專利名稱：確定流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置的制作方法
確定流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置本發(fā)明涉及一種用于確定流體流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置。在這里，流動(dòng) 測(cè)量裝置包括一個(gè)具有至少兩個(gè)光波導(dǎo)體和至少一個(gè)與光波導(dǎo)體相鄰設(shè)置 的電加熱元件的測(cè)量元件， 一個(gè)控制裝置和一個(gè)計(jì)算裝置。此外，本發(fā)明還 涉及一種確定流體流動(dòng)方向的方法和一種有所述流動(dòng)測(cè)量裝置的電^L。在所有功率級(jí)別，但尤其在較大功率的電機(jī)中，都會(huì)產(chǎn)生很大的熱量， 為了提高電機(jī)效率和/或延長(zhǎng)使用壽命，借助冷卻技術(shù)措施將這些熱量排出。因而例如已知尤其功率低于300MVA的空氣冷卻式電機(jī)，如發(fā)電機(jī)或電動(dòng) 機(jī)，其中通過較大的空氣流量實(shí)現(xiàn)冷卻。氣流可主要通過一個(gè)包括許多流動(dòng) 通道的管道系統(tǒng)導(dǎo)引(例如參見DE4242132A1或EP0853370A1)。可例如通 過管道系統(tǒng)的流動(dòng)通道將空氣從外向內(nèi)流過電機(jī)的定子。但與此同時(shí)電機(jī)的 轉(zhuǎn)子吸入空氣，并由內(nèi)向外沿反方向通過定子壓出。若這兩個(gè)空氣流不利地 互相干擾，則在管道系統(tǒng)內(nèi)部造成流動(dòng)停滯，并因而有可能導(dǎo)致電機(jī)局部過 熱和損壞。在WO2004/042326A2中介紹了 一種流動(dòng)測(cè)量裝置，用于確定繞流所述 流動(dòng)測(cè)量裝置的測(cè)量元件的流體，例如一種氣流的流速，此流動(dòng)測(cè)量裝置包 括一個(gè)具有多個(gè)光纖布拉格光柵(Faser-Bragg-Gitter)的光波導(dǎo)體和至少 一 個(gè) 與光波導(dǎo)體相鄰設(shè)置的電加熱元件。在這里可以根據(jù)饋入光波導(dǎo)體中的電磁 波的影響，通過導(dǎo)體的溫度，確定沿測(cè)量元件縱向的流動(dòng)速度。光波導(dǎo)體可 以借助電加熱元件用恒定的加熱量加熱，其中，在測(cè)量元件上產(chǎn)生與當(dāng)?shù)亓?速相應(yīng)的縱向溫度分布。因此這種流動(dòng)測(cè)量裝置適用于只用單個(gè)測(cè)量元件就 能確定許多個(gè)當(dāng)?shù)亓魉?。然而不可能確定流體相對(duì)于測(cè)量元件的流動(dòng)方向。因此本發(fā)明的目的是，提供一種流動(dòng)測(cè)量裝置和一種方法，借助它們可 以確定流體的流動(dòng)方向，以及提供一種電機(jī)，在這種電機(jī)中可以監(jiān)測(cè)冷卻流 體的;危動(dòng)方向。為了達(dá)到此目的，提供一種對(duì)應(yīng)于獨(dú)立權(quán)利要求1特征的流動(dòng)測(cè)量裝置。按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置涉及一種確定流體流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置，其包括- 一個(gè)可被流體繞流的測(cè)量元件，它有至少兩個(gè)光波導(dǎo)體和至少一個(gè)與 光波導(dǎo)體相鄰設(shè)置的電加熱元件，其中-光波導(dǎo)體可分別通過一個(gè)從所述至少一個(gè)加熱元件朝各自光波導(dǎo)體 方向的熱;危力口熱，-熱流的方向至少部分相反，-各熱流與流體流動(dòng)方向有程度不同的相關(guān)性， 以及-可按照光波導(dǎo)體當(dāng)時(shí)的溫度影響至少一個(gè)可耦合在光波導(dǎo)體內(nèi)的電 磁波，- 一個(gè)控制裝置，借助它可向至少一個(gè)加熱元件輸入電功率， 以及畫 一個(gè)計(jì)算裝置，借助它可以計(jì)算所述至少一個(gè)電^f茲波源自于各熱流的 溫度影響，以及可以確定流體的流動(dòng)方向。沿其縱向優(yōu)選地垂直于流體流動(dòng)方向設(shè)置在流體內(nèi)的測(cè)量元件，沿其尤 其是圓形的^f黃截面的圓周，有不同的當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)狀況。例如基于當(dāng)?shù)夭煌牧?體流速，使得在測(cè)量元件表面上的傳熱沿橫截面的圓周不均勻地進(jìn)行。由于 這一原因，在所述至少一個(gè)加熱元件加入的功率不變時(shí)，在測(cè)量元件中根據(jù) 光波導(dǎo)體在測(cè)量元件內(nèi)的位置，按量分別形成朝光波導(dǎo)體方向的不同的熱 流。因此，根據(jù)光波導(dǎo)體相對(duì)于流動(dòng)方向的布局，可以在光波導(dǎo)體各自的地 點(diǎn)形成不同的溫度。最終可以根據(jù)確定的相應(yīng)的溫度差，推斷出繞流測(cè)量元 件的流體的流動(dòng)方向。由權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求得出按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置的有利設(shè)計(jì)。因此有利的是，光波導(dǎo)體各包括至少一個(gè)光纖布拉格光柵，以及，可按 照光波導(dǎo)體在至少兩個(gè)光纖布拉格光柵所在地點(diǎn)的各自的溫度，影響所述至 少一個(gè)可耦合在光波導(dǎo)體內(nèi)的電^f茲波。這種傳感器類型的特征在于其突出的 多功能，從而能以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)一種傳感器網(wǎng)絡(luò)。光纖布拉格光柵技術(shù)的 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以實(shí)施一種實(shí)際上點(diǎn)狀的，亦即界限非常狹窄的局部測(cè)量。 由此在需要尤其是位置分辨能力上的較高的測(cè)量精度時(shí)，可以沿測(cè)量元件在 各自的光波導(dǎo)體內(nèi)依次設(shè)置多個(gè)互相靠近的光纖布拉格光柵。為了改善可辨別性，設(shè)在一個(gè)光波導(dǎo)體內(nèi)的光纖布拉格光柵優(yōu)選地分別 有互不相同的重心波長(zhǎng)。在每個(gè)光纖布拉格光柵內(nèi)，從所述至少一個(gè)饋入的 電磁波回射一個(gè)由各自重心波長(zhǎng)決定的部分。重心波長(zhǎng)隨測(cè)量地點(diǎn)內(nèi)的影響 參數(shù)改變，在這里尤其是光波導(dǎo)體的溫度。這種在所述至少一個(gè)饋入的電》茲 波各自回射部分波長(zhǎng)含量(或波長(zhǎng)譜)內(nèi)的改變，用作要檢測(cè)的影響參數(shù)的度 量。但原則上也可以研究所述至少 一個(gè)饋入的電磁波的發(fā)射部分在波長(zhǎng)譜內(nèi) 的改變。為了借助所述至少一個(gè)電磁波檢索光纖布拉格光柵，可尤其使用一種寬帶光源，例如帶寬約為45nm的LED(發(fā)光二極管，英文名Light Emitting 2iode)，帶寬約為20nm的SLD(超級(jí)發(fā)光二極管，英文名Super Luminescence eiode)，或帶寬約為100nm的可連續(xù)調(diào)諧的激光器。建議將測(cè)量元件設(shè)計(jì)為桿狀。這種測(cè)量元件有利地便于裝配，并例如能 通過孔口插入流動(dòng)通道中。此外，用小的裝配費(fèi)用便能實(shí)現(xiàn)測(cè)量元件的維護(hù)。 為此拆去相應(yīng)的固定裝置并將測(cè)量元件通過孔口拔出。測(cè)量元件當(dāng)然也可以 有其他任何形狀。例如測(cè)量元件可以設(shè)計(jì)為圓形或阿基米德螺旋形。按另一項(xiàng)設(shè)計(jì)建議，測(cè)量元件有彈性。因此測(cè)量元件可以有利地隨著插 入暫時(shí)變形，由此可以減少不同測(cè)量元件形狀的數(shù)量?？梢怨?jié)省倉(cāng)庫(kù)管理費(fèi)。有利地，所述至少一個(gè)加熱元件由金屬構(gòu)成。由此保證沿加熱元件均勻 地力口熱。此外建議，所述至少一個(gè)加熱元件通過光波導(dǎo)體的一個(gè)公共導(dǎo)電層構(gòu) 成，這些光波導(dǎo)體在此沿縱向接觸。因此可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)形 狀。加熱元件可以方便地分別與互相處于接觸狀態(tài)的導(dǎo)體連接成一體，從而 除了能經(jīng)濟(jì)地制造外，還可以借助加熱元件達(dá)到對(duì)導(dǎo)體的保護(hù)功能。所述導(dǎo) 電層可例如由一種金屬如鵠構(gòu)成，或也可以由一種合金例如鋼之類構(gòu)成。此外還建議，所述至少一個(gè)加熱元件有恒定的比電阻。因此可以有利地 達(dá)到測(cè)量元件沿其縱向均勻加熱。比電阻在本申請(qǐng)的框架內(nèi)指的是每單位長(zhǎng) 度的電阻。此外還建議，在工作溫度范圍內(nèi)比電阻基本上與溫度無(wú)關(guān)。因此可以達(dá) 到，由所述至少一個(gè)加熱元件各自朝光波導(dǎo)體方向的供熱，沿測(cè)量元件的縱 向基本上與當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臏囟葻o(wú)關(guān)?？梢蕴岣邷y(cè)量精度和測(cè)量可靠性。為此， 所述至少 一個(gè)加熱元件可例如用 一種材料如康銅之類構(gòu)成。按一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展建議，測(cè)量元件有一個(gè)外套。因而測(cè)量元件可例如防止化學(xué)作用。此外，外套還可以例如在裝配期間起機(jī)械保護(hù)作用。此外還建議，外套由一種陶瓷材料組成。采用陶瓷外套，可以有利地構(gòu)成一種針對(duì)高溫負(fù)荷的測(cè)量元件。此外還建議，外套由金屬套筒構(gòu)成。因此可通過金屬套筒與地電位連接，可以有利地例如防止外套帶靜電荷。此外還建議，外套同時(shí)包括所述至少一個(gè)加熱元件?？梢赃M(jìn)一步減少構(gòu)件和降低成本。為了進(jìn)一步達(dá)到所提出的目的，提供一種對(duì)應(yīng)于獨(dú)立權(quán)利要求13特征的方法。按本發(fā)明的方法是一種用流動(dòng)測(cè)量裝置確定流體流動(dòng)方向的方法，其中 -在一個(gè)被流體繞流的測(cè)量元件的至少兩個(gè)光波導(dǎo)體內(nèi)，耦合至少一個(gè)電磁波，-所述至少一個(gè)加熱元件以這樣的方式輸入電功率，即，畫使光波導(dǎo)體由加熱元件加熱，以及-根據(jù)在所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體內(nèi)不同的當(dāng)?shù)販囟?，不同程度地影響所述至少一個(gè)電》茲波，-確定所述至少一個(gè)電^f茲波的不同影響，并據(jù)此確定流體垂直于測(cè)量元 件i從向的流動(dòng)方向。在按本發(fā)明的方法中得到上面針對(duì)按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置說明的優(yōu)點(diǎn)。因此也有利的是，光波導(dǎo)體各包括至少一個(gè)光纖布拉格光柵，以及，根 據(jù)所述各自至少一個(gè)光纖布拉格光柵所在地點(diǎn)的不同的當(dāng)?shù)販囟?，影響所述至少一個(gè)電i茲波。此外還建議，所述至少一個(gè)電磁波由至少一個(gè)電石茲脈沖構(gòu)成。由此可以 有利地節(jié)省能量和提高測(cè)量精度。電磁脈沖可例如由脈沖式激光器產(chǎn)生，它 通過已知的適用的耦合裝置耦合在光波導(dǎo)體內(nèi)。此外還建議，測(cè)量元件沿其縱向通過所述至少一個(gè)加熱元件加熱。才艮據(jù) 因流體流動(dòng)而造成的沿測(cè)量元件的溫度改變，也可以有利地確定沿測(cè)量元件的流速。有利的是，所述至少一個(gè)加熱元件加入恒定的電功率。因此，尤其在沿 測(cè)量元件縱向電阻為常數(shù)時(shí)，按照歐姆定律可總是達(dá)到恒定的加熱。這可以借助直流電或也可以借助交流電實(shí)現(xiàn)。尤其可以通過改變交流電頻率影響所 述至少一個(gè)加熱元件的加熱效果，只要頻率在一個(gè)此時(shí)集膚效應(yīng)有效的范圍 內(nèi)變動(dòng)。根據(jù)按本發(fā)明的方法的 一項(xiàng)有利的進(jìn)一 步發(fā)展建議，以不同的功率加載 進(jìn)行多個(gè)測(cè)量。因此可進(jìn)一步提高測(cè)量精度。此外還建議，使用氣體，尤其是空氣，或液體，尤其是水或液氮，作為 流體來(lái)冷卻電機(jī)，尤其是發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)。在這里，按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝 置的測(cè)量元件，可以經(jīng)濟(jì)地與對(duì)發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)冷卻裝置流動(dòng)通道提出的物 理和/或化學(xué)要求相適應(yīng)。此外同樣可以達(dá)到精確測(cè)量在流動(dòng)通道對(duì)黃截面內(nèi)的 流動(dòng)分布。此外，為了通過本發(fā)明進(jìn)一步達(dá)到所提出的目的，建議了一種電機(jī)，它包括-一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子，-一個(gè)配屬的在電機(jī)外殼內(nèi)位置固定的定子，- 一個(gè)借助一種流體冷卻電機(jī)外殼內(nèi)部零件的裝置，其中，冷卻裝置包 含一個(gè)管道系統(tǒng)， 以及-一個(gè)按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置。在這里，流動(dòng)測(cè)量裝置設(shè)在管道系統(tǒng)流動(dòng)通道內(nèi)的測(cè)量元件，規(guī)定用于 測(cè)量流動(dòng)通道內(nèi)流體的流動(dòng)方向。在按本發(fā)明的電機(jī)中得到上面針對(duì)按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置說明的優(yōu)點(diǎn)。采用按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置，通過監(jiān)測(cè)冷卻流體，例如空氣，在冷卻 裝置冷卻通道中的流動(dòng)方向，可以有效地冷卻電機(jī)。在這里可以提前充分識(shí) 別由于流動(dòng)不利地互相干擾而引起的流動(dòng)停滯，從而可以采取恰當(dāng)?shù)拇胧?避免電機(jī)局部過熱和損壞。由此可以提高這種流體機(jī)械的運(yùn)行可靠性。建議，測(cè)量元件相對(duì)于流動(dòng)通道的橫截面沿徑向布置。在這里有利地可 以借助多個(gè)依次布置的光纖布拉格光柵，根據(jù)流動(dòng)通道橫截面半徑確定流動(dòng) 方向。當(dāng)然，也可以在流動(dòng)通道內(nèi)設(shè)多個(gè)測(cè)量元件，以便能確定流動(dòng)通道周 向不同圓周位置處的流動(dòng)方向。此外還建議，在流動(dòng)通道內(nèi)沿軸向隔開距離地設(shè)置多個(gè)測(cè)量元件。因此可以有利地;險(xiǎn)測(cè)并評(píng)估流動(dòng)方向沿軸向的變化。也可以使用多個(gè)不同形狀的測(cè)量元件，為的是獲得期望的有關(guān)流動(dòng)過程的信息。例如可以將徑向的桿狀 測(cè)量元件與沿一條圓周線設(shè)在流動(dòng)通道內(nèi)的測(cè)量元件組合。尤其建議，測(cè)量 元件按本發(fā)明的方法工作。下面借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明優(yōu)選的，但絕不僅限于此的實(shí)施例。為了表示得更加清楚，附圖未按尺寸比例，以及在有些方面示意地表示。其中

圖1表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置中設(shè)計(jì)為桿狀、在一端有一個(gè)接線插 座的測(cè)量元件側(cè)-f見圖；圖2表示一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有一個(gè)加熱導(dǎo)體和兩個(gè)與之平 行布置的光波導(dǎo)體；圖3表示一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有兩個(gè)加熱導(dǎo)體和兩個(gè)與之平 行布置的光波導(dǎo)體；圖4表示一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有一個(gè)加熱導(dǎo)體和四個(gè)與之平 行布置的光波導(dǎo)體；圖5表示另一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有一個(gè)圍繞兩個(gè)光波導(dǎo)體的 力口熱元件；圖6表示一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有兩個(gè)平行布置并分別被一個(gè) 加熱元件圍繞的光波導(dǎo)體；圖7表示另一種測(cè)量元件配置的剖面圖，它有一個(gè)直接安置在兩個(gè)接觸 的光波導(dǎo)體表面上的加熱元件；圖8表示一種按本發(fā)明具有圖2所示測(cè)量元件的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)施形式 電^各原理圖；圖9表示一種按本發(fā)明具有圖3所示測(cè)量元件的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)施形式 電路原理圖；圖IO表示一種按本發(fā)明具有圖4所示測(cè)量元件的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)施形 式電路原理圖；圖11表示一種按本發(fā)明具有圖6所示測(cè)量元件的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)施形 式電路原理圖；圖12表示一種按本發(fā)明具有圖5或7所示測(cè)量元件的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí) 施形式電路原理圖；圖13表示具有按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量元件的冷卻裝置流動(dòng)通道橫截面圖；以及圖14表示具有按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置的多個(gè)測(cè)量元件的發(fā)電機(jī)剖面圖。圖1表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31 側(cè)視圖，它有一個(gè)安置在測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31—端的接線插座 15,用于將測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31與控制裝置20和計(jì)算裝置23 連接(見圖8至12和圖14)。測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31設(shè)計(jì)為桿狀。 此外，測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31設(shè)計(jì)為彈性的，所以幾何形狀可以 符合規(guī)定的要求。為了看得更加清楚，分別賦予圖2至13—個(gè)包括x-、 y-和z-軸的坐標(biāo) 系統(tǒng)80。為了簡(jiǎn)便起見但不限于此，假定要研究的流體沿x方向流動(dòng)。在這 里沿x方向流動(dòng)的流體22通過指向x方向的箭頭表示。沿x方向流動(dòng)并與 沿y方向延伸的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31相遇的流體22,繞此測(cè)量 元件流動(dòng)。流體的流動(dòng)尤其涉及一種紊流。流體在測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的表面9上形成不同的流速。在這里箭頭的長(zhǎng)度描述所示地點(diǎn)的流體 速度值。在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分上的速度最 大，而在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向的部分上的速度最小。在 這里，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牧鲃?dòng)速度，通過測(cè)量元件表面9的傳熱不均勻地進(jìn)行。因 此，在測(cè)量元件表面9的那個(gè)逆流動(dòng)方向定向的部分上的傳熱，大于在測(cè)量 元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向的部分上的傳熱。若例如在測(cè)量元件 la、 lb、 lc、 2、 3或31橫截面中心有至少一個(gè)加熱元件5、 6或7的測(cè)量元 件la、 lb、 lc、 2、 3或31，在其借助所述至少一個(gè)加熱元件5、 6或7加熱 期間，至少就其橫截面而言處于熱平衡狀態(tài)，則一個(gè)設(shè)在測(cè)量元件表面9的 那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分旁或附近的光波導(dǎo)體4a的溫度，低于一 個(gè)設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向的部分旁或附近的光波導(dǎo)體 4b的溫度。所述設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分旁 或附近的光波導(dǎo)體4a，所遭遇的來(lái)自所述至少一個(gè)加熱元件5、 6或7方向 的熱流10a，比設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向的部分旁或附 近的光波導(dǎo)體4b遭遇的熱流小。賦予該光波導(dǎo)體4b的熱流用10b表示。在 這里，從所述至少一個(gè)加熱元件5、 6或7出發(fā)指向各自光波導(dǎo)體4a、 4b方 向的箭頭，表示相應(yīng)的熱流10a、 10b，箭頭各自的長(zhǎng)度反映它們的量。圖2、圖3和圖4表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量元件la、 lb或lc 的三種配置。按圖2的實(shí)施例，在測(cè)量元件la中包含嵌入陶瓷材料內(nèi)的兩 個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b和一個(gè)設(shè)在它們之間的加熱元件5。按圖3的實(shí)施例，在 測(cè)量元件lb中包含嵌入陶瓷材料內(nèi)的兩個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b和兩個(gè)設(shè)在它們 之間的加熱元件5。在各自的圖2和3中，光波導(dǎo)體4a設(shè)在測(cè)量元件表面9 的那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分附近，而另一個(gè)光波導(dǎo)體4b定位在測(cè) 量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向定向的部分附近。在圖2中的一個(gè)加 熱元件5和在圖3中的兩個(gè)加熱元件5,以這樣的方式設(shè)在測(cè)量元件la或 lb的(同時(shí)意味著是兩個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b的鏡像軸的)對(duì)稱軸線30上，即， 使它們各自離兩個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b的距離互等。按圖4的實(shí)施例，在測(cè)量 元件lc中包含嵌入陶瓷材料內(nèi)的四個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b和一個(gè)設(shè)在它們之間 的加熱元件5。這四個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b成對(duì)地-沒在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基 本上逆流動(dòng)方向定向的部分附近，或設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上沿流 動(dòng)方向定向的部分附近。加熱元件5以這樣的方式設(shè)在測(cè)量元件lc的(同時(shí) 意味著是這些光波導(dǎo)體對(duì)4a、 4b的鏡像軸的)對(duì)稱軸線30上，即，使它們離 各自光波導(dǎo)體4a、 4b的距離互等。光波導(dǎo)體4a、 4b例如是玻璃纖維或塑料 纖維。所述至少一個(gè)加熱元件5和光波導(dǎo)體4a、 4b嵌入由陶瓷材料組成的 尤其是圓柱體16內(nèi)，圓柱體16本身被一個(gè)鈍化的外套8包圍。所述一個(gè)加 熱元件5(參見圖2和4)或所述兩個(gè)加熱元件5(參見圖3)，例如設(shè)計(jì)為加熱 絲。此外，外套8按一種實(shí)施形式可以由導(dǎo)電的金屬構(gòu)成(參見圖8和10)。圖5表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量元件2的另一種配置，它有兩個(gè) 光波導(dǎo)體4a和4b，它們被一個(gè)由陶瓷材料組成的尤其是圓柱體16包圍。一 個(gè)光波導(dǎo)體4a設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分附 近，而另一個(gè)光波導(dǎo)體4b定位在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向 定向的部分附近。加熱元件6圍繞著陶瓷體16設(shè)置為，使之包圍測(cè)量元件2。 尤其是加熱元件6同時(shí)構(gòu)成測(cè)量元件2的套筒狀外套8。圖6表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量元件31的另一種配置，它有兩 個(gè)光波導(dǎo)體4a和4b。每個(gè)光波導(dǎo)體4a和4b ^皮一個(gè)形式上為套筒6a、 6b或 鍍層7a、 7b的相應(yīng)的加熱元件6a、 6b或7a、 7b所包圍。加熱元件6a、 6b 或7a、 7b又被一個(gè)陶資材料組成的尤其是圓柱體16圍繞。 一個(gè)光波導(dǎo)體4a 和配屬的加熱元件6a或7a設(shè)在測(cè)量元件表面9的那個(gè)基本上逆流動(dòng)方向定向的部分附近，而另 一個(gè)光波導(dǎo)體4b和配屬的加熱元件6b或7b定位在測(cè) 量元件表面9的那個(gè)基本上沿流動(dòng)方向定向的部分附近。陶瓷體16本身又 被測(cè)量元件31的一個(gè)鈍化的套筒狀外套8包圍。圖7表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量元件3的剖面圖，其中兩個(gè)互相 貼靠的光波導(dǎo)體4a、 4b蒸鍍有一個(gè)金屬層7a、 7b，它同時(shí)是測(cè)量元件3的 加熱元件7。金屬層7構(gòu)成光波導(dǎo)體4a、 4b共同的外套8。這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 在于彈性，所以測(cè)量元件3可以符合要求地與其在空間的膨脹相適應(yīng)。此外， 此測(cè)量元件3的特點(diǎn)還在于一種特別簡(jiǎn)單的制造方法，按此方法，光波導(dǎo)體 對(duì)4a、 4b在一個(gè)傳統(tǒng)的已知方式的鍍層過程中，鍍上一層適用的導(dǎo)電材料。 這種設(shè)計(jì)的另一個(gè)特點(diǎn)在于，與按圖1至6的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2或31 的實(shí)施例相比，它有特別小的熱容量，并因而可以對(duì)變化的流動(dòng)狀況^L出更 力口迅速的反應(yīng)。在上述這些配置中^f吏用的加熱元件5、 6和7優(yōu)選地由金屬或金屬合金 構(gòu)成。根據(jù)物理和/或化學(xué)負(fù)荷，可例如采用鋼、銅、鋁、青銅、康銅之類。 為了例如在燃?xì)廨啓C(jī)流動(dòng)通道中的高溫狀態(tài)下應(yīng)用，優(yōu)先施加如鎢之類的金 屬鍍層。為了在低溫下使用于化學(xué)腐蝕性環(huán)境內(nèi)，也可以例如使用導(dǎo)電的聚 合物。在這里所表示的實(shí)施例中，加熱元件5、 6和7的材料分別有恒定的 電阻。尤其是，在工作溫度范圍內(nèi)電阻基本上與溫度無(wú)關(guān)。因此，施加恒定 電流或施加有效值恒定的交流電的加熱元件5、 6和7，導(dǎo)致沿加熱元件5、 6和7的長(zhǎng)度均勻的功率輸入，從而使相應(yīng)的加熱元件5、 6和7沿各自觀'j量 元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的縱向均勻地加熱。圖8至12表示按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)施例的電路原理圖。在這里， 圖8中的流動(dòng)測(cè)量裝置包括圖2所示的測(cè)量元件la，圖9中的流動(dòng)測(cè)量裝置 包括圖3所示的測(cè)量元件lb，圖10中的流動(dòng)測(cè)量裝置包括圖4所示的測(cè)量 元件lc，圖11中的流動(dòng)測(cè)量裝置包括圖6所示的測(cè)量元件31，以及圖12 中的流動(dòng)測(cè)量裝置包括圖5或圖7所示的測(cè)量元件2或3。此外，按本發(fā)明 的流動(dòng)測(cè)量裝置上述全部實(shí)施例還有一個(gè)控制裝置20和一個(gè)計(jì)算裝置23。 各自的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31沿其y方向的縱軸線延伸。按圖12 的流動(dòng)測(cè)量裝置的測(cè)量元件2或3,在其各自的端部將其加熱元件6或7與 控制裝置20電連接，以及在兩個(gè)端部之一在光學(xué)上與計(jì)算裝置23連接。在 這里，這兩個(gè)光波導(dǎo)體4a和4b分別通過一個(gè)連接光纖25a、 25b共同與計(jì)算裝置23連接。按圖8至11的流動(dòng)測(cè)量裝置的測(cè)量元件la、 lb、 lc或31， 在測(cè)量元件的一個(gè)端部與控制裝置20電連接以及在光學(xué)上與計(jì)算裝置23連 接，而測(cè)量元件1的另一端可以留空。由此可達(dá)到測(cè)量元件la、 lb、 lc或 31特別簡(jiǎn)單地裝配和/或操作。測(cè)量元件la、 lb、 lc或31的光波導(dǎo)體4a、 4b中的一個(gè)通過一個(gè)連接光纖25與計(jì)算裝置23連接，在這里光波導(dǎo)體4a、 4b彼此串聯(lián)。但各光波導(dǎo)體4a、 4b也可以與圖12類似逐個(gè)與計(jì)算裝置23 連接，彼此不必存在連接。控制裝置20有電能源21。按這些實(shí)施例，有兩個(gè)接頭的能源21與加 熱元件5、 6或7連4妄為，纟合加熱元件5、 6或7施加電功率并產(chǎn)生熱量。電 能源21尤其是一個(gè)可通過它提供恒定直流電的電源。測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31被流體22繞流，其中，流體的流動(dòng) 沿測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的縱向可以有不同的流速，圖中用不同 長(zhǎng)度的箭頭表示。為了簡(jiǎn)化，流體22的流動(dòng)方向如前面已說明的那樣沿x 方向。為了測(cè)量流體22的流動(dòng)方向，測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的 力口熱元件5、 6或7施力o電功率，從而使它加熱。在這里，力口熱過程應(yīng)至少 持續(xù)這么長(zhǎng)的時(shí)間，直至在測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31內(nèi)形成熱平衡。 <旦它也可以選擇為4交短。借助包括光源、探測(cè)器和分析裝置的計(jì)算裝置23，將形式上為連續(xù)的 激光束或形式上為激光脈沖的光，經(jīng)連接光纖25耦合到測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的光波導(dǎo)體4a、 4b中，以及用分析裝置分析反向散射光。為 了測(cè)量，利用耦合在光波導(dǎo)體4a、 4b中的電》茲波在通過光波導(dǎo)體4a、 4b時(shí) 散射的效果。散射光的一部分沿反方向散射，從而可以在光波導(dǎo)體4a、 4b 的進(jìn)口處檢測(cè)。通過散射效果的溫度相關(guān)性，可以推斷出光波導(dǎo)體4a、 4b 的溫度。反方向散射的光信號(hào)由不同的分量組成，這些分量適用于不同的測(cè) 量要求。例如，反方向散射的信號(hào)包含喇曼散射分量。與喇曼技術(shù)相比，采 用光纖布拉格光柵技術(shù)可以達(dá)到更高的位置分辨率，這尤其優(yōu)先在機(jī)器中用 于溫度測(cè)量。激光以已知的方式借助現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備產(chǎn)生。根據(jù)溫度，部分激光在光 波導(dǎo)體4a、 4b中從光纖布拉格光柵13反方向散射。反方向散射的光信號(hào)通 過連接光纖25輸入計(jì)算裝置23，它由此確定在光波導(dǎo)體4內(nèi)光纖布拉格光 柵13所在位置的溫度。借助計(jì)算裝置23,確定測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31內(nèi)部相應(yīng)于各 光波導(dǎo)體4a、 4b賦予的溫度。根據(jù)各自光波導(dǎo)體4a、 4b的相對(duì)位置，在測(cè) 量元件1、 2或3內(nèi)光波導(dǎo)體4a、 4b所在位置，在以定向流動(dòng)的流體22內(nèi) 形成不同的溫度。借助計(jì)算裝置23相互比較不同的溫度，例如通過在一個(gè) 為計(jì)算裝置23配設(shè)的計(jì)算機(jī)內(nèi)形成差值，并由此確定流體22的流動(dòng)方向。如圖8至圖12的實(shí)施例中所示，若測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31 沿光波導(dǎo)體4a、 4b有多個(gè)光纖布拉格光柵13，則可以根據(jù)沿測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的溫度分布，確定流體22的流動(dòng)速度和流速分布。在圖8所示的按本發(fā)明流動(dòng)測(cè)量裝置的實(shí)施例中，測(cè)量元件la有一個(gè) 例如設(shè)計(jì)為加熱絲的加熱元件5。能源21通過一個(gè)接頭與加熱元件5連接， 以及通過另一個(gè)接頭與測(cè)量元件la的導(dǎo)電外套8連接。在這里，加熱元件5 在測(cè)量元件la的對(duì)置端同樣與導(dǎo)電外套8連接。在圖9所示的按本發(fā)明流動(dòng)測(cè)量裝置的實(shí)施例中，測(cè)量元件lb有兩個(gè) 平行的例如設(shè)計(jì)為加熱絲的加熱元件5，其中，這兩個(gè)加熱絲在測(cè)量元件lb 的一端通過電連接導(dǎo)體聯(lián)合。在這里，在測(cè)量元件lb的另一端，兩個(gè)加熱 元件5之一與能源21的一個(gè)接頭連接，另一個(gè)加熱元件5則與能源21的另 一個(gè)接頭連接。同樣，在測(cè)量元件lb的一端，兩個(gè)平行延伸的光波導(dǎo)體4a、 4b通過一個(gè)連接光纖互相連接，而在測(cè)量元件lb的另一端，僅兩個(gè)光波導(dǎo) 體4a、 4b之一通過一個(gè)連接光纖25與計(jì)算裝置23連接。在圖IO所示的按本發(fā)明流動(dòng)測(cè)量裝置的實(shí)施例中，測(cè)量元件l總共有 四個(gè)平行的光波導(dǎo)體4a、 4b。在這些光波導(dǎo)體之間設(shè)一個(gè)設(shè)計(jì)為加熱絲的加 熱元件5。能源21通過一個(gè)接頭與加熱元件5連接，以及通過另一個(gè)接頭與 測(cè)量元件lc的導(dǎo)電外套8連接。在這里，加熱元件5在測(cè)量元件lc的對(duì)置 端同樣與導(dǎo)電外套8連接。四個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b借助連接光纖在測(cè)量元件 端部互相串聯(lián)，從而僅僅光波導(dǎo)體4a、 4b之一直接與計(jì)算裝置23連接。采 用這種有多個(gè)例如圓形地圍繞設(shè)在測(cè)量元件lc橫截面中心的加熱元件5排 列的光波導(dǎo)體4a、 4b的測(cè)量元件lc，可以更加準(zhǔn)確地確定流體22的流動(dòng)方 向。在圖11所示的按本發(fā)明流動(dòng)測(cè)量裝置的實(shí)施例中，測(cè)量元件31有兩個(gè) 平行的例如設(shè)計(jì)為導(dǎo)電套筒或鍍層的加熱元件5,兩者在測(cè)量元件31的一端 聯(lián)合。在這里，在測(cè)量元件31的另一端，兩個(gè)加熱元件5之一與電源21的15一個(gè)接頭連接，以及另一個(gè)加熱元件5與電源21的另一個(gè)接頭連接。同樣， 在測(cè)量元件31的一端，兩個(gè)平行延伸的光波導(dǎo)體4a、 4b通過一個(gè)連接光纖 互相連接，而在測(cè)量元件31的另一端，^l兩個(gè)光波導(dǎo)體4a、 4b之一通過一 個(gè)連接光纖25與計(jì)算裝置23連接。j旦也可以設(shè)想，類似于圖8和圖10,圖9和圖11中的兩個(gè)加熱元件5 在一端共同與在這種情況下設(shè)計(jì)為導(dǎo)電的外套8連接，從而在測(cè)量元件lb 或31的另一端，能源21同樣可以與外套8連接。按這種未示出的實(shí)施例， 加熱元件5必須能共同與能源21的同一個(gè)4妄頭連4妄。在圖12所示的按本發(fā)明流動(dòng)測(cè)量裝置的實(shí)施例中，在測(cè)量元件2或3 的一端，能源21的一個(gè)接頭與設(shè)計(jì)為導(dǎo)電套筒8(圖5)或?qū)щ婂儗?圖7)的加 熱元件6或7連接。能源21的第二個(gè)接頭在測(cè)量元件2或3的另一端借助 電導(dǎo)線與加熱元件6或7連"^矣。圖13表示流動(dòng)通道14的圓形橫截面，流體22通過它沿x方向流動(dòng)。 在這里，作為例子，流動(dòng)通道14設(shè)有兩個(gè)就流動(dòng)通道4黃截面而言沿徑向布 置的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31。這兩個(gè)測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3 或31通過電連接線26與控制裝置20和通過連接光纖25與計(jì)算裝置23連 接。圖14示意表示作為電機(jī)的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)有一個(gè)與外殼28固定連接的 靜止的定子19,以及一個(gè)可運(yùn)動(dòng)地支承在轉(zhuǎn)子軸17上的轉(zhuǎn)子18。發(fā)電機(jī)借 助冷卻裝置例如用空氣作為冷卻流體22冷卻。為此，冷卻裝置有兩個(gè)風(fēng)扇 27，它們借助管道系統(tǒng)使冷卻空氣22通過發(fā)電機(jī)流動(dòng)。在這里，所述管道 系統(tǒng)尤其也在定子19內(nèi)包括許多流動(dòng)通道。在圖示的實(shí)施例中，冷卻空氣 22從外向內(nèi)朝轉(zhuǎn)子18的方向通過定子流動(dòng)，并進(jìn)一步通過一個(gè)設(shè)在定子19 與轉(zhuǎn)子18之間的間隙向外輸送。但與此同時(shí)可以由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子吸入空氣 22,并由內(nèi)向外沿反方向通過定子19壓出。若這兩個(gè)空氣流不利地互相干 擾，則在管道系統(tǒng)內(nèi)部造成流動(dòng)停滯，并因而有可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)局部過熱和 損壞。為避免產(chǎn)生這一結(jié)果，借助按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置監(jiān)測(cè)流動(dòng)通道內(nèi) 的流動(dòng)方向。在本實(shí)施例中，作為例子在發(fā)電機(jī)兩處的兩個(gè)流動(dòng)通道，分別 設(shè)有一個(gè)按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置的測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31。這 兩個(gè)測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31在這里與相關(guān)的控制裝置20和計(jì)算 裝置23連接。因此當(dāng)冷卻空氣流內(nèi)出現(xiàn)異常時(shí)，就可能及時(shí)做出反應(yīng)并采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。在空氣冷卻式發(fā)電機(jī)內(nèi)使用按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置，在這里只是起舉 例的作用。按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置也可以使用在那些用H2氣、 一種惰性氣體或其他任何一種氣體作為流體22冷卻的電機(jī)中。作為冷卻流體22也可以采用冷卻液，如水，或在冷卻劑冷卻時(shí)還可以使用液態(tài)惰性氣體或液氮。 按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置也可以使用在渦輪中，例如蒸汽或燃?xì)鉁u4侖。因此可借助按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置，測(cè)量在所屬的冷卻空氣系統(tǒng)中、在所 屬的壓氣機(jī)中、在所述的壓氣機(jī)進(jìn)口和/或在相應(yīng)的廢氣流中，尤其在紊流區(qū) 內(nèi)的流動(dòng)方向。附圖表示的實(shí)施例僅用于闡明本發(fā)明以及本發(fā)明不受此限制。因此尤其是測(cè)量元件la、 lb、 lc、 2、 3或31的樣式，特別是它們的幾何形狀可以改 變，并不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，當(dāng)然也可以聯(lián)接多個(gè)元件，以便能 更準(zhǔn)確地研究流動(dòng)方向的某些變化。
權(quán)利要求
1.一種用于確定流體(22)流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置，包括-一個(gè)可被流體(22)繞流的測(cè)量元件(1a、1b、1c、2、3、31)，它有至少兩個(gè)光波導(dǎo)體(4a、4b)和至少一個(gè)與所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體(4)相鄰設(shè)置的電加熱元件(5、6、7)，其中-所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體(4a、4b)可分別通過從所述至少一個(gè)加熱元件(5、6、7)朝各自光波導(dǎo)體(4a、4b)流來(lái)的熱流(10a、10b)被加熱，-所述各熱流(10a、10b)的方向至少部分相反，-所述各熱流(10a、10b)與流體(22)流動(dòng)方向有程度不同的相關(guān)性，以及-至少一個(gè)可耦合在所述光波導(dǎo)體(4a、4b)內(nèi)的電磁波可按照所述光波導(dǎo)體(4a、4b)當(dāng)時(shí)的溫度受影響，-一個(gè)控制裝置，借助它可向所述至少一個(gè)加熱元件(5、6、7)輸入電功率，以及-一個(gè)計(jì)算裝置(23)，借助它可以計(jì)算所述至少一個(gè)電磁波受到的源自各熱流的溫度影響，以及可以確定流體(22)的流動(dòng)方向。
2. 按照權(quán)利要求1所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述各光波導(dǎo)體 (4a、 4b)分別包括至少一個(gè)光纖布拉格光柵(13a、 13b)，以及，所述至少一個(gè) 可耦合在光波導(dǎo)體(4a、 4b)內(nèi)的電磁波可按照光波導(dǎo)體(4a、 4b)在所述至少兩 個(gè)光纖布拉格光柵(l3a、 13b)所在地點(diǎn)當(dāng)時(shí)的溫度受到影響。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述測(cè)量元 件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)設(shè)計(jì)為桿狀。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述測(cè) 量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)有彈性。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述至 少一個(gè)加熱元件(5、 6、 7)由金屬構(gòu)成。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述至 少一個(gè)加熱元件(7)通過所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體(4a、 4b)的一個(gè)公共的導(dǎo)電層 構(gòu)成，其中，所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體沿縱向接觸。
7. 按照權(quán)利要求1至6之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述至 少一個(gè)加熱元件(5、 6、 7)有恒定的比電阻。
8. 按照權(quán)利要求7所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述比電阻在工 作溫度范圍內(nèi)基本上與溫度無(wú)關(guān)。
9. 按照權(quán)利要求1至6之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述測(cè) 量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)有一外套(8)。
10. 按照權(quán)利要求9所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述外套(8)由一 種陶瓷材料組成。
11. 按照權(quán)利要求9所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述外套(8)由一 金屬套筒構(gòu)成。
12. 按照權(quán)利要求11所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其特征為，所述外套(8)同 時(shí)包括所述至少一個(gè)加熱元件(6、 7)。
13. —種用流動(dòng)測(cè)量裝置確定流體(22)流動(dòng)方向的方法，其中-在一個(gè)^^皮流體(22)繞流的測(cè)量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)的至少兩個(gè) 光波導(dǎo)體(4a、 4b)內(nèi)，耦合至少一個(gè)電^茲波，-所述測(cè)量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)的至少一個(gè)加熱元件(5、 6、 7) 以這樣的方式被輸入電功率，即，-使所述光波導(dǎo)體(4a、 4b)由所述加熱元件(5、 6、 7)加熱，以及-根據(jù)在所述至少兩個(gè)光波導(dǎo)體(4a、 4b)內(nèi)不同的當(dāng)?shù)販囟?，不同程?地影響所述至少 一個(gè)電石茲波，-確定所迷至少一個(gè)電^茲波收到的不同影響，并據(jù)此確定流體(22)垂直 于測(cè)量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31^從向的流動(dòng)方向。
14. 按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征為，所述光波導(dǎo)體(4a、 4b) 各包括至少一個(gè)光纖布拉格光柵(13a、 13b),以及，所述至少一個(gè)電;茲波可 根據(jù)所述各自至少一個(gè)光纖布拉格光柵(13a、 13b)所在地點(diǎn)的不同的當(dāng)?shù)販?度受到影響。
15. 按照權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征為，所述至少一個(gè)電磁 波由至少 一個(gè)電》茲脈沖構(gòu)成。
16. 按照權(quán)利要求13至15之一所述的方法，其特征為，所述測(cè)量元件 (la、 lb、 lc、 2、 3、 31)沿其縱向#1所述至少一個(gè)加熱元件(5、 6、 7)加熱。
17. 按照權(quán)利要求13至16之一所述的方法，其特征為，所述至少一個(gè)加熱元件(5、 6、 7)凈皮加入恒定的電功率。
18. 按照權(quán)利要求13至17之一所述的方法，其特征為，實(shí)施多次分別 加入不同電功率的測(cè)量。
19. 按照權(quán)利要求13至18之一所述的方法，其特征為，作為流體(22) 使用一種冷卻電機(jī)(9),尤其是發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的氣體或液體。
20. —種電^幾，包括- 一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子(18),- 一個(gè)與該轉(zhuǎn)子(18)配屬的在電機(jī)外殼(28)內(nèi)位置固定的定子(19)，- 一個(gè)借助一種流體(22)冷卻電機(jī)外殼(28)內(nèi)部零件的裝置，其中，冷 卻裝置(27、 14)包含一個(gè)管道系統(tǒng)，以及- 一個(gè)按照權(quán)利要求1至12之一所述的流動(dòng)測(cè)量裝置，其中，該流動(dòng)測(cè)量裝置有"i殳在所述管道系統(tǒng)的流動(dòng)通道(14)內(nèi)的測(cè)量元 件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31),用于測(cè)量所述流動(dòng)通道(14)內(nèi)流體(22)的流動(dòng)方 向。
21. 按照權(quán)利要求20所述的電機(jī)，其特征為，所述測(cè)量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)相對(duì)于所述流動(dòng)通道(14)的橫截面沿徑向布置。
22. 按照權(quán)利要求20至21之一所述的電機(jī)，其特征為，在所述流動(dòng)通 道(14)內(nèi)沿軸向間隔地設(shè)置多個(gè)測(cè)量元件(la、 lb、 lc、 2、 3、 31)。
23. 按照權(quán)利要求13至19之一所述的方法，其特征為，在按照權(quán)利要 求20至22之一所述電機(jī)的冷卻管道系統(tǒng)內(nèi)確定流體(22)的流動(dòng)方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定流體(22)流動(dòng)方向的流動(dòng)測(cè)量裝置。此流動(dòng)測(cè)量裝置包括一個(gè)可被流體(22)繞流的測(cè)量元件(1)，它有至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4)和至少兩個(gè)與所述至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4)相鄰設(shè)置的電加熱元件(5a、6b)。其中，所述至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4a、4b)可分別通過一個(gè)從加熱元件(5a、6b)朝所述至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4)方向的熱流加熱，以及，熱流的方向至少部分相反。還可以根據(jù)流體(22)的流動(dòng)方向不同程度地影響各熱流的量。此外，可按照所述至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4)的溫度，影響可耦合在所述至少一個(gè)光波導(dǎo)體(4)內(nèi)的電磁波。此流動(dòng)測(cè)量裝置還有一個(gè)控制裝置，借助它可向所述至少兩個(gè)加熱元件(5a、6b)先后輸入電功率，以及有一個(gè)計(jì)算裝置(23)，借助它可以計(jì)算電磁波源自于各熱流的溫度影響，并可以確定流體(22)的流動(dòng)方向。此外，本發(fā)明涉及一種用按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置確定流體(22)流動(dòng)方向的方法。本發(fā)明還涉及一種有一個(gè)按本發(fā)明的流動(dòng)測(cè)量裝置的電機(jī)。
文檔編號(hào)F01D25/12GK101405579SQ200780009303
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者托馬斯·博塞爾曼, 邁克爾·威爾希 申請(qǐng)人:西門子公司