である。
【図２１】図１７の前方フランジ内に取り付けられる時の図１８及び１９のプローブホルダの斜視図である。
【図２２】図１のタービンエンジンのスペーサープラグの斜視図である。
【図２３】図２２のスペーサープラグ内に取り付けられるプローブホルダの分解図である。
【図２４】図２３のプローブホルダの内部の側面図である。
【図２５】スペーサープラグの周囲の配線の軸方向図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明は、例として図面を参照して、利点及び特徴と共に本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
本発明の態様によれば、タービンのロータの対象点における静圧及び動圧容積を測定することができるセンサが提供される。対象点（又は側定位置）は環境が厳しく、センサは高いｇ荷重と極端な温度にさらされる。センサ及び関連する電気リード配線は、センサが確実に回転ロータの極端な遠心荷重に耐えることができるようにするプローブホルダ内で各々が戦略的に指向されて固定される。各対象点は、独特なプローブホルダ設計とリード線経路戦略を必要とする。ホストロータ構成部品に対するプローブホルダの接触面は、重力荷重を伝達すると共に、応力集中をなくすように設計される。
【００１３】
各プローブホルダは、センサの特定の高強度表面がプローブホルダの耐荷重表面と接触するようにデータを取り出すことが望まれる地点においてロータ上のセンサをパッケージする。この構成によって、センサが極めて高いｇ荷重で回転することができる。センサは、追加的に、スプリング等の弾性要素によって適所に保持してもよい。スプリングは、センサが遠心荷重によって適所に保持されるまで、ロータの回転中にセンサを適切な位置に保持する。プローブホルダはまた、リード線を固定して、ひずみを緩和し、短絡又は分流を防止する。
【００１４】
態様によれば、ロータ上の静圧及び動圧値を入手する機能によって、設計技師がロータ内及び周囲の空気流を評価することができる。特に、回転センサによって、技師はロータ内の回路を通る不可欠な冷却空気流を有効にすることができる。そのようなデータによって、技師が、それらの設計をより良く評価し、十分な冷却空気をタービンセクション内の空冷式ハードウェアに確実に到達させることが可能になる。回転圧力データは、ガスタービンの寿命を潜在的に延長することができる。回転センサによって、技師はロータ内の音響現象を測定することができる。特定の音響現象は、ロータ内の深部で発生し、ステータ上に位置するセンサによって測定することができない。
【００１５】
図１及び２を参照すると、タービンエンジン１０、例えばガス又は蒸気タービンエンジンが提供される。タービンエンジン１０は、機械エネルギーが高エネルギー流体流から得られるタービンセクション１１と、中心線１２２の周囲を回転可能であるロータ１２とを含む。タービンエンジン１０は、例えば、中心線１２２から半径方向距離にあるロータ１２上に定められた対象測定点２０における静圧及び動圧を測定するセンサ２５を更に含む。タービンエンジン１０は、通信システム３０と、各センサ２５のプローブホルダ９０、１１０、１３０及び１４０（それぞれ、図７、１３、２０及び２４を参照）とを更に含む。通信システム３０は、有線又は無線システムであってよく、例えば回転信号を送信するために使用されるスリップリングを介して静圧及び動圧センサ信号をセンサ２５から非回転記録システム７５に送信できるようにする。プローブホルダ９０、１１０、１３０及び１４０は、センサ２５及び通信システム３０の一部を対象測定点２０の各々に近接したロータ１２上に固定する。
【００１６】
実施形態によれば、対象測定点２０は、タービンエンジン１０の様々な構成部品に対して様々な場所に位置していてもよい。これらの場所には、インペラ１３の本体の外径部分によって中心線１２２の周囲の周辺に形成された抽出キャビティや、圧縮機後部軸（ＣＡＳ）１５を通って軸方向に延在するように画定された銃孔１４の出口が含まれる。これらの場所には、ＣＡＳ１５の前方フランジ１６付近の領域及びスペーサープラグ１７付近の領域もまた含まれる。抽出キャビティの対象測定点２０では、センサ２５の縦軸はロータ１２の半径方向寸法と実質的に平行であり、銃孔１４の出口の対象測定点２０では、センサ２５の縦軸はロータ１２の円周方向寸法と実質的に平行であり、前方フランジ１６及びスペーサープラグ１７付近の各対象測定点２０では、センサ２５の縦軸はロータ１２の軸方向寸法と実質的に平行である。いずれの場合においても、センサ２５は、ロータ１２が中心線１２２の周囲を回転する時に静圧及び動圧の両方にさらされる。
【００１７】
図３及び４を参照すると、各センサ２５は、略円筒形状と第１及び第２対向端部２７及び２８を有する本体２６を含む。検知端部２９は、第１及び第２対向端部２７又は２８の一方の個々の面に連結され、そこから長手方向に突出し、他方は通信システム３０の第１配線セクション４０に連結される。第１及び第２対向端部２７及び２８は、それぞれ、重力荷重を吸収するショルダー部分２７７及び２８８を画定するように形成される。ショルダー部分２７７及び２８８は、検知端部２９及び第１配線セクション４０への結合部から離れた第１及び第２対向端部２７及び２８の個々の面に画定される。本体２６は、キャリブレーションのフラット２６６、例えばレンチフラットを画定するように形成してもよく、検知端部２９は、ねじ切り２６７を備えて形成してもよい。
【００１８】
検知端部２９は、加えられる検出された静圧及び動圧を反映する電気信号を生成するように構成されたダイヤフラム２９９を含んでもよい。静圧がダイヤフラム２９９に加えられると、ダイヤフラム２９９は、静圧を反映する大きさの直流（ＤＣ）電気信号を生成する。動圧がダイヤフラム２９９に加えられると、ダイヤフラム２９９は、ＤＣ電気信号に加えて、動圧を反映する大きさの交流（ＡＣ）電気信号を生成する。ダイヤフラム２９９は、ピエゾ抵抗素子又は同様のタイプの素子を含んでもよい。
【００１９】
本発明の態様によれば、周囲をロータ１２が回転可能である中心線１２２から半径方向距離にあるロータ１２上に定められた対象測定点における静圧及び動圧を測定するセンサ２５と、通信システム３０とを含む通信用システムが提供される。明確かつ簡潔にするために、１つの対象測定点２０において使用される１つのセンサ２５に関してシステムを説明する。通信システム３０は、配線を介して、又は無線装置を介して作動させてもよい。通信システム３０が配線されている場合、通信システムは中心線１２２から半径方向距離にあるロータ１２上に配設され、リードセクション４１においてセンサ２５に連結されるリード線等の第１配線セクション４０を含む。通信システム３０は、第２配線セクション６０と、第１及び第２配線セクション４０及び６０が接続可能である第１気密接続部５０とを更に含む。
【００２０】
第１配線セクション４０は、例えば２つのステンレス鋼編組線又は同様の頑丈な配線から形成することができる。第１配線セクション４０は、タービンエンジン１０内に存在する重力荷重、高温及び高圧を乗り切って耐えるように形成される。第１気密接続部５０は、タービンエンジン１０内の高温及び高圧を内部に密封することができるように、ゴールドピン気密コネクタ又は同様の装置を含んでもよい。
【００２１】
システムは、第２配線セクション６０に沿って配設された温度補償モジュール６５と、第２気密接続部７０とを更に含んでもよい。温度補償モジュール６５は、ダイヤフラム２９９によって生成された電気信号を調整するものであり、通常は、第１気密接続部５０の反対側で第１配線セクション４０に沿って配置されることになる。しかしながら、対象測定点２０は特に高温及び高圧の領域に位置しているので、温度補償モジュールを第２配線セクション６０に移動させることによって、さもなければタービン状態にさらされる温度補償モジュールが可能である場合よりもより正確な温度補償動作が得られる。第２気密接続部７０によって、ロータ１２と共に中心線１２２の周囲を回転する第２配線セクション６０は、ダイヤフラム２９９及び温度補償モジュール６５によって生成された電気信号に従った信号を非回転固定記録システム７５又は記録要素にスリップリングを介して送信することができる。
【００２２】
図５〜１０を参照すると、対象測定点２０の１つは、インペラ１３のインペラ本体８０の外径部分によって中心線１２２の周囲の周辺に形成された抽出キャビティに位置している。抽出キャビティは、その後部対向面からインペラ本体８０内への環状リセスとして形成される。図５及び６に示すように、インペラキャビティ８１は、抽出キャビティに近接した場所でインペラ本体８０内に形成されるが、抽出キャビティの周囲に離間配置された複数のインペラキャビティ８１として設けてもよい。各インペラキャビティ８１は、インペラ本体８０内に画定された主キャビティ領域８２と、トレンチ８３と、リード線孔８４とを有する。主キャビティ領域８２は、抽出キャビティに開口するネック部分８５と、ネック部分８５から比較的平坦且つ幅広く延在するショルダーアバットメント部分８６とを含む。リード線孔８４によって、第１配線セクション４０を前方側から後部対向面まで軸方向にインペラ本体８０を通すことができ、トレンチ８３によって、第１配線セクション４０を主キャビティ領域８２に向かって半径方向外方に案内することができる。
【００２３】
図７〜１０に示すように、プローブホルダ９０は、インペラキャビティ８１内に挿入可能であり、主キャビティ領域８２の形状と実質的に同様に成形されるが、これは単なる例示であって、プローブホルダ９０が別の方法で内部に固定可能で、ロータ１２の回転に伴う高い重力荷重、高温及び高圧に耐えて吸収することができればその必要はない。プローブホルダ９０は、プローブホルダ本体９１と、キャップ９２とを含む。プローブホルダ本体９１は、主キャビティ領域８２内に嵌合するものであり、ネック部分８５内に嵌合するネック９３と、ショルダーアバットメント部分８６内に嵌合するウィング９４とを有する。ウィング９４とショルダーアバットメント部分８６との当接部は、重力荷重を吸収する。
【００２４】
ネック９３の半径方向最外面は、プローブホルダ９０がインペラキャビティ８１に挿入された時の抽出キャビティの内径と実質的に整合する。プローブホルダ本体９１は、更に、内部にセンサキャビティ９５を画定するように形成され、その中に例えば２つのセンサ２５が、各々の縦軸がロータ１２の半径方向寸法と整合し、且つダイヤフラム２９９がネック９３の半径方向最外面及び抽出キャビティの内径と整合するように挿入可能である。キャップ９２はプローブホルダ本体９１に取り付け可能であり、少なくともロータ１２の回転が始まるまで、センサ２５をこの位置に固定する。センサキャビティ９５は、更に、ショルダー部分２７７が当接するセンサキャビティショルダー９５５を有して画定される。ロータ１２の回転が始まると、センサキャビティショルダー９５５とショルダー部分２７７との当接部が重力荷重を吸収する。
【００２５】
プローブホルダ本体９１は、更に表面９６及びプローブホルダトレンチ９７を画定するように形成される。第１配線セクション４０の一部分４２は、表面９６に固定可能であり、プローブホルダトレンチ９７を通すことができて、一部分４２がひずみ緩和を伴うようにセンサ２５と接続される。ひずみ緩和は、一部分４２が配線アセンブリ９９の前方及び後方に画定されたセクション９８にスラックを備えていることによって達成される。配線アセンブリ９９は、ニクロムストラップ又は、配線及びプローブホルダ９０の相対運動を許さずに一部分４２を表面９６に固定する同様の材料を含んでもよい。セクション９８のスラックは、作動中の断線又は同様の破損の危険がなく配線にひずみを加えることができる。
【００２６】
図１１〜１６を参照すると、別の対象測定点２０が、ＣＡＳ１５のＣＡＳ本体１００を通ってその後部対向面まで軸方向に延在する銃孔１４の少なくとも一部の出口に位置しており、複数の銃孔１４の出口はロータ中心線１２２の周囲に配列される。図１２に示すように、第１ＣＡＳキャビティ１０１は、銃孔１４の出口に近接した場所でＣＡＳ本体１００に形成されるが、ロータ中心線１２２の周囲に離間配置された複数の第１ＣＡＳキャビティ領域１０１として設けてもよい。各ＣＡＳキャビティ１０１は、ＣＡＳキャビティ領域１０２と、第１相補係止機構１０３とを有する。ＣＡＳキャビティ領域１０２は、略管状であり、隣接する銃孔１４の出口間に延在してもよく、ＣＡＳキャビティ領域１０２の長さに沿って比較的平坦且つ幅広く延在するＣＡＳショルダーアバットメント部分１０４を含む。
【００２７】
図１３〜１５に示すように、プローブホルダ１１０は、ＣＡＳキャビティ領域１０２内に挿入可能であり、ＣＡＳキャビティ領域１０２の形状と実質的に同様に成形されるが、これは単なる例示であって、プローブホルダ１１０が別の方法で内部に固定可能で、ロータ１２の回転に伴う高い重力荷重、高温及び高圧に耐えることができればその必要はない。プローブホルダ１１０は、プローブホルダ本体１１１と、キャップ１１２とを含む。プローブホルダ本体１１１は、ＣＡＳキャビティ領域１０１内に嵌合するものであり、第１係止機構１０３と嵌合する第２相補係止機構１１３と、ＣＡＳショルダーアバットメント部分１０４に当接する側壁１１４とを有する。プローブホルダ本体１１１は、第１及び第２相補係止機構１０３及び１１３の連携によって固定され、側壁１１４とＣＡＳショルダーアバットメント部分１０４との当接部は重力荷重を吸収する。更に、プローブホルダ本体１１１の軸方向運動は、ＣＡＳ１５の後部対向面をプローブホルダ本体１１１の付近にかしめることによって防止することができる。
【００２８】
プローブホルダ本体１１１の表面１１５は、銃孔１４の出口の外径の湾曲と実質的に整合させてもよく、キャップ１１２の後端部は隣接する銃孔１４の出口の湾曲と整合させてもよい。プローブホルダ本体１１１は、更に、内部にセンサキャビティ１１６を画定するように形成され、その中にセンサ２５が、その縦軸がロータ１２の円周方向寸法と整合し、且つダイヤフラム２９９が表面１１５と整合するように挿入可能である。キャップ１１２はプローブホルダ本体１１１に取り付け可能であり、スプリング又はコイルであってよい弾性要素１１７の固着を行なう。弾性要素１１７は、センサ２５をその円周方向位置に固定する。センサキャビティ１１６は、更に、ショルダー部分２７７が当接して重力荷重を吸収するセンサキャビティショルダー１１８を有して画定される。
【００２９】
プローブホルダ本体１１１は、更に、ＣＡＳプローブホルダトレンチ１１９及び表面１１９１を画定するように形成される。第１配線セクション４０の一部分４２は、表面１１９１に固定可能であり、ＣＡＳプローブホルダトレンチ１１９を通すことができて、一部分４２がひずみ緩和を伴うようにセンサ２５と接続される。ひずみ緩和は、一部分４２に上述のようなひずみ緩和を提供する方法と同様の方法で、セクション９８のスラックを設けることによって達成される。
【００３０】
図１６を参照すると、第１配線セクション４０は、ＣＡＳ１５の後方面に沿って半径方向外方に、次いで前方方向へとＣＡＳ１５の外面に沿って軸方向に、そして軸方向へと前方フランジ１６を通すことができる。第１配線セクション４０は、この経路に沿って気泡接合部４２１を備えていてもよい。
【００３１】
図１７〜２１を参照すると、別の対象測定点２０がＣＡＳ１５の前方フランジ１６付近の領域に位置している。前方フランジ１６は、ＣＡＳ１５の前方側からの環状突出部として形成され、中心線１２２の周囲の周辺に延在する。図１７に示すように、前方フランジ１６は前方フランジ本体１２０を含み、それを通る前方フランジキャビティ１２１が画定され、場合によっては、それを通る複数の前方フランジキャビティ１２１が中心線１２２の周囲に画定されて離間配置される。様々な実施形態では、前方フランジキャビティ１２１は、中心線１２２の周囲に均一及び不均一に分配される。
【００３２】
図２０及び２１に示すように、各前方フランジキャビティ１２１は、前方フランジ本体１２０内に画定された前方フランジキャビティ領域１２３と、半径方向トレンチ１２４とを有する。前方フランジキャビティ領域１２３は、略管状であり、前方フランジ１６に延在してもよい。そのようなものとして、前方フランジキャビティ領域１２３は、前方フランジキャビティ領域１２３の長さに沿って延在するフランジショルダーアバットメント部分１２５を含む。半径方向トレンチ１２４によって、第１配線セクション４０を半径方向外方に、次いで前方フランジキャビティ領域１２３内をＣＡＳ１５の前方面まで通すことができる。
【００３３】
図１８及び１９に示すように、プローブホルダ１３０は、後部方向から前方フランジキャビティ１２１内に挿入可能であり、前方フランジキャビティ領域１２３の形状と実質的に同様に成形されるが、これは単なる例示であって、プローブホルダ１３０が別の方法で内部に固定可能で、ロータ１２の回転に伴う高い重力荷重、高温及び高圧に耐えることができればその必要はない。プローブホルダ１３０は、プローブホルダ本体１３１と、プローブホルダプラグ１３２と、ボルト１３３と、架橋リング１３４とを含む。プローブホルダ本体１３１は、前方フランジキャビティ領域１２３内のその回転を防止する回転防止機構１３５を更に含む。
【００３４】
プローブホルダ本体１３１は、プローブホルダ本体１３１内に挿入可能であるプローブホルダプラグ１３２と共に、後部方向から前方フランジキャビティ領域１２３を通って前方に設置される。ボルト１３３は、例えば、ねじ切り及び／又は溶接によってプローブホルダプラグ１３２に固定可能であり、後方方向に挿入可能である。次いで、架橋リング１３４は、ボルト１３３の後方の前方フランジキャビティ領域１２３内にスリップ嵌合及び／又は溶接を介して設置されて、半径方向トレンチ１２３への配線経路を形成する。ロータ１２の回転が生じると、プローブホルダ本体１３１は、プローブホルダ本体１３１並びに、回転防止機構１３５、プローブホルダプラグ１３２、ボルト１３３及び架橋リング１３４と、フランジショルダーアバットメント部分１２５との当接部によって固定される。
【００３５】
プローブホルダ本体１３１の軸方向最後方面は、前方フランジ１６の最後方面と実質的に整合する。プローブホルダ本体１３１は、更に内部にセンサキャビティ１３６を画定するように形成され、その中に圧縮スプリング等の弾性要素１３７及びセンサ２５が挿入可能である。弾性要素１３７は、プローブホルダプラグ１３２上に固着してもよく、ロータ１２の軸方向寸法によってセンサ２５の縦軸がアライメント位置に保持され、且つプローブホルダ本体１３１の軸方向最後方面及び前方フランジ１６の最後方面によってダイヤフラム２９９がアライメント位置に保持されるようにセンサ２５を付勢する。センサキャビティ１３６は、更に、センサ２５のショルダー部分２７７が当接するセンサキャビティショルダー１３８を有して画定される。
【００３６】
半径方向トレンチ１２４に沿って通された第１配線セクション４０によって、第１配線セクション４０の一部分４２は、上述のようなひずみ緩和を提供する方法と同様の方法でセクション９８にひずみ緩和を伴って提供される。
【００３７】
図２２〜２５を参照すると、別の対象測定点２０が、中心線１２２の周囲の周辺に形成されたスペーサープラグ１７の後方面付近の領域に位置している。図２２及び２４に示すように、プローブホルダ１４０は、スペーサープラグ１７に画定された孔内に挿入可能であるように形成される。プローブホルダ１４０は、それぞれ、孔の後方及び前方側に設けられる後方カバープレート１４１及び前方カバープレート１４２と、軸方向ボルト１４７によってボルト締めされた後方及び前方カバープレート１４１及び１４２の間に挟まれたプラグ１４３とを含む。プラグ１４３及び後方カバープレート１４１は協働して、その中に圧縮スプリング等の弾性要素１４５及びセンサ２５を配置可能であるスペーサープラグキャビティ１４４を画定する。
【００３８】
ボルト締めされた後方及び前方カバープレート１４１及び１４２によって、弾性要素１４５は、ダイヤフラム２９９が後方カバープレート１４１の後方面及びスペーサープラグ１７の後方面と整合するようにセンサ２５を後部方向に付勢する。弾性要素１４５は圧縮スプリングであってもよく、機械加工スペーサーを代わりに使用してもよい。後方カバープレートショルダー部分１４６は、弾性要素１４５によって加えられる力に反してショルダー部分２７７に当接する。プラグ１４３及び前方カバープレート１４２は協働して配線孔１４８を画定し、第１配線セクション４０の一部分４２はそこを通って、上記と同様の方法でひずみ緩和を伴って提供される。
【００３９】
図２３に示すように、プローブホルダ１４０は、スペーサープラグキャビティ１４４内に挿入されているセンサ２５及び弾性要素１４５によって組み立てられる。そして、後方カバープレート１４１及び前方カバープレート１４２がプラグ１４３の両側で互いにボルト１４７によってボルト締めされることによって、センサ２５を適切な位置に固定する。そして、第１配線セクション４０の一部分４２は、前方方向へと配線孔１４８を通ってから、スペーサープラグ１７の前方面に沿って半径方向外方に通される。
【００４０】
図２５に示すように、第１配線セクション４０は、前方カバープレート１４２及びスペーサープラグ１７の前方面に沿って半径方向外方に通される。様々な実施形態では、スペーサープラグキャビティ１４４は、複数個あってもよく、中心線１２２の周囲に均一及び不均一に分配してもよい。
【００４１】
限られた実施形態のみに関して本発明を詳細に説明してきたが、本発明がそのような開示した実施形態に限定されるものではないことは、容易に理解されたい。むしろ、本発明は、これまで説明していないが本発明の技術思想及び技術的範囲に相応するあらゆる数の変形、変更、置換又は同等の構成を組み込むように修正することができる。更に、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の態様は説明した実施形態の一部のみを含むことができることを理解されたい。従って、本発明は、上記の説明によって限定されるものと見なすべきではなく、特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００４２】
１０タービンエンジン
１１タービンセクション
１２ロータ
１３前部軸
１４冷却空気孔
１５中間軸
１６前方フランジ
１７後部軸プラグ
１２２中心線
２０対象測定点
２５センサ
２６本体
２６６フラット
２６７ねじ切り
２７、２８対向端部
２７７、２８８ショルダー部分
２９検知端部
２９９検知装置
３０通信システム
４０第１配線セクション
４１リードセクション
４２第１配線セクションの一部分
４２１気泡接合部
５０第１接続部
６０第２配線セクション
６５温度補償モジュール
７０第２接続部
７５非回転固定記録システム
８０前部軸本体
８１前部軸キャビティ
８２主キャビティ領域
８３トレンチ
８４リード線孔
８５ネック部分
８６ショルダーアバットメント部分
９０プローブホルダ
９１プローブホルダ本体
９２キャップ
９３ネック
９４ウィング
９５センサキャビティ
９５５センサキャビティショルダー
９６表面
９７プローブホルダトレンチ
９８セクション
９９配線アセンブリ
１００中間軸本体
１０１中間軸キャビティ
１０２中間軸キャビティ領域
１０３第１相補係止機構
１０４中間軸ショルダーアバットメント部分
１１０プローブホルダ
１１１プローブホルダ本体
１１２キャップ
１１３第２相補係止機構
１１４側壁
１１５表面
１１７弾性要素
１１８センサキャビティショルダー
１１９中間軸プローブホルダトレンチ
１１９１表面
１２０前方フランジ本体
１２１前方フランジキャビティ
１２３前方フランジキャビティ領域
１２４半径方向トレンチ
１２５フランジショルダーアバットメント部分
１３０プローブホルダ
１３１プローブホルダ本体
１３２プローブホルダプラグ
１３３ボルト
１３４架橋リング
１３５回転防止機構
１３６センサキャビティ
１３７弾性要素
１３８センサキャビティショルダー
１４０プローブホルダ
１４１後方カバープレート
１４２前方カバープレート
１４３プラグ
１４７軸方向ボルト
１４４後部軸プラグキャビティ
１４５弾性要素
１４６後方カバープレートショルダー部分
１４８配線孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
その中心線（１２２）の周囲を回転可能であるロータ（１２）と、
前記中心線（１２２）から半径方向距離にある前記ロータ（１２）上に定められた対象測定点（２０）における状態を測定するセンサ（２５）と、
状態測定値を前記センサ（２５）から非回転記録システム（７５）に送信することができる通信システム（３０）と、
前記センサ（２５）及び前記通信システム（３０）の一部を前記対象測定点（２０）に近接した前記ロータ（１２）上に固定するプローブホルダ（９０）とを含む、タービン（１０）。
【請求項２】
前記対象測定点（２０）は、前部軸（１３）の抽出キャビティに位置しており、センサ縦軸は前記ロータ（１２）の半径方向寸法と平行である、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項３】
前記対象測定点（２０）は、中間軸（１５）の冷却空気孔（１４）の出口に位置しており、センサ縦軸は前記ロータ（１２）の円周方向寸法と平行である、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項４】
前記対象測定点（２０）は、中間軸（１５）の前方フランジ（１６）に位置しており、センサ縦軸は前記ロータ（１２）の軸方向寸法と平行である、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項５】
前記対象測定点（２０）は、後部軸プラグ（１７）に位置しており、センサ縦軸は前記ロータ（１２）の軸方向寸法と平行である、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項６】
前記センサ（２５）は圧力センサであり、前記状態は、静圧及び／又は動圧の１つ又は複数である、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項７】
前記センサ（２５）は、
略円筒形状と第１及び第２対向端部（２７、２８）を有する本体（２６）と、
前記第１及び第２対向端部の一方に連結される検知端部（２９）であって、前記第１及び第２対向端部の他方は前記通信システムに連結されている前記検知端部（２９）とを含み、
前記検知端部（２９）は、加えられる検出された静圧及び／又は動圧を反映する信号を生成するように構成された検知装置（２９９）を含み、
前記第１及び前記第２対向端部（２７、２８）の少なくとも一方は、前記中心線の周囲のロータ回転に伴う重力荷重を吸収するショルダー部分（２７７、２８８）を画定するように形成されている、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項８】
前記通信システム（３０）は、
前記センサ（２５）に連結された第１配線セクション（４０）と、
第２配線セクション（６０）と、
前記第１及び第２配線セクションが接続可能である第１接続部（５０）と、
前記第２配線セクションが信号を前記非回転記録システムに送信する第２接続部（７０）と、
前記第２配線セクション上に配設されて前記信号を調整する温度補償モジュール（６５）とを含む、請求項１に記載のタービン（１０）。
【請求項９】
その中心線（１２２）の周囲を回転可能であるロータ（１２）と、
前記中心線（１２２）から半径方向距離にある前記ロータ（１２）上に定められた対象測定点（２０）における静圧及び／又は動圧を測定する圧力センサ（２５）と、
静圧及び／又は動圧測定値を前記圧力センサ（２５）から非回転記録システム（７５）に送信することができる通信システム（３０）と、
前記圧力センサ（２５）及び前記通信システム（３０）の一部を前記対象測定点（２０）に近接した前記ロータ（１２）上に固定するプローブホルダ（９０）とを含む、タービン（１０）。
【請求項１０】
その中心線（１２２）の周囲を回転可能であるロータ（１２）と、
前記中心線（１２２）から半径方向距離にある前記ロータ（１２）上に定められた対象測定点（２０）における静圧及び／又は動圧を測定する圧力センサ（２５）と、
静圧及び／又は動圧測定値を前記圧力センサ（２５）から非回転記録システム（７５）に送信することができる通信システム（３０）と、
前記圧力センサ（２５）をその縦軸が前記ロータ（１２）の半径方向、円周方向又は軸方向寸法の１つと実質的に平行であるように固定すると共に、ひずみ緩和を伴う前記通信システム（３０）の一部を前記対象測定点（２０）に近接した前記ロータ（１２）上に固定するプローブホルダ（９０）とを含む、タービン（１０）。

【図１】