(57)【要約】【課題】回転構成要素のクリープのオンライン監視システム及び方法を提供すること。【解決手段】クリープ監視システム（１００）が提供される。システムは、軸線の周りに回転可能な物体（１１４）の表面上に形成された、画像パターン（３００）を含むクリープセンサ組立体（１１６）と、クリープセンサ組立体に対して見通し線を有し、クリープセンサ組立体からの情報を収集するよう構成された光学監視システムと、情報を受け取り、物体のクリープ（１２４）の量の少なくとも１つを決定するようプログラムされたプロセッサ（１１０）と、を含む。【選択図】      図１
2012132456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリープ監視システム（１００）であって、
軸線の周りで回転可能な物体（１１４）の表面上に形成された、画像パターン（３００）を含むクリープセンサ組立体（１１６）と、
前記クリープセンサ組立体に対して見通し線を有し、前記クリープセンサ組立体からの情報を収集するよう構成された光学監視システムと、
前記情報を受け取り、前記物体のクリープ（１２４）の量の少なくとも１つを決定するようプログラムされたプロセッサ（１１０）と、
を備える、クリープ監視システム（１００）。
【請求項２】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、前記物体（１１４）の表面上への直接堆積によって形成される画像パターン（３００）を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項３】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、前記物体（１１４）の表面特徴要素を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項４】
前記物体（１１４）の表面に結合された無線周波（ＲＦ）問い合わせ可能回路と、
前記ＲＦ問い合わせ可能回路とＲＦ通信して結合される無線周波問い合わせ機と、
を更に備える、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項５】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、アンテナ部（１００２）及びキャパシタ部（１００４）を含み、前記アンテナ部が、オンライン監視システムに通信可能に結合された無線周波問い合わせ機（１１０６）と通信するよう構成され、前記キャパシタ部が、前記物体（１１４）のクリープにより変形するよう構成される、請求項４に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項６】
前記キャパシタ部（１００４）の変形は、前記問い合わせ機（１１０６）によって問い合わせされたときに前記クリープセンサ組立体（１１６）の出力を変化させる、請求項５に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項７】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、前記物体（１１４）の表面に結合された環境コーティング上に形成されるクリープセンサ（５０６）を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項８】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、前記物体（１１４）の表面に結合された環境コーティング（５０４）に結合される誘電体層（５１０）上に形成されるクリープセンサ（５０６）を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項９】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、前記物体（１１４）の表面に結合された熱障壁コーティング（ＴＢＣ）（５１８）上に形成されるクリープセンサ（５０６）を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【請求項１０】
前記クリープセンサ組立体（１１６）が、クリープセンサ（５０６）を覆う保護層５２０を含む、請求項１に記載のクリープ監視システム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、全体的に回転機械に関し、より具体的には、回転する構成要素のクリープのオンライン監視システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転可能機械が作動すると、機械の構成要素の状態が時間の経過に伴って悪化する可能性がある。この状態の劣化は通常、性能に悪影響を及ぼし、種々の要因に起因することが多い。このような要因の１つは、長期間にわたって降伏強さ未満の応力に曝されたときの構成要素の材料の劣化、すなわちクリープである。クリープは、相対的に移動する部品間のギャップを悪化させ、構成要素材料に不具合が起こるまでクリープの発生が許容された場合、突出性の危険及び破片をもたらす可能性がある。タービンブレードのような一部の構成要素は、定期的検査のために供用から外すことは困難であり、又は高コストとなり、プラント保守及び補修のための計画的シャットダウンは極めて頻度が少ない場合があるので、損傷が検出されて補修することができる前にクリープが損傷を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，７８７，９９６号明細書
【発明の概要】
【０００４】
１つの実施形態において、クリープ監視システムは、軸線の周りで回転可能な物体（１１４）の表面上に形成されたクリープセンサ組立体を含み、クリープセンサ組立体は、画像パターン及び無線周波問い合わせ可能回路の少なくとも１つを含む。クリープ監視システムはまた、クリープセンサ組立体に通信可能に結合されたオンライン監視システムを含む。オンライン監視システムは、クリープセンサ組立体から物体のクリープの量及び速度に関する情報を収集するよう構成される。クリープ監視システムはまた、情報を受け取り、収集中にクリープセンサ組立体の移動についての情報を修正し、クリープ速度、亀裂の存在、及び物体の温度を同時に判定するようプログラムされたプロセッサを含む。
【０００５】
別の実施形態において、移動する物体のクリープを監視する方法は、移動する物体にクリープセンサ組立体を施工する段階と、移動する物体に関連するクリープに関する情報をクリープセンサ組立体から受け取る段階と、移動物体のクリープの量及びクリープの速度の少なくとも１つをプロセッサを用いて決定する段階と、移動する物体のクリープの量及びクリープの速度の少なくとも１つを出力する段階と、を含む。
【０００６】
更に別の実施形態において、クリープセンサ組立体は、移動物体上に直接堆積された画像パターン及び無線周波問い合わせ可能センサの少なくとも１つを含む。クリープセンサ組立体は、直接書き込み技術、溶射技術、及びスクリーン印刷技術の少なくとも１つを用いて直接堆積される。画像パターンは、モアレパターン、フィルムコーティング孔、及び物体の表面特徴要素の少なくとも１つを含む。無線周波問い合わせ可能センサは、アンテナ部と、該アンテナ部に電気的に結合されたキャパシタ部とを含む。画像パターンの寸法特性は、移動物体内のクリープと共に変化し、無線周波問い合わせ可能センサの電気的特性は移動物体内のクリープと共に変化する。
【０００７】
図１から図１２は、本明細書で説明される方法及びシステムの例示的な実施形態を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の例示的な実施形態によるオンラインクリープ監視システムの概略ブロック図。
【図２】図１に示すオンラインクリープ監視システムと共に用いることができる構成要素の内訳の概略ブロック図。
【図３Ａ】図１に示すオンラインクリープ監視システムと共に用いることができる複数のクリープセンサ組立体を示す概略ブロック図。
【図３Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、物体上でのモアレパターンのイメージングの概略図。
【図４】物体の表面上で図３Ａに示すクリープセンサ組立体を形成するのに用いられる複数の製造技術を示す概略ブロック図。
【図５Ａ】本発明の例示的な実施形態に従って非ＴＢＣ物体と共に用いることができる、図１に示すクリープセンサ組立体の断面図。
【図５Ｂ】本発明の別の例示的な実施形態に従ってＴＢＣ物体と共に用いることができる、図１に示すクリープセンサ組立体の断面図。
【図６】物体の表面上に、図１に示すクリープセンサ組立体を形成するのに用いることができる複数の材料を示す概略ブロック図。
【図７】パッシブイメージングモード及びアクティブイメージングモードのうちの少なくとも１つを用いたオンラインイメージングシステムを示す概略ブロック図。
【図８】本発明の例示的な実施形態による、クリープセンサ組立体の収集画像を用いてリアルタイムで物体のクリープ速度を計算する画像処理方法のフローチャート。
【図９】本発明の例示的な実施形態による、図１に示す遠隔問い合わせシステムの概略ブロック図。
【図１０】本発明の例示的な実施形態による遠隔問い合わせシステムに関連するクリープセンサ組立体の平面図。
【図１１】本発明の例示的な実施形態による、図１に示す遠隔問い合わせシステムの概略図。
【図１２】例えば、タービンブレードなどの高速で回転する物体上に形成されるＲＦクリープセンサ組立体の遠隔問い合わせ方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。本発明は、産業用、商業用、及び住宅用途において、移動物体のクリープの監視に関する分析的及び系統的実施形態に対して、一般的な応用がある点は企図される。
【００１０】
本明細書で使用する場合に、前に数詞のない要素又はステップの表現は、そうではないことを明確に述べていない限り複数のそのような要素又はステップの存在を排除するものではないと理解されたい。更に、本発明の「１つの実施形態」という表現は、記載した特徴を同様に組入れた付加的な実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではない。
【００１１】
本発明の実施形態は、限定ではないが、ガスタービンブレードのような高速で回転している装置に対するオンラインクリープ監視システムを提供する。種々の実施形態において、高速で回転している装置についてのクリープ速度、亀裂の存在の有無及びサイズ、温度、及びコーティング剥離が同時に監視される。オンラインクリープ監視システムは、オンライン予測及び正常性監視（ＰＨＭ）システムの一部とすることができる。
【００１２】
図１は、本発明の例示的な実施形態によるオンラインクリープ監視システム１００の概略ブロック図である。例示的な実施形態において、オンラインクリープ監視システム１００は、オンラインイメージングシステム１０２と、遠隔問い合わせシステム１０４（限定ではないが、無線周波（ＲＦ）遠隔問い合わせシステムなど）との少なくとも１つを含む。オンラインイメージングシステム１０２は、画像処理プログラム１０８を実行するよう構成されたプロセッサ１０６を含み、該画像処理プログラム１０８は、イメージングセンサ１０９から画像及び／又は画像パターンを取得し、クリープ関連の計算のために画像及び／又は画像パターンを分析するようオンラインイメージングシステム１０２に指示する。画像パターンは、クリープ速度計算のための微細特徴要素を備えたモアレパターン、フィルム冷却孔、又は他の画像パターンとすることができる。遠隔問い合わせシステム１０４はまた、信号処理プログラム１１２を実行するよう構成されたプロセッサ１１０を含み、該信号処理プログラム１１２は、ＲＦセンサ１１３からＲＦ信号を取得して、収集されたＲＦ信号を用いてリアルタイムでクリープ速度を計算するよう遠隔問い合わせシステム１０４に指示する。オンラインイメージングシステム１０２及び遠隔問い合わせシステム１０４は、限定ではないが、タービンブレード、ファンもしくは圧縮機ブレード、或いはクリープセンサ組立体１１６が形成される他の翼形部など、比較的高速で回転する物体１１４を監視するよう構成される。種々の実施形態において、クリープセンサ組立体１１６は、オンラインイメージングシステム１０２と共に使用するためのイメージングセンサ１０９又は遠隔問い合わせシステム１０４と共に使用するためのＲＦセンサ１１３を含む。イメージングセンサ１０９及びＲＦセンサ１１３は、物体１１４を囲むケーシング（図示せず）内に位置付けることができるそれぞれのハウジング１１５及び１１７内に密閉することができ、或いは、ケーシングの外部に位置付けられるが、例えば導波管のビューポートを通ってクリープセンサ組立体１１６のそれぞれと連通することができる。ハウジング１１５及び１１７は、ケーシング内に位置付けられると、比較的長い時間期間にわたりケーシング内で作動させるように冷却されるか、又は他の方法で環境的に維持することができる。温度測定において、クリープセンサ組立体１１６は光源１２６により照明される。クリープセンサ組立体１１６は、光源１２６により異なる波長帯のリン光信号を発生し、強度比又は寿命を用いて物体１１４の温度を検出できるようにするドープ材料から形成される。オンラインイメージングシステム１０２及び遠隔問い合わせシステム１０４は、温度１１８、クリープ速度１２０、亀裂１２２、及びクリープ量１２２を同時に測定するよう構成される。複数のクリープセンサ組立体１１６は、局所的クリープ検出のため、物体表面上で複数の位置に堆積することができ、ネットワークを形成するよう離隔又は接続することができる。クリープセンサ組立体１１６は、ＴＢＣの下にあるか又はそうでない場合に異なる検出器が見えるように異なる材料から形成することができる。
【００１３】
図２は、オンラインクリープ監視システム１００（図１に示す）と共に用いることができる構成要素の内訳の概略ブロック図である。例示的な実施形態において、比較的高速で回転する物体１１４は、限定ではないが、タービンブレード２００、Ｔｅｓｌａタービンロータのようなブレードなしディスク２０２、ディスク２０４、バケット２０６、ファン又は圧縮機ブレード２０８、又は他の翼形部２１０を含むことができる。物体１１４は、ガスタービンエンジン及び蒸気タービンで使用される、熱障壁コーティング（ＴＢＣ）で覆われた構成要素２１４及び覆われていない構成要素を含むことができる。
【００１４】
図３Ａは、オンラインクリープ監視システム１００（図１に示す）と共に用いることができる複数のクリープセンサ組立体１１６を示す概略ブロック図である。図３Ｂは、物体１１４上でのモアレパターンのイメージングの概略図である。例示的な実施形態において、画像パターン３００は、例示的な実施形態において、画像パターン３００は、クリープ速度計算のための微細特徴要素を有する、モアレパターン３０２、フィルム冷却孔３０４、又は他の画像パターン３０６とすることができる。例示的な実施形態において、モアレパターン３０８が物体１１４上に位置付けられる。モアレパターン３０８は、レンズ３１０を通して見られ、物体１１４が例えばクリープにより伸張された場合には、モアレビートパターン３１２が観察され、モアレビートパターン３１２の変化する特性からクリープ量が求められる。
【００１５】
図４は、物体１１４の表面上でクリープセンサ組立体１１６（図３Ａに示す）を形成するのに用いられる複数の製造技術を示す概略ブロック図である。例示的な実施形態において、直接堆積のクリープセンサ組立体１１６の製造技術は、例えば、限定ではないが、直接書き込み技術４００、スクリーン印刷技術４０２、溶射技術４０４、及び水ジェット技術４０６を含む。直接堆積技術に加えて、他のプリンティング及び形成技術４０８も企図される。
【００１６】
図５Ａは、本発明の例示的な実施形態に従って非ＴＢＣ物体１１４と共に用いることができるクリープセンサ組立体１１６（図１に示す）の断面図である。図５Ｂは、本発明の別の例示的な実施形態に従ってＴＢＣ物体１１４と共に用いることができるクリープセンサ組立体１１６（図１に示す）の断面図である。例示的な実施形態において、クリープセンサ組立体１１６は、多層構造で具現化される。クリープセンサ組立体１１６の異なる層の各々は、物体１１４の熱膨張に実質的に一致するようなクリープセンサ組立体１１６の熱膨張を可能にして、過酷な環境下でのクリープセンサ組立体１１６の寿命を保護及び延ばし、絶縁、及び摩耗又は湿気保護としての役割を果たす。
【００１７】
例示的な実施形態において、非ＴＢＣ物体１１４と共に及びＴＢＣ物体１１４と共に用いられるクリープセンサ組立体１１６の各々は、３つの基本的構成を含む。非ＴＢＣ物体１１４に関連する第１の構成５００は、例えば、保護環境コーティング５０４を備えた基材５０２（例えば、ブレード又はバケット）と、その上に堆積されるセンサ５０６とを含む。
【００１８】
非ＴＢＣ物体１１４と関連する第２の構成５０８は、基材５０２、保護環境コーティング５０４、誘電体層５１０、及びセンサ５０６を含む。誘電体層５１０を付加することにより、キャパシタを包含する共振回路を含むＲＦセンサの形成が可能になり、その第１の部分が誘電体層５１０の一方の側部上に形成され、第２の部分が誘電体層５１０の第２の側部上に形成される。
【００１９】
非ＴＢＣ物体１１４と関連する第３の構成５０８は、基材５０２、接着促進層５１４、誘電体層５１０、及びセンサ５０６を含む。接着促進層５１４はまた、基材５０２に対する保護環境コーティングとしての役割を果たす。第３の構成５１２において使用される接着促進層５１４は、基材５０２への誘電体層５１０及びセンサ５０６の基材５０２への取り付けを改善することができる。
【００２０】
ＴＢＣ物体１１４と関連する第１の構成５１６は、ＴＢＣ層５１８を備えた基材５０２（例えば、ブレード又はバケット）と、センサ５０６、及び保護層５２０とを含む。
【００２１】
ＴＢＣ物体１１４と関連する第２の構成５２２は、基材５０２、ＴＢＣ層５１８、誘電体層５１０、センサ５０６、及び保護層５２０を含む。誘電体層５１０を付加することにより、キャパシタを包含する共振回路を含むＲＦセンサの形成が可能になり、その第１の部分が誘電体層５１０の一方の側部上に形成され、第２の部分が誘電体層５１０の第２の側部上に形成される。
【００２２】
ＴＢＣ物体１１４と関連する第３の構成５２４は、基材５０２、接着促進層５１４、誘電体層５１０、センサ５０６、及び保護層５２０を含む。誘電体層５１０を付加することにより、キャパシタを包含する共振回路を含むＲＦセンサの形成が可能になり、その第１の部分が誘電体層５１０の一方の側部上に形成され、第２の部分が誘電体層５１０の第２の側部上に形成される。
【００２３】
種々の実施形態において、保護層５２０はまた、非ＴＢＣ物体１１４にも施工することができる。加えて、上述の構成の一部の実施形態は、必要に応じて追加の層の間、例えば、構成５００においては保護環境コーティング５０４とセンサ５０６との間、及び構成５０８においては基材５０２と誘電体層５１０との間で接着促進層５１４を用いることができる。
【００２４】
図６は、物体１１４の表面上にクリープセンサ組立体１１６（図１に示す）を形成するのに用いることができる複数の材料を示す概略ブロック図である。例示的な実施形態において、クリープセンサ組立体１１６を形成するのに用いられる材料は、以下の特性、すなわち、基材の材料とは放射率が異なること（６００）、導電性であること（６０２）、良好な画像コントラストを得るため又は温度センサを形成するために他の材料がドープされること（６０４）、及び物体１１４に近接した過酷な環境下で機能すること（６０６）のうちの少なくとも１つを有する。１つの実施形態において、オンラインイメージングシステム１０２及び遠隔問い合わせシステム１０４は、それぞれイメージングセンサ１０９又はＲＦセンサ１１３を含み、これらセンサは、例えば、タービンエンジン構成要素のケーシング内で過酷な環境に耐えるように構成されたハウジング１１５、１１７にそれぞれ密閉される。
【００２５】
図７は、パッシブイメージングモード７００及びアクティブイメージングモード７０２のうちの少なくとも１つを用いたオンラインイメージングシステム１０２を示す概略ブロック図である。パッシブイメージングモード７００は、１つの実施形態において、一回に１つの物体１１４だけを分析できるように高速で回転する物体１１４を「フリーズ」させる短期積分時間画像センサ７０４を組み込む。アクティブイメージングモード７０２は、例えば、短光パルスを発生する光源１２６を用いて、画像を収集するために高速で回転する物体１１４を「フリーズ」させることができる。光源１２６は、例えば、限定ではないが、ＬＥＤ光源７０６、レーザ源７０８、ストロボ７１０、及びアーク灯７１２を含むことができる。
【００２６】
図８は、本発明の例示的な実施形態による、クリープセンサ組立体１１６の収集画像を用いてリアルタイムで物体１１４のクリープ速度を計算する画像処理方法８００のフローチャートである。例示的な実施形態において、方法８００は、生の画像データを受け取る段階（８０２）、受け取った画像データにダークサブトラクションプロセスを実施する段階（８０４）、及び画像データに関連する幾何形状を補正する段階（８０６）を含む。方法８００はまた、画像データを強度補正する段階（８０８）と、画像を位置合わせする段階（８１０）と、限定ではないが、クリープ速度８１４、物体１１４の亀裂サイズ８１６（例えば、亀裂幅）、及び温度８１８などのクリープ関連パラメータを計算する段階（８１２）とを含む。
【００２７】
図９は、本発明の例示的な実施形態による遠隔問い合わせシステム１０４（図１に示す）の概略ブロック図である。例示的な実施形態において、遠隔問い合わせシステム１０４は、収集したＲＦ信号を用いてリアルタイムでクリープ速度を計算するよう構成された信号処理プログラム９０２を含む。例えば、ＲＦセンサ１１３において発生するＲＦ信号は、導電性クリープセンサ組立体１１６に伝送され、クリープセンサ組立体１１６の接続性を検出することができるようになる。クリープセンサ組立体１１６は、局所的又は包括的クリープ速度９０４が所定限度を超えたときに、接続部を変形又は配線破断させる。このような変形又は破断は、「クリープした」（９０６）ブレード又は「非クリープ」ブレードを検出するデジタル装置を提供する。種々の実施形態において、遠隔問い合わせシステム１０４は、クリープ速度を測定（９０４）するアナログ装置として機能するよう構成される。遠隔問い合わせシステム１０４は、物体のクリープ及び亀裂量（９０８）を同時に測定するよう構成される。
【００２８】
図１０は、本発明の例示的な実施形態による遠隔問い合わせシステム１０４に関連するクリープセンサ組立体１１６の平面図である。例示的な実施形態において、クリープセンサ組立体１１６は、ＲＦ遠隔問い合わせシステムに関連付けられ、アンテナ部１００２及びキャパシタ部１００４を含む。アンテナ部１００２及びキャパシタ部１００４は、上述のように物体１１４の表面上に形成される。アンテナ部１００２及びキャパシタ部１００４の各々は、物体１１４の表面に付着し、これらが付着する物体１１４の表面と共に移動する。従って、物体１１４の表面の一部がクリープに起因して伸張すると、アンテナ部１００２及びキャパシタ部１００４の一方又は両方もまた、表面と共に伸張することになる。アンテナ部１００２及びキャパシタ部１００４の寸法を変化させることにより、これに応じてこれらの電気的特性が変化する。電気的特性の変化は、クリープセンサ組立体１１６が遠隔問い合わせシステム１０４により問い合わせされたときに判定される。次いで、遠隔問い合わせシステム１０４は、物体１１４のクリープの量、クリープ速度、表面内の亀裂の存在、及び他の関連する特性を作動中にリアルタイムで判定することができる。
【００２９】
図１１は、本発明の例示的な実施形態による遠隔問い合わせシステム１０４（図１に示す）の概略図である。例示的な実施形態において、タービンロータ１１０２は、タービンケーシング１１０４内に回転可能に支持される。タービンロータ１１０２は、その上に円周方向に間隔を置いて配置された複数の物体１１４（図１に示す）を含む。１つ又はそれ以上の問い合わせ装置１１０６は、ＲＦ送受信器において具現化することができ、タービンロータ１１０２の周りで円周方向に間隔を置いて配置される。問い合わせ装置１１０６は、ハードワイヤ導管１１０８又は無線で遠隔問い合わせシステム１０４に通信可能に結合される。１つ又はそれ以上の物体１１４は、上述のようにそこに形成又は結合されたクリープセンサ組立体１１６を含む。別の実施形態において、１つ又はそれ以上のイメージングセンサ１０９は、タービンケーシング１１０４の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、オンラインイメージングシステム１０２に通信可能に結合される。１つの実施形態において、イメージングセンサ１０９は、タービンケーシング１１０４の外部に位置付けられ、タービンケーシング１１０４を貫通して延びるビューポートを用いて、イメージングセンサ１０９とクリープセンサ組立体１１６との間の直接見通し線を可能にする。別の実施形態では、イメージングセンサ１０９は、ファイバー１１１０を用いて、画像取得のためにクリープセンサ組立体１１６を見ることを可能にする。更に別の実施形態において、イメージングセンサ１０９は、タービンケーシング１１０４内に位置付けられ、該タービンケーシング１１０４内の環境に耐えるように硬化される。このような硬化は、閉ループ冷却システムによる冷却１１１２を含むことができ、又は、限定ではないが、ブリード空気システムなどの開放ループ冷却システムを含むことができる。
【００３０】
図１２は、例えば、タービンブレードなどの高速で回転する物体１１４上に形成されるＲＦクリープセンサ組立体１１６の遠隔問い合わせ方法１２００のフローチャートである。クリープセンサ組立体１１６のパターンは、例えば、直接書き込み、溶射、又はスクリーン印刷技術によってブレード表面上に堆積することができる。パターンは、ブレードの熱膨張に一致するよう多層構造から形成され、過酷な環境下での寿命を延ばし、絶縁体としての役割を果たす。例示的な実施形態において、方法１２００は、クリープセンサ組立体１１６の少なくとも１つの状態を表す生のＲＦ信号を取得する段階（１２０２）を含む。生の信号に対する補正段階（１２０４）を適用し、補正された信号は、信号処理のためにＲＦプロセッサに伝送される（１２０６）。信号は、クリープセンサ組立体１１６を用いて物体１１４のクリープ１２０８を表す出力信号を生成するよう処理される（１２０８）。加えて、クリープ速度１２１０、クリープされた物体１１４の量１２１２、及び物体１１４内に亀裂が存在すること（１２１４）が同時に判定される。
【００３１】
本明細書で使用されるリアルタイムとは、例えばコンピュータ計算など、結果に影響を及ぼす入力の変化の後に実質的に短い期間で結果が生じることを指す。期間とは、規則的に繰り返されるタスクの各反復の間の時間量とすることができる。このような反復タスクは周期的タスクと呼ばれる。時間期間は、結果の重要度及び／又は結果を生じさせるために入力の処理を実施するシステム能力に基づいて選択できるリアルタイムシステムの設計パラメータである。加えて、リアルタイムで生じる事象は、実質的に意図的遅延なしで起こる。対照的に、本明細書で使用されるほぼリアルタイムとは、結果に影響を及ぼす入力の変化後に幾らか遅延して結果が生じることを指す。遅延は、タイマーなどによる意図的なもとすることができ、或いは、ネットワーク内のレイテンシーなどによる意図的でないものとすることができる。
【００３２】
本明細書で使用される用語「プロセッサ」とは、中央処理ユニット、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ロジック回路、及び本明細書で説明される機能を実行することができる他の何らかの回路又はプロセッサを意味する。
【００３３】
本明細書で使用される用語「ソフトウェア」及び「ファームウェア」は、同義的であり、プロセッサ１０６及び１１０よって実行するようになった、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含む、メモリ内に記憶させたあらゆるコンピュータプログラムを含む。上記のメモリ形式は、単なる例示に過ぎず、従って、コンピュータプログラムを記憶するのに使用可能なメモリの形式に関して限定されるものではない。
【００３４】
前述の明細書に基づいて理解されるように、本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、或いはこれらのあらゆる組合せ又はサブセットを含むコンピュータプログラミング又はエンジニアリング技法を使用して実施することができ、この場合の技術的な効果は、移動している物体のけるクリープをリアルタイムで検出し監視することである。コンピュータ可読コード手段を有するあらゆるこのような結果として得られるプログラムは、１つ又はそれ以上のコンピュータ可読媒体内に具体化又は構成し、これによって本開示の上述の実施形態によるコンピュータプログラム製品、すなわち製造の物品を製作することができる。コンピュータ可読媒体は、これに限定されないが、例えば固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光学ディスク、磁気テープ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような半導体メモリ、及び／又はインターネット又は他の通信ネットワークもしくはリンクのようなあらゆる送信／受信媒体とすることができる。コンピュータコードを収容した製造の物品は、１つの媒体からコードを直接実行することによって、１つの媒体から別の媒体にコードをコピーすることによって、或いは、ネットワークを介してコードを送信することによって製作及び／又は使用することができる。
【００３５】
リアルタイムのオンライン予測及び正常性監視（ＰＨＭ）システムにおいてクリープ速度、亀裂、温度、及びコーティング剥離を同時に測定する方法及びシステムの上述の実施形態は、供用の間に移動する物体のモデルベース寿命予測を提供するための費用効果があり且つ信頼性のある手段を提供する。その結果、本明細書で説明した方法及びシステムにより、費用効果があり且つ信頼性のある方法で機械を管理することが可能になる。
【００３６】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３７】
１００  オンラインクリープ監視システム
１０２  オンラインイメージングシステム
１０４  遠隔問い合わせシステム
１０６  プロセッサ
１０８  画像処理プログラム
１０９  イメージングセンサ
１１０  プロセッサ
１１２  信号処理プログラム
１１３  ＲＦセンサ
１１４  物体
１１５  ハウジング
１１６  クリープセンサ組立体
１１７  ハウジング
１１８  温度
１２０  クリープ速度
１２２  亀裂
１２４  クリープの量
１２６  光源
２００  タービンブレード
２０２  ブレードなしディスク
２０４  ディスク
２０６  バケット
２０８  ファン又は圧縮機ブレード
２１０  翼形部
２１４  被覆済み
３００  画像パターン
３０２  モアレパターン
３０４  フィルム冷却孔
３０６  他の画像パターン
３０８  モアレパターン
３１０  レンズ
３１２  モアレビートパターン
４００  直接書き込み技術
４０２  スクリーン印刷技術
４０４  溶射技術
４０６  水ジェット技術
４０８  プリンティング及び形成技術
５００  第１の構成
５０２  基材
５０４  保護環境コーティング
５０６  センサ
５０８  第２の構成
５１０  誘電体層
５１２  第３の構成
５１４  接着促進層
５１６  第１の構成
５１８  熱障壁コーティング（ＴＢＣ）層
５２０  保護層
５２２  第２の構成
５２４  第３の構成
６００  基材材料
６０２  導電性
６０４  ドープ
６０６  機能
７００  パッシブイメージングモード
７０２  アクティブイメージングモード
７０４  問い合わせ時間画像センサ
７０６  ＬＥＤ光源
７０８  レーザ源
７１０  ストロボ
８００  画像処理法
８００  クリープセンサ組立体の収集画像を用いてリアルタイムで物体のクリープ速度を計算するプロセス
８０２  生の画像データを受け取る段階
８０４  受け取った画像データにダークサブトラクションプロセスを実施する段階
画像データ
８０６  画像データに関連する幾何形状を補正する段階
８０８  画像データを強度補正する段階
８１０  画像を位置合わせする段階
８１２  クリープ関連パラメータを計算する段階
８１４  クリープ速度
８１６  亀裂サイズ
８１８  温度
９０２  信号処理プログラム
９０４  包括的クリープ速度
９０４  クリープ速度
９０６  「クリープ済み」
９０８  物体の亀裂量
１００２  アンテナ部
１００４  キャパシタ部
１１０２  タービンロータ
１１０４  タービンケーシング
１１０６  問い合わせ機
１１０８  ハードワイヤ導管
１１１０  ファイバー
１１１２  冷却
１２００  ＲＦクリープセンサ組立体を遠隔的に問い合わせするプロセス
１２０２  クリープセンサ組立体の少なくとも１つの状態を表す生のＲＦ信号を取得する段階
１２０４  生の信号に対する補正段階を適用する
１２０６  信号処理のために補正信号をＲＦプロセッサに伝送
１２０８  クリープ
１２１０  クリープ速度
１２１２  クリープ済み
１２１４  亀裂
【図１】
2012132456.tif 000003
【図２】
2012132456.tif 000004
【図３Ａ】
2012132456.tif 000005
【図３Ｂ】
2012132456.tif 000006
【図４】
2012132456.tif 000007
【図５Ａ】
2012132456.tif 000008
【図５Ｂ】
2012132456.tif 000009
【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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【図１１】
2012132456.tif 000015
【図１２】
2012132456.tif 000016
【外国語明細書】
2012132456000001.pdf