本文公開的主題涉及應(yīng)變傳感器，并且更具體地涉及具有嵌入的應(yīng)變傳感器的構(gòu)件和用于監(jiān)測其的方法。

背景技術(shù)：

一些構(gòu)件可能需要在包括升高溫度和/或腐蝕性條件的環(huán)境中操作。例如，渦輪機(jī)廣泛用于諸如發(fā)電和飛行器發(fā)動機(jī)的領(lǐng)域中。取決于渦輪機(jī)的總體構(gòu)造(即，燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)和/或發(fā)電機(jī)的并入)，此渦輪機(jī)系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒器區(qū)段、渦輪區(qū)段、蒸汽路徑區(qū)段和/或發(fā)電機(jī)區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段構(gòu)造成在空氣流過壓縮機(jī)區(qū)段時(shí)壓縮空氣?？諝馊缓髲膲嚎s機(jī)區(qū)段流至燃燒器區(qū)段，在該處，其與燃料混合且燃燒，生成熱氣流。熱氣流被提供至渦輪區(qū)段，渦輪區(qū)段通過從熱氣流獲得能量來使用熱氣流，以對壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它各種負(fù)載供能。蒸汽路徑區(qū)段可使用渦輪機(jī)系統(tǒng)中(諸如，由余熱回收蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的)的任何蒸汽流來從其獲得能量，以用于發(fā)電。同樣，發(fā)電機(jī)區(qū)段可將來自渦輪區(qū)段(例如，燃?xì)鉁u輪或蒸汽渦輪區(qū)段)的旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)化成電力。

在渦輪機(jī)的操作期間，渦輪機(jī)內(nèi)且特別是渦輪機(jī)的渦輪區(qū)段或發(fā)電機(jī)區(qū)段內(nèi)的諸如渦輪葉片的各種構(gòu)件(共同稱為渦輪構(gòu)件)可經(jīng)歷高溫和高應(yīng)力引起的蠕變。對于渦輪葉片，蠕變可促使整個(gè)葉片的部分拉長，使得葉片末梢接觸靜止結(jié)構(gòu)(例如，渦輪殼)，且可能在操作期間引起不需要的振動和/或降低性能。

盡管各種工具可用于測量相對標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境中給予的應(yīng)力和應(yīng)變，但渦輪和其它構(gòu)件可經(jīng)歷可能不適用于此測量工具的更熱和/或更大腐蝕性的工作條件。

因此，具有嵌入的應(yīng)變傳感器的備選構(gòu)件和用于監(jiān)測其的方法將是本領(lǐng)域中受歡迎的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種構(gòu)件。構(gòu)件可包括基底、包括設(shè)置在基底上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器，以及設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層。

在另一個(gè)實(shí)施例中，公開了另一種構(gòu)件。構(gòu)件可包括基底、設(shè)置在基底的至少一部分上的一個(gè)或更多個(gè)中間涂層、包括設(shè)置在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)涂層上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器，以及設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層。

在又一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于監(jiān)測構(gòu)件的方法。該方法包括將電磁輻射施加到構(gòu)件上，其中構(gòu)件包括：包括設(shè)置在基底上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器和設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層。該方法還包括經(jīng)由電磁輻射和嵌入的應(yīng)變傳感器的相互作用測量第二時(shí)間間隔下的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的第二距離，以及將第二距離與從第一時(shí)間間隔測得的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的第一距離相比較。

本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種構(gòu)件，包括：基底；包括設(shè)置在所述基底上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器；以及，設(shè)置在所述嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層。

本發(fā)明的第二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層覆蓋所述整個(gè)嵌入的應(yīng)變傳感器。

本發(fā)明的第三技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，多個(gè)涂層設(shè)置在所述嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上。

本發(fā)明的第四技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層包括粘結(jié)涂層或熱障涂層。

本發(fā)明的第五技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層包括不透明材料。

本發(fā)明的第六技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層還設(shè)置在所述基底的至少一部分上。

本發(fā)明的第七技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述嵌入的應(yīng)變傳感器包括由電磁光譜中的波長激勵的材料。

本發(fā)明的第八技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述嵌入的應(yīng)變傳感器包括鎢或鉑。

本發(fā)明的第九技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述基底包括渦輪構(gòu)件。

本發(fā)明的第十技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述基底包括鎳基或鈷基超級合金，以及其中所述嵌入的應(yīng)變傳感器包括比所述鎳基或鈷基超級合金更致密的材料。

本發(fā)明的第十一技術(shù)方案提供了一種構(gòu)件，包括：基底；設(shè)置在所述基底的至少一部分上的一個(gè)或更多個(gè)中間涂層；包括設(shè)置在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)涂層上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器；以及，設(shè)置在所述嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層。

本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是在第十一技術(shù)方案中，所述基底包括渦輪構(gòu)件。

本發(fā)明的第十三技術(shù)方案是在第十二技術(shù)方案中，所述一個(gè)或更多個(gè)中間涂層包括粘結(jié)涂層。

本發(fā)明的第十四技術(shù)方案是在第十三技術(shù)方案中，所述外涂層包括熱障涂層。

本發(fā)明的第十五技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層包括不透明材料。

本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述外涂層還設(shè)置在所述一個(gè)或更多個(gè)中間涂層的至少一部分上。

本發(fā)明的第十七技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述嵌入的應(yīng)變傳感器包括由電磁光譜中的波長激勵的材料。

本發(fā)明的第十八技術(shù)方案提供了一種用于監(jiān)測構(gòu)件的方法，所述方法包括：將電磁輻射施加至所述構(gòu)件，其中所述構(gòu)件包括：包括設(shè)置在基底上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的嵌入的應(yīng)變傳感器，以及設(shè)置在所述嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層；經(jīng)由所述電磁輻射與所述嵌入的應(yīng)變傳感器的相互作用測量第二時(shí)間間隔下的所述至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的第二距離；以及，將所述第二距離與從第一時(shí)間間隔測得的所述至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的第一距離相比較。

本發(fā)明的第十九技術(shù)方案是在第十八技術(shù)方案中，施加所述電磁輻射包括施加x射線。

本發(fā)明的第二十技術(shù)方案是在第十八技術(shù)方案中，所述基底包括渦輪構(gòu)件。

由本文所論述的實(shí)施例提供的這些和附加特征將鑒于連同附圖的以下詳細(xì)描述被更完整理解。

附圖說明

附圖中提出的實(shí)施例在性質(zhì)上為示范性和示例性的，且不旨在限制由權(quán)利要求限定的發(fā)明。示范性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述可在連同以下附圖閱讀時(shí)理解，其中相似的結(jié)構(gòu)以相似的參考標(biāo)號指出，且在附圖中：

圖1為根據(jù)本文所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括嵌入的應(yīng)變傳感器的示例性構(gòu)件；

圖2為根據(jù)本文所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的示例性嵌入的應(yīng)變傳感器；

圖3為根據(jù)本文所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的示例性構(gòu)件的截面；

圖4為根據(jù)本文所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性構(gòu)件的截面；以及，

圖5為根據(jù)本文所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的用于監(jiān)測構(gòu)件的示例性方法。

零件列表

10傳感器構(gòu)件

11基底

40嵌入的應(yīng)變傳感器

41第一基準(zhǔn)點(diǎn)

42第二基準(zhǔn)點(diǎn)

45負(fù)空間

47唯一標(biāo)識符

50外涂層

51中間涂層(一個(gè)或更多個(gè))

d距離

100方法

110步驟(施加em)

120步驟(測量第二距離)

130步驟(與第一距離相比較)。

具體實(shí)施方式

下文將描述本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡要描述，可在說明書中不描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，在任何此類實(shí)際實(shí)施方式的開發(fā)中，如任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣，必須進(jìn)行許多實(shí)施方式特有的決定來實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束，這可從一個(gè)實(shí)施方式到另一個(gè)不同。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，此開發(fā)工作可能復(fù)雜且耗時(shí)，但對于受益于本公開內(nèi)容的普通技術(shù)人員仍是設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)的例行任務(wù)。

當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，詞語"一個(gè)"、"一種"、"該"和"所述"旨在意指存在一個(gè)或更多個(gè)元件。用語"包括"、"包含"和"具有"旨在為包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。

現(xiàn)在參看圖1，構(gòu)件10大體上包括基底11、包括設(shè)置在基底11上的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42的嵌入的應(yīng)變傳感器40，以及設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器40的至少一部分上的外涂層50。

構(gòu)件10(且更具體而言，整個(gè)構(gòu)件10的基底11)可包括用于多種不同應(yīng)用的多種類型的構(gòu)件，諸如用于高溫應(yīng)用的構(gòu)件(例如，包括鎳基或鈷基超級合金的構(gòu)件)。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)或諸如燃燒構(gòu)件的發(fā)電機(jī)構(gòu)件、熱氣體路徑構(gòu)件、蒸汽路徑構(gòu)件或發(fā)電機(jī)構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括渦輪葉片、壓縮機(jī)葉片、導(dǎo)葉、噴嘴、護(hù)罩、轉(zhuǎn)子、過渡件或殼。在其它實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括渦輪的任何其它構(gòu)件，諸如用于燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)等的任何其它構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件可包括非渦輪構(gòu)件，包括但不限于汽車構(gòu)件(例如，小汽車、卡車等)、航空構(gòu)件(例如，飛機(jī)、直升機(jī)、航天飛機(jī)、鋁零件等)、火車或軌道構(gòu)件(例如，列車、列車軌道等)、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或土木工程構(gòu)件(例如，橋梁、建筑物、建筑設(shè)備等)，和/或發(fā)電站或化學(xué)處理構(gòu)件(例如，用于高溫應(yīng)用的管)。

現(xiàn)在參看圖1-5，嵌入的應(yīng)變傳感器40設(shè)置在總體構(gòu)件10的基底11的外表面的一部分上。嵌入的應(yīng)變傳感器40大體上包括至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42，其可用于以多個(gè)時(shí)間間隔測量上述至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42之間的距離d。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的那樣，這些測量結(jié)果可有助于確定構(gòu)件10的該區(qū)域處的應(yīng)變量、應(yīng)變率、蠕變、疲勞、應(yīng)力等。只要至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42之間的距離d可測量，則至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42可取決于特定構(gòu)件10設(shè)置在多種距離處和多種位置。此外，至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42可包括點(diǎn)、線、圓、框或任何其它幾何形狀或非幾何形狀，只要它們可一致地識別，且可用于測量其間的距離d。

嵌入的應(yīng)變傳感器40還可包括穿過外涂層50可讀取的材料。在此實(shí)施例中，外涂層50可覆蓋嵌入的應(yīng)變傳感器40，以有助于保護(hù)其免受構(gòu)件10的操作環(huán)境(例如，工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)中的升高溫度)，同時(shí)操作者仍可測量嵌入的應(yīng)變傳感器40。取決于使用的外涂層50和/或探測(讀取或測量)技術(shù)的類型，嵌入的應(yīng)變傳感器40還可包括有助于將其與基底11區(qū)分開的任何一種或更多種材料。

在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括由電磁光譜中的特定波長激勵的材料。例如，嵌入的應(yīng)變傳感器40可由x射線、uv輻射、紅外線輻射、微波或甚至無線電波激勵。此可激勵的反應(yīng)可在讀取嵌入的應(yīng)變傳感器40以確定至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42之間的距離時(shí)使用。此外，在嵌入的應(yīng)變傳感器40由可見光譜外的波長激勵時(shí)，嵌入的應(yīng)變傳感器40仍可甚至在外涂層50包括將妨礙第一基準(zhǔn)點(diǎn)41和第二基準(zhǔn)點(diǎn)42的視覺讀取的不透明材料時(shí)讀取。例如，嵌入的應(yīng)變傳感器可包括鎢或鈦，使得其經(jīng)由x射線或ct探測方法來測量。

在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可僅包括比基底11更致密的材料，使得其經(jīng)由x射線或ct探測方法來突出。例如，如果基底11包括鎳或鈷超級合金(例如，渦輪構(gòu)件)，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括比鎳或鈷超級合金更致密的材料。在一些實(shí)施例中，材料可摻雜對于x射線或ct探測方法作出不同反應(yīng)的材料。例如，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括摻雜鋇的諸如氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(也稱為ysz)的熱障涂層，使得經(jīng)由x射線、ct或熒光鏡探測方法可讀取鋇。

在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括視覺透明的材料(例如，玻璃)，其可在使用各種紅外線成像方法(諸如，中波長紅外線、短波長紅外線、長波長紅外線或遠(yuǎn)紅外線方法)時(shí)顯示為不透明的。

在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可引起基底11的表面中的輪廓變化，使得嵌入的應(yīng)變傳感器40的反射可經(jīng)由超聲(例如，相控陣)或聲學(xué)顯微術(shù)來測量。在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括不同于基底11的傳導(dǎo)性或反射性，使得其可分別使用渦流或激光反射計(jì)來探測。在甚至一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括極化不同氧化物涂層且調(diào)制厚度使得其可使用拉曼光譜學(xué)探測到材料或多種材料。

如圖2中最佳所示，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括多種不同的構(gòu)造和截面，諸如通過結(jié)合多種不同地成形的、確定尺寸的和定位的基準(zhǔn)點(diǎn)41和42。例如，如圖2中所示，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括多種不同的基準(zhǔn)點(diǎn)，其包括各種形狀和尺寸。此類實(shí)施例可提供較多種類的距離測量結(jié)果d，諸如最外基準(zhǔn)點(diǎn)(如圖所示)之間、兩個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)點(diǎn)之間，或其間的任何組合。較多種類還可通過提供跨過較多種類的位置的應(yīng)變測量結(jié)果來提供構(gòu)件10的特定部分上的更穩(wěn)健的應(yīng)變分析。

此外，嵌入的應(yīng)變傳感器40的大小例如可取決于構(gòu)件10、嵌入的應(yīng)變傳感器40的位置、測量的目標(biāo)精度、沉積技術(shù)和探測(例如，讀取或測量)技術(shù)。例如，在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括范圍從小于1毫米到大于300毫米的長度和寬度。此外，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括在不會顯著影響下方的構(gòu)件10的性能的情況下，適用于沉積且隨后光學(xué)識別的任何厚度。例如，在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括小于大約1毫米到大于1毫米的厚度。在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可具有基本一致的厚度。此實(shí)施例可有助于促進(jìn)第一基準(zhǔn)點(diǎn)41與第二基準(zhǔn)點(diǎn)42之間的隨后應(yīng)變計(jì)算的更準(zhǔn)確測量。

在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括正沉積的正方形或矩形，其中第一基準(zhǔn)點(diǎn)41和第二基準(zhǔn)點(diǎn)42包括上述正方形或矩形的兩個(gè)相對側(cè)。在其它實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可包括由負(fù)空間45(即，其中嵌入的應(yīng)變傳感器40材料未沉積的區(qū)域)分開的至少兩個(gè)沉積的基準(zhǔn)點(diǎn)41和42。

如圖2中所示，在甚至一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積為形成唯一標(biāo)識符47(下文為"uid")。uid47可包括任何類型的條碼、標(biāo)記、標(biāo)簽、序列號、圖案或便于該特定嵌入的應(yīng)變傳感器40的識別的其它識別系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，uid47另外或作為備選包括關(guān)于構(gòu)件10(例如，渦輪構(gòu)件)或構(gòu)件10并入其中的系統(tǒng)或機(jī)器(例如，燃?xì)廨啓C(jī)或汽輪機(jī))的信息。uid47因此可有助于特定嵌入的應(yīng)變傳感器40、構(gòu)件10或甚至整個(gè)系統(tǒng)或機(jī)器的識別和跟蹤，以有助于過去、當(dāng)前和未來的操作跟蹤的相關(guān)測量。

構(gòu)件10還包括外涂層50，其設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器40的至少一部分上。外涂層50可有助于保護(hù)嵌入的應(yīng)變傳感器40且可能地基底11免受構(gòu)件10的操作環(huán)境(例如，工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)中的升高溫度)。例如，嵌入的應(yīng)變傳感器40可由于在沒有外涂層50保護(hù)情況下的腐蝕和/或侵蝕而經(jīng)歷邊緣退化。

外涂層50可包括例如部分地基于構(gòu)件10的環(huán)境的多種材料。在一些實(shí)施例中，外涂層50可包括可提供提高的溫度耐久性的陶瓷材料。例如，在一些實(shí)施例中，陶瓷材料可包括熱障涂層，諸如氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(也稱為ysz)。在此實(shí)施例中，例如，ysz可包括ysz-d111。在甚至一些實(shí)施例中，外涂層50可包括金屬粘結(jié)涂層和/或熱增長氧化物，以有助于陶瓷頂部涂層(例如，ysz)的沉積。在一些實(shí)施例中，外涂層50可包括凝膠涂層，諸如凝膠鋁化合物。

在一些實(shí)施例中，外涂層50可包括可溶解的材料。例如，外涂層50可經(jīng)由水或另一溶液溶解，以露出嵌入的應(yīng)變傳感器40來用于測量。在其它實(shí)施例中，外涂層50是諸如通過熔化、刮擦或其它適合的手段可除去的。在此實(shí)施例中，外涂層50可為犧牲性的，使得其在基底11的操作期間保護(hù)嵌入的應(yīng)變傳感器40，但然后在進(jìn)行嵌入的應(yīng)變傳感器40的附加讀取之前除去。

在一些實(shí)施例中，外涂層50僅可覆蓋嵌入的應(yīng)變傳感器40的一部分，諸如僅外緣，或僅一個(gè)或更多個(gè)表面區(qū)域。然而，在一些實(shí)施例中，外構(gòu)件50可覆蓋整個(gè)嵌入的應(yīng)變傳感器40。此外，在一些實(shí)施例中，外涂層50還可設(shè)置在基底11的至少一部分上。在此實(shí)施例中，外涂層50可有助于保護(hù)嵌入的應(yīng)變傳感器40和基底11兩者免受操作狀態(tài)。

此外，基底11、嵌入的應(yīng)變傳感器40和外涂層50可以以多種相對構(gòu)造設(shè)置。例如，如圖3中所示，在一些實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可直接地設(shè)置在基底11上，且外涂層50可設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器40和基底11兩者上。在一些實(shí)施例中，如，圖4中所示，一個(gè)或更多個(gè)中間涂層51可施加到基底11與嵌入的應(yīng)變傳感器40之間。外涂層50然后僅設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器40上，或如圖所示可設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器40和一個(gè)或更多個(gè)中涂層51兩者上。

嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在基底11上的多種位置中的一個(gè)或更多個(gè)中。例如，如果基底包括渦輪構(gòu)件，則嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在渦輪葉片、壓縮機(jī)葉片、導(dǎo)葉、噴嘴、護(hù)罩、轉(zhuǎn)子、過渡件或殼上。在此實(shí)施例中，嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在已知在單元操作期間經(jīng)歷各種力的一個(gè)或更多個(gè)位置，諸如在翼型件、平臺、末梢或任何其它適合的位置上或附近。此外，由于嵌入的應(yīng)變傳感器40至少部分地由外涂層保護(hù)，故嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在已知經(jīng)歷升高溫度的一個(gè)或更多個(gè)位置(其中包括其它材料的應(yīng)變傳感器可腐蝕和/或侵蝕)。例如，嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在熱氣體路徑或燃燒渦輪構(gòu)件上。

在甚至一些實(shí)施例中，多個(gè)嵌入的應(yīng)變傳感器40可沉積在單個(gè)渦輪構(gòu)件上或多個(gè)渦輪構(gòu)件上。例如，多個(gè)嵌入的應(yīng)變傳感器40可在各種位置處沉積在單個(gè)渦輪構(gòu)件(例如，渦輪葉片)上，使得應(yīng)變可在關(guān)于獨(dú)立渦輪構(gòu)件的較多數(shù)目的位置處確定。作為備選或另外，多個(gè)類似的渦輪構(gòu)件(例如，多個(gè)渦輪葉片)可各自具有沉積在標(biāo)準(zhǔn)位置的嵌入的應(yīng)變傳感器40，使得由各個(gè)特定渦輪構(gòu)件經(jīng)歷的應(yīng)變量可與其它類似的渦輪構(gòu)件比較。甚至在一些實(shí)施例中，同一渦輪單元的多個(gè)不同渦輪構(gòu)件(例如，同一渦輪的渦輪葉片和導(dǎo)葉)可各自具有沉積在其上的嵌入的應(yīng)變傳感器40，使得可確定整個(gè)渦輪內(nèi)的不同位置處經(jīng)歷的應(yīng)變量。

還參看圖5，示出了用于監(jiān)測構(gòu)件10的另一個(gè)方法100。方法100首先包括在步驟110中將電磁輻射施加到構(gòu)件10上，其中構(gòu)件10包括：包括至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42的嵌入的應(yīng)變傳感器40，以及設(shè)置在嵌入的應(yīng)變傳感器的至少一部分上的外涂層50。在步驟110中施加電磁輻射可通過任何適合的方法(諸如經(jīng)由x射線或ct探測方法)來促進(jìn)。

方法100還包括在步驟120中經(jīng)由電磁輻射與嵌入的應(yīng)變傳感器40之間的相互作用測量第二時(shí)間間隔下的至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42之間的第二距離d。具體而言，嵌入的應(yīng)變傳感器40可由電磁輻射激勵，使得第一基準(zhǔn)點(diǎn)41和第二基準(zhǔn)點(diǎn)42的位置可識別，使得可測量其間的距離d。

最后，方法100包括將第二距離d與從第一時(shí)間間隔在至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)41和42之間測得的第一距離d相比較。在第一時(shí)間間隔下測得的第一距離d可在任何較早的時(shí)間點(diǎn)確定，使得第一時(shí)間間隔與第二時(shí)間間隔之間的距離的差別允許應(yīng)變的確定。例如，第一距離可在基底11(例如，渦輪構(gòu)件)甚至用于較大系統(tǒng)或機(jī)器(例如，渦輪)之前的第一時(shí)間間隔下測量。

現(xiàn)在將認(rèn)識到的是，嵌入的應(yīng)變傳感器可由外涂層保護(hù)，以有助于保持嵌入的應(yīng)變傳感器的完整性和精度。嵌入的應(yīng)變傳感器然后可穿過涂層測量，諸如經(jīng)由施加能量來激勵嵌入的應(yīng)變傳感器材料，或通過一起除去外涂層。嵌入的應(yīng)變傳感器因此可便于監(jiān)測構(gòu)件的性能，同時(shí)經(jīng)得起潛在地惡劣的操作狀態(tài)。

盡管僅結(jié)合了有限數(shù)目的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于此公開實(shí)施例。而是，本發(fā)明可改變以結(jié)合迄今未描述的但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變型、改型、置換或等同布置。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但將理解的是，本發(fā)明的各方面可僅包括所述實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明未看作由前述描述限制，但僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。