(57)【要約】光入力ビームの所定波長を反射するように機能する１つ以上のＦＢＧセンサをファイバ内に配置した光ファイバ摩耗検出器である。この摩耗検出器は、光ファイバを伝搬してＦＢＧセンサと相互作用する光入力ビームを発生する光源を含む。ＦＢＧセンサによって反射される光ビームの波長が検出され、該反射信号の損失が、ＦＢＧセンサより前のファイバ又はＦＢＧセンサ自体のダメージを示し、これは、ほぼ部品の摩耗を示す。摩耗の程度は、単一の光ファイバ内に複数のＦＢＧセンサを備えたり、複数の光ファイバに１つ以上のＦＢＧセンサを備えたりすることによって、判定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生する少なくとも１つの光源と、
前記少なくとも１つの光源から光ビームを入力する少なくとも１つの光ファイバであって、前記光ビームが伝搬するファイバコアと該コア内に形成されたファイバブラッググレーティングとを含み、前記ファイバブラッググレーティングは、前記光ビームの予め決められた波長を前記光ファイバに沿って反射するように機能し、当該光ビームの他の波長は、該ファイバブラッググレーティングを通って伝搬可能である、光ファイバと、
前記ファイバブラッググレーティングからの前記光ビームの前記反射波長を検出し、該反射波長の検出又は不検出が部品の摩耗を示す、検出器と、
を備えた、部品の摩耗等を監視するための摩耗センサアセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの光ファイバは、蛇行させて前記部品に装着されており、
当該光ファイバ内に、複数の前記ファイバブラッググレーティングが配置され、これらファイバブラッググレーティングは、互いに一列になるように離間させてある、
請求項１に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項３】
前記ファイバブラッググレーティングがそれぞれ異なる光波長を反射し、これにより、前記光ビームの前記反射波長の検出又は不検出が前記部品の摩耗の程度を示す、請求項２に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項４】
複数の前記光ファイバが前記部品に装着されており、これら光ファイバがそれぞれファイバブラッググレーティングを含む、請求項１に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項５】
前記各光ファイバ内の前記ファイバブラッググレーティングが、前記光ビームの同一波長を反射する、請求項４に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項６】
前記複数の光ファイバ内の前記ファイバブラッググレーティングが互いに一列となるように前記複数の光ファイバが前記部品に装着され、これにより、前記光ビームの前記反射波長の検出又は不検出が前記部品の摩耗の程度を示す、請求項５に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項７】
複数の前記光ファイバを備え、これら光ファイバのそれぞれが、離間した複数の前記ファイバブラッググレーティングを含む、請求項１に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項８】
前記各光ファイバ内の前記各ファイバブラッググレーティングが、前記光ビームの異なる波長を反射し、異なる前記光ファイバ内の前記ファイバブラッググレーティングが互いに一列になる、請求項７に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項９】
前記光ファイバが１つで、離間した複数の前記ファイバブラッググレーティングを含み、
これらファイバブラッググレーティングがそれぞれ前記光ビームの異なる波長を反射し、
該光ファイバの両端が、それぞれ、異なる入力光ビームを提供する異なるチャネルに結合される、
請求項１に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項１０】
前記部品は、タービンエンジンの部品である、請求項１に記載の摩耗センサアセンブリ。
【請求項１１】
光ビームを入力する少なくとも１つの光ファイバを備え、
該光ファイバは、前記光ビームが伝搬するファイバコアと、該コア内に形成されて互いに離間している複数のファイバブラッググレーティングと、を含み、
前記ファイバブラッググレーティングは、前記光ビームの予め決められた波長を前記光ファイバに沿って反射するように機能し、当該光ビームの他の波長は、該ファイバブラッググレーティングを通って伝搬可能であり、
前記反射波長の損失が部品の摩耗を示す、
部品の摩耗等を監視するための摩耗センサ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの光ファイバは、蛇行させて前記部品に装着されており、
前記複数のファイバブラッググレーティングは、該光ファイバ内に離間して配置され、互いに一列となっている、
請求項１１に記載の摩耗センサ。
【請求項１３】
前記ファイバブラッググレーティングがそれぞれ異なる光波長を反射して、前記部品の摩耗の程度が示される、請求項１２に記載の摩耗センサ。
【請求項１４】
複数の前記光ファイバを備え、これら光ファイバのそれぞれが、離間した複数の前記ファイバブラッググレーティングを含む、請求項１１に記載の摩耗センサ。
【請求項１５】
前記光ファイバが１つで、該光ファイバの両端が、それぞれ、異なる入力光ビームを提供する異なるチャネルに結合される、請求項１１に記載の摩耗センサ。
【請求項１６】
エンジン中心線に沿って回転可能に設けられたシャフトと、
作動流体に応じて、該作動流体を圧縮して圧縮作動流体を生成するように機能する圧縮機セクションと、
前記圧縮機セクションに連通して前記圧縮作動流体を受け、該圧縮作動流体を燃料と混合し、当該圧縮流体及び燃料混合物を燃焼させて高温作動流体を生成する燃焼セクションと、
前記燃焼セクションに連通し、前記高温作動流体を受け膨張させて前記シャフトの回転から機械的動力を生成するタービンセクションと、
エンジン内部品に装着されて機能する少なくとも１つの摩耗センサであって、光ビームを入力する少なくとも１つの光ファイバを含み、該少なくとも１つの光ファイバが、前記光ビームが伝搬するファイバコアと、該コア内に形成された少なくとも１つのファイバブラッググレーティングと、を含み、前記少なくとも１つのファイバブラッググレーティングが、前記光ビームの予め決められた波長を前記光ファイバに沿って反射するように機能し、当該光ビームの他の波長は、該ファイバブラッググレーティングを通って伝搬可能であり、前記部品の摩耗を判定すべく前記反射光波長が分析される、摩耗センサと、
を備えたガスタービンエンジン。
【請求項１７】
前記部品が、前記タービンセクション内のベーン装着部品である、請求項１６に記載のガスタービンエンジン。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの光ファイバは、蛇行させて前記部品に装着され、
該光ファイバ内に、複数の前記ファイバブラッググレーティングが配置され、これらファイバブラッググレーティングは、互いに一列になるように離間させてある、
請求項１６に記載のガスタービンエンジン。
【請求項１９】
前記ファイバブラッググレーティングがそれぞれ異なる光波長を反射し、これにより、前記光ビームの前記反射波長の検出又は不検出が前記部品の摩耗の程度を示す、請求項１８に記載のガスタービンエンジン。
【請求項２０】
複数の前記光ファイバが前記部品に装着されており、これら光ファイバがそれぞれファイバブラッググレーティングを含む、請求項１６に記載のガスタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して光ファイバ摩耗検出器に関し、より詳細には、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）センサ又はセンサアレイを使用する光ファイバ摩耗検出器に関する。
【背景技術と課題】
【０００２】
多くのデバイス、機械、及び連係したシステムは可動部品を使用しており、これら部品は、相互作用して望ましくない摩耗を引き起こし得る。例えば、タービン、圧縮機、及びその他の機械は、ブレード及びその他の要素を配設したシャフトを回転させるモータを含んでいる。このような機械を動作させると、ブレード及びその他の動作部品が機械内のハウジング及びその他の構造体と予定外の接触を生じることがある。この予定外の接触は、熱膨張、シャフトの高い回転速度、モータサージなどの多くの要因から起こり得る。また、これらのタイプの機械のなかには、当技術分野でナイフエッジシールとして知られるシールを使用するものもある。ナイフエッジシールは、回転部材に配した薄いエッジを含み、これが静止構造体と接触し、エッジの一方の側部から他方の側部までの間に圧力シールを提供する。すなわち、ナイフエッジシールが流れを制限し、差圧を生じさせる。このナイフエッジと構造体との回転接触ポイントは、流れを制限するために小さくなければならず、したがって、典型的にはサージなど基準外の動作状態に起因して、機械動作中に両部品が不慮に接触すると、これら部品に摩耗が発生する。
【０００３】
このような部品の摩耗は、当該部品や、これらを含んだシステム又は機械の性能及び動作に影響するまでに過度となり得る。この摩耗を低減するために、潤滑油の供給、適切な低摩擦材料、部品間の好適な配向などの様々な措置を講じることができる。しかし、利用可能なこれらの対策は必ずしも常に適切ではなく、依然として過度の摩耗が生じることがある。機械及びシステムには目視検査で部品の摩耗を検出することができるものもある。しかし、このような目視検査が不可能であったり、時間、コスト、労力などが検査にかかりすぎるために実行できないといった、多くの例がある。
【０００４】
部品における材料欠損及び摩耗を検出するセンサを部品内の摩耗位置に備えることにより、該部品の摩耗を検出する多くの試みが当技術分野でなされている。例えば、摩耗を検出すべき位置で部品の表面に光ファイバを埋め込み、該光ファイバを伝搬する光ビームと適切な検出回路を使用して、当該光ファイバが摩耗の結果破壊されていないかどうかを判定することが知られている。光ファイバを使用する別のシステムも知られている。
【０００５】
本出願譲受人に譲渡された２０１０年３月１６日出願の米国特許出願番号１２／７２４，５３１「Fiber Optic Sensor System for Detecting Surface Wear」（参照することで本明細書に組み込まれる）に、表面の摩耗を検出する光ファイバセンサが開示されている。検出対象の部品内に１つ以上のファイバが設けられ、再放射部を含んだ該ファイバの一端が摩耗表面に近接配置される。この光ファイバを伝搬して光ビームが再放射部と接触し、検出可能なリターンビームが発生される。再放射部は、ビームを反射する反射素子、又はビームに応答して蛍光を発する蛍光素子とすることができる。再放射部が摩滅し、そうでなければ著しく損傷するほどに表面の摩耗が進むと、リターン信号が再放射部から発生しなくなり、これが、部品の摩耗が特定の深さに達していることを示す。しかし、このタイプの摩耗検出センサには限界がある。例えば、ファイバ端に再放射部を備えることが通常必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願１２／７２４，５３１（米国特許公開ＵＳ２０１１／０２３１１１０）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の教示によれば、光ファイバ内に配置された１つ以上のＦＢＧセンサを含み、該ＦＢＧセンサが、光入力ビームの決められた波長を反射するように機能する、光ファイバ摩耗検出器が開示される。この摩耗検出器は、光ファイバを伝搬してＦＢＧセンサと相互作用する光入力ビームを発生する光源を含んでいる。ＦＢＧセンサによって反射される光ビームの波長が検出され、該反射信号の損失は、ＦＢＧセンサより前のファイバか又はＦＢＧセンサ自体が損傷していることを示し、これが、ほぼ部品の摩耗を表す。摩耗の程度は、単一の光ファイバ内に複数のＦＢＧセンサを備えること及び複数の光ファイバに１つ以上のＦＢＧセンサを備えること、の少なくともいずれかによって判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＦＢＧセンサ及び検出器回路を含む摩耗検出器システムの概略図。
【図２】横軸を位置、縦軸を屈折率にした、ＦＢＧセンサの屈折率を示すグラフ。
【図３】横軸を波長、縦軸を強度にした、ＦＢＧセンサへ送られる入力信号の帯域幅を示すグラフ。
【図４】横軸を波長、縦軸を強度にした、ＦＢＧセンサを通過する入力信号の透過部分を示すグラフ。
【図５】横軸を波長、縦軸を強度にした、ＦＢＧセンサによる入力信号の反射部分を示すグラフ。
【図６】単一のファイバ内に複数のＦＢＧセンサを含む、部品に取り付けられた摩耗検出器の平面図。
【図７】各々が１つのＦＢＧセンサを有する複数のファイバを含む、部品に取り付けられた複数の摩耗検出器の平面図。
【図８】各々が複数のＦＢＧセンサを有する複数のファイバを含む、部品に取り付けられた複数の摩耗検出器の平面図。
【図９】複数のＦＢＧセンサを有する単一の光ファイバを含む、部品に取り付けられた摩耗検出器の平面図。
【図１０】ＦＢＧセンサを含む１つ以上の摩耗検出器を含んだガスタービンエンジンの破断断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の更なる特徴が、添付図面を参照した以下の説明及び特許請求の範囲から明らかになる。
【００１０】
部品の摩耗を検出する１つ以上のＦＢＧセンサを含む摩耗検出器を対象とした本発明の実施形態の以下の説明は、単に例示的な性質のものであり、本発明、又はその適用例や用途を限定することを意図するものではない。
【００１１】
以下に詳細に説明するように、本発明は、他のコア部分と異なる屈折率をもつコア区画の周期的パターンでファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）を画定したファイバコアを含む光ファイバを使用する、摩耗検出器を提案する。当業者には良く理解されるように、光ファイバのコア内に形成されたＦＢＧは、特定の光波長の光信号が該ＦＢＧで反射し且つその余の全波長が該ＦＢＧを透過するリフレクタ又はフィルタとして機能する。本摩耗検出器は、ＦＢＧを、反射波長を検出するセンサとして使用し、そして、光ファイバ摩耗センサについて上述したように、反射がなくなる場合は該ＦＢＧセンサに対するダメージを識別可能である。当技術分野でＦＢＧセンサは、温度又は歪みを測定するためのものとして知られているが、部品の摩耗の進行を示すものとしては知られていない。
【００１２】
図１は、光ファイバ１６の一部に形成されたＦＢＧセンサ１２を含む摩耗検出システム１０の概略図である。光ファイバ１６は、外側クラッド層２０で囲まれた光ファイバコア１８を含む。クラッド層２０の屈折率はファイバコア１８の屈折率よりも大きいので、ファイバコア１８を伝搬する光ビームは、ファイバコア１８とクラッド層２０との間の遷移部で反射されて閉じ込められる。一実施形態では、ファイバコア１８の直径は約１０μｍであり、複数の光モードを伝搬するマルチモードファイバが提供される。ＦＢＧセンサ１２は、ファイバコア１８内に区画２４の周期的パターンを提供する適切な光学書込プロセスを使用してＦＢＧ２２を作成することによって光ファイバ１６内に設けられる。区画２４の屈折率はファイバコア１８の他の部分よりも高いが、クラッド層２０の屈折率よりは低い。例えば、図２のグラフに部分的に示すように、区画２４の屈折率ｎ３はファイバコア１８の屈折率ｎ２よりも大きく、且つ区画２４の屈折率ｎ３はクラッド層２０の屈折率ｎ１よりも小さい。
【００１３】
図３は、波長λを横軸に、強度Ｐを縦軸にとって、ファイバコア１８を伝搬可能な広帯域の光入力信号を示した、グラフである。図４は、波長λを横軸に、強度Ｐを縦軸にとって、ＦＢＧ２２を透過する入力信号の部分を示した、グラフである。図５は、波長λを横軸に、強度Ｐを縦軸にとって、ＦＢＧ２２により反射される、波長λＢでピークを有する光入力信号の部分を示した、グラフである。
【００１４】
当業者には知られているように、ＦＢＧ２２は、該ＦＢＧ２２によって反射される波長λＢを、次式（１）に基づきファイバコア１８の屈折率ｎ２、区画２４の屈折率ｎ３、及び区画２４の間隔Λで定義するようにして、選択的に設計することができる。
λＢ＝２ｎ３Λ    （１）
【００１５】
システム１０は、光入力信号を生成し、ＦＢＧ２２による反射信号を検出する回路２８を含む。この回路２８は、ビームスプリッタ（Beam Splitter）３４によって分離される光ビーム３２を生成するダイオードなどの適切な光源（Optical Source）３０を含む。ビーム３２の一部は光ファイバ１６内へ配向され、ＦＢＧセンサ１２に向かって光ファイバ１６を伝搬する。ＦＢＧセンサ１２により反射される光は、光ファイバ１６を通って逆方向に伝搬し、ビームスプリッタ３４によりフィルタ（Filter）３８を通るように向けられ、フォトダイオードなどの検出器（Detector）４０により検出されるべき反射波長λＢ以外の光が濾波される。
【００１６】
一実施形態では、回路２８、又は同様の回路は、市販のNational Instruments  ＮＩ  ＰＸｌｅ−４８４４などの光センサインテロゲータ（質問器）の一部である。この光センサインテロゲータは、光入力信号の帯域幅である１５１０〜１５９０ｎｍの８０ｎｍのスペクトル範囲において１０Ｈｚで同時にサンプリング可能である４つの別個の光入力チャネルを提供する。したがって、該インテロゲータ内の各入力チャネルは、後述するように、１つ以上のＦＢＧセンサを含む別個の光ファイバに結合可能である。監視するファイバ数を増やすために光スイッチング又は複数のインテロゲータを使用することができる。ほとんどのＦＢＧセンサが１〜５ｎｍの範囲しか占めないので、インテロゲータ内の各光チャネルに多数のＦＢＧセンサを接続することができる。例えば、ビームスペクトルが１５１０〜１５９０ｎｍの光入力の場合、インテロゲータ内の別個のチャネルはそれぞれ最大１５までのＦＢＧセンサを含むことができる。
【００１７】
図６は、亀裂やその他の欠陥などを含めた摩耗（傷み）を監視すべき部品５２に装着された摩耗検出器システム５０の平面図である。部品５２は、本明細書に記載する光ファイバセンサの装着が可能ないかなる形状のいかなる部品をも対象とする。以下に記載する一例では、該部品はガスタービンエンジンの一部である。摩耗検出器システム５０は、適切な回路に結合される入力端５６を有する上述のタイプの単一の光ファイバ５４を含む。具体的には、光ファイバ５４の端部５６はインテロゲータ（又はその他の検出回路）に光学的に結合され、この回路から広帯域入力信号が送り込まれ、この回路で反射波長λＢが受光される。
【００１８】
光ファイバ５４は、適切な高温エポキシ又はセラミックセメントなど、本明細書に記載の目的に適するいずれかの技術により、部品５２の表面に装着することができる。あるいは、ファイバ５４を、部品５２に穿孔した穴の中にエポキシ接着することにより、又は、ファイバ５４を、部品５２に加工した小トレンチ内にエポキシ接着することにより、光ファイバ５４は、部品５２内に埋め込むことができる。
【００１９】
この実施形態では、光ファイバ５４は、端部５６とは反対側の、部品５２に装着される光ファイバ５４の検出部に、離間した８つのＦＢＧセンサ５８を含む。この光ファイバ５４は、ＦＢＧセンサ５８が図示のように所定の間隔をおいて互いに一列となるように蛇行させて、部品５２に装着される。ＦＢＧセンサ５８はそれぞれ、式（１）に従って異なる波長λＢ（又は色）を反射するように設計される。所望の反射波長λＢを得るために、区画２４の間隔Λ及び区画２４の屈折率ｎ３の一方でも両方でも、ＦＢＧセンサ５８をどのように設計するか、当業者は容易に理解できる。
【００２０】
監視すべき部品５２の摩耗面６０は、別の部品（図示せず）との相互作用で部品５２に摩耗が起きる方にある。摩耗面６０に摩耗が生じると、センサ列内の各ＦＢＧセンサ５８は体系的にダメージを受け、損傷していなければ可能であるはずの働きをせず、光波長λＢを反射しなくなる。したがって、摩耗が生じ、これが継続すると、摩耗面６０に最も近い最初の１つのＦＢＧセンサ５８が破損し、分析システムで、反射信号の損失に基づいて摩耗の程度が分かる。ＦＢＧセンサ５８がダメージを受け、反射信号が失われる都度、システム５０で、列内の最後のＦＢＧセンサ６４に達するまで、部品５２に生じた摩耗の程度が分かる。
【００２１】
図７は、摩耗を監視すべき部品７４に装着された複数の光ファイバ７２を含む摩耗検出器システム７０の平面図である。各光ファイバ７２は、その端部に単一のＦＢＧセンサ７６を含み、ＦＢＧセンサ５８の場合と同様に、これらＦＢＧセンサ７６の全てが互いに一列となるように、当該光ファイバ７２の端部が部品７４に装着される。この実施形態では、別個のＦＢＧセンサ７６のそれぞれに別個の光チャネルがあるので、ＦＢＧセンサ７６は、ユーザーが望めば全て同じ波長λＢを反射することができる。上述の場合と同様に、部品７４が摩耗面７８で摩耗すると、第１の光ファイバ７２の第１のＦＢＧセンサ７６がダメージを受け、摩耗検出器システム７０で、反射信号の損失に基づいて摩耗の程度が分かる。
【００２２】
図８は、部品８２の摩耗を検出する摩耗検出器システム８０の平面図であって、複数の光ファイバチャネル８４を含んでおり、該各光ファイバチャネル８４が光ファイバ８６を含み、これら光ファイバ８６がそれぞれ複数の離間したＦＢＧセンサ８８を含んでいる。この実施形態では、各光ファイバ８６は９つのＦＢＧセンサ８８を含み、これらは各チャネル内では異なる波長λＢを反射するが、別のファイバ８６内の対応するＦＢＧセンサ８８は、同じ波長λＢを反射する。したがって、１つの光ファイバが複数の摩耗位置を検出することが可能で、多重化センサの構成となる。光ファイバ８６内のＦＢＧセンサ８８の数は、入力光ビームの帯域幅によって制限される。上述のように、帯域幅が１５１０〜１５９０ｎｍの入力光ビームの場合は、ＦＢＧセンサの数は１５個程度に制限され得る。
【００２３】
この特化した摩耗検出器システムは、摩耗面９０に沿って一種の不均一な摩耗が存在する状況に利用でき、摩耗面９０に沿った異なる領域の摩耗が監視される。例えば、摩耗面９０に沿って延びる複数のナイフエッジシールがあって、摩耗面に周期的にしか接触しない場合は、その各接触位置で摩耗を個別に検出することができる。ＦＢＧセンサ８８の各列が部品８２の特定位置を識別し、他のＦＢＧセンサ８８に対応する部品８２内の他の位置とは切り離して当該特定位置での摩耗を識別することができる。この実施形態は、真っ直ぐな部品に限らず円形の又は丸みを帯びた部品であっても利用できる。
【００２４】
図９は、部品１０２の摩耗を検出する摩耗検出器システム１００の平面図であって、部品１０２に装着された、複数のＦＢＧセンサ１０６を有する単一の光ファイバ１０４を含む。この設計では、光ファイバ１０４の互いに反対にある端部が分析回路の別個のチャネルに結合される。言い換えると、別個の入力光ビームを光ファイバ１０４の互いに反対の端部に送ることができる。光入力信号を交互に二方向で光ファイバ１０４へ送ることにより、亀裂などの何らかの欠陥を両方向から監視することができる。例えば、摩耗位置１１０に亀裂がある場合、光ファイバ１０４の一端１１２に結合されたチャネルからの信号は欠陥の左側までのＦＢＧセンサ１０６を読み取り、光ファイバ１０４の他端１１４に結合されたチャネルからの信号は欠陥の右側にあるＦＢＧセンサ１０６を読み取ることができる。
【００２５】
図１０は、ガスタービンエンジン１２０の一部の破断断面図で、該エンジン１２０は圧縮機セクション１２２、燃焼セクション１２４、及びタービンセクション１２６を含み、エンジン１２０の運転中、シャフト１２８が回転する。当業者には良く理解されるように、このタイプのガスタービンエンジンには、発電所の発電機、航空機エンジン、船舶エンジンなどの様々な用途がある。圧縮機セクション１２２は、各静止ベーン（静翼）１３２の間に配置された複数の回転ブレード１３０を含む。同様に、タービンセクション１２６は、複数の回転ブレード１３４と、これらの間に配置された静止ベーン１３６とを含む。ベーン１３６は、当業者には良く理解されるように、例えばブレードリングなどの適切な支持部品１３８によりタービンセクション１２６内の適切な構造体に装着される。ブレード１３４及びベーン１３６は高温での用途向けに設計されており、通常は、例えばイットリア安定化ジルコニアなどの遮熱コーティング（ＴＢＣ）で被覆され得る、例えば、ニッケル、コバルト、又は鉄ベースの超合金材料など、適切な超合金材料から製造される。燃焼セクション１２４は、タービンエンジン１２０の周囲に位置する複数の燃焼器を含む。
【００２６】
空気が圧縮機セクション１２２内に引き込まれ、ここで圧縮され、燃焼セクション１２４へ向け送り出される。燃焼セクション１２４は、空気を燃料と混合して点火し、通常は温度が１３００℃以上の作動ガスを発生する。作動ガスはタービンセクション１２６を通って膨張し、ベーン１３６によりブレード１３４を横切って案内される。作動ガスはタービンセクション１２６を通過する際に、ブレード１３４を回転させ、これによりシャフト１２８の回転が生じて機械的作用が提供される。このタイプのガスタービンエンジンのより詳細な説明は、本願譲受人に譲渡された米国特許第７，５８２，３５９号「Apparatus and Method of Monitoring Operating Parameters of Gas Turbine」（参照することで本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００２７】
ガスタービンエンジン１２０内の環境は苛酷であるため、ブレード１３０，１３４，及びベーン１３２，１３６などエンジン１２０内部品の多くは、予期せぬ摩耗を被ることがある。例えば、機械的振動、熱膨張及び循環などの運転状況の間に、ベーン１３６と支持部品１３８とは、ベーン１３６に予期せぬ摩耗を引き起す可能性のある相対変動をもつことがある。また、タービンブレード１３４は、ブレード１３４の外縁部に研磨材料でナイフエッジシールを形成することがあり、この場合は、当業者には知られているように、研磨材料の過剰な摩耗を検出するのが望ましいことがある。上述のように、この摩耗を検出するためにこれらの部品を監視し、必要ならば適切なメインテナンスを施すことが望まれる場合がある。これらの部品の少なくとも一部は、上述のＦＢＧセンサを使用した１つ以上の様々な摩耗検出器を使用して摩耗を検出することができる。例えば、摩耗を検出するために、支持部品１３８の適切な位置に配置された適切なＦＢＧセンサ１４０を備えることが望まれ得る。エンジン１２０内のその他の部品にも、ＦＢＧセンサを使用した摩耗検出器を利用できる。
【００２８】
上記説明は、本発明の例示的実施形態を開示し、記載したものに過ぎない。当業者はこのような説明、及び添付図面と特許請求の範囲に基づいて、特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更、修正及び変形を加えることができることを容易に認識できる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  摩耗検出器システム
１２  ＦＢＧセンサ
１６  光ファイバ
１８  光ファイバコア
２０  クラッド層
２２  ＦＢＧ
２４  区画
２８  検出回路
３０  光源
３２  光ビーム
３４  ビームスプリッタ
３８  フィルタ
４０  検出器
５０  摩耗検出器システム
５２  部品（監視対象）
５４  光ファイバ
５６  入力端
５８  ＦＢＧセンサ
６０  摩耗面
６４  最後のＦＢＧセンサ
７０  摩耗検出器システム
７２  光ファイバ
７４  部品（監視対象）
７６  ＦＢＧセンサ
７８  摩耗面
８０  摩耗検出器システム
８２  部品（監視対象）
８４  光ファイバチャネル
８６  光ファイバ
８８  ＦＢＧセンサ
９０  摩耗面
１００  摩耗検出器システム
１０２  部品（監視対象）
１０４  光ファイバ
１０６  ＦＢＧセンサ
１１０  摩耗位置
１１２  一端
１１４  他端
１２０  ガスタービンエンジン
１２２  圧縮機セクション
１２４  燃焼セクション
１２６  タービンセクション
１２８  シャフト
１３０，１３４  回転ブレード
１３２，１３６  静止ベーン
１３８  支持部品（ベーン装着部品）
１４０  センサ（摩耗検出器）
【図１】
2014507658.tif 000003
【図２】
2014507658.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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