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Bestimmung der Spaltbreite mittels Kondensatortechnik

IP.com Disclosure Number: IPCOM000022390D
Original Publication Date: 2004-Apr-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Apr-25
Document File: 2 page(s) / 58K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei Turbinen ist zur Verringerung der Wirkungsgradverluste eine Minimierung des Spalts zwischen dem Ende eines Schaufelblatts und der dort jeweils angrenzenden Geometrie (Laeufer bzw. Verdichtergehaeuse) notwendig. Bei Maschinen neuerer Bauart wird an der Verdichterinnenseite ein keramikbeschichteter Fuehrungsring verwendet. Turbinenschaufel, Fuehrungsring, Keramik und Spalt koennen dabei prinzipiell als Plattenkondensator betrachtet werden. Bei Kenntnis u.a. der Dielektrizitaetskonstanten der Keramik ist es moeglich, den Abstand der Platten genau zu berechnen. Vorgeschlagen wird, nach diesem Prinzip die jeweiligen Spaltbreiten an Schaufelblaettern von Turbinen zu ermitteln. Die Abbildung 1 zeigt, welche Bestandteile der Turbine als Elemente einer Kondensatoranordnung angesehen werden koennen. Abbildung 2 skizziert einen Ausschnitt einer Ausfuehrung mit keramikbeschichtetem Fuehrungsring und einem Schaufelblatt. Bei unterschiedlicher Ladung dieser Bauteile ist die Bestimmung der Spaltbreite zwischen den genannten Teilen mittels des beschriebenen Kondensatoreffekts moeglich. In besonderer Ausfuehrung ist beispielsweise mit so genannter LogIn-Technik (Rauschunterdrueckung mittels Abgleich des Detektors bezueglich der Frequenz des zu messenden Signals) eine sehr hohe Genauigkeit der Messungen realisierbar.

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Bestimmung der Spaltbreite mittels Kondensatortechnik

Idea: Dr. Werner Stamm, DE-Muelheim

Bei Turbinen ist zur Verringerung der Wirkungsgradverluste eine Minimierung des Spalts zwischen dem Ende eines Schaufelblatts und der dort jeweils angrenzenden Geometrie (Laeufer bzw. Verdichtergehaeuse) notwendig. Bei Maschinen neuerer Bauart wird an der Verdichterinnenseite ein keramikbeschichteter Fuehrungsring verwendet.

Turbinenschaufel, Fuehrungsring, Keramik und Spalt koennen dabei prinzipiell als Plattenkondensator betrachtet werden. Bei Kenntnis u.a. der Dielektrizitaetskonstanten der Keramik ist es moeglich, den Abstand der Platten genau zu berechnen. Vorgeschlagen wird, nach diesem Prinzip die jeweiligen Spaltbreiten an Schaufelblaettern von Turbinen zu ermitteln.

Die Abbildung 1 zeigt, welche Bestandteile der Turbine als Elemente einer Kondensatoranordnung angesehen werden koennen. Abbildung 2 skizziert einen Ausschnitt einer Ausfuehrung mit keramikbeschichtetem Fuehrungsring und einem Schaufelblatt. Bei unterschiedlicher Ladung dieser Bauteile ist die Bestimmung der Spaltbreite zwischen den genannten Teilen mittels des beschriebenen Kondensatoreffekts moeglich. In besonderer Ausfuehrung ist beispielsweise mit so genannter LogIn- Technik (Rauschunterdrueckung mittels Abgleich des Detektors bezueglich der Frequenz des zu messenden Signals) eine sehr hohe Genauigkeit der Messungen realisierbar.

Abb. 1: Prinzipskizze Kondensator

© SIEMENS AG 2004 file: 2004J00770....