(57)【要約】      （修正有）【課題】構成部品をモニタリングするシステムおよび方法を提供する。【解決手段】タービン構成部品１０は、外表面１１を有する。方法は、タ-ビン構成部品１０の外表面１１の所定の位置に構造化光を投影することを含む。構造化光は、構造化光発光器１４２から放射される。方法は、構造化光が外表面によって反射された後で、構造化光を検知することをさらに含む。方法は、検知された構造化光の少なくとも１つの特性を計算することをさらに含む。【選択図】図２
2017096272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部品（１０）をモニタリングする方法（２００）であって、前記構成部品（１０）は、外表面（１１）を有し、前記方法（２００）は、
前記構成部品（１０）の前記外表面（１１）の所定の位置（１４８）に構造化光（１４６）を投影するステップであって、前記構造化光（１４６）は、構造化光（１４６）発光器（１４２）から放射されるステップと、
前記構造化光（１４６）が前記外表面（１１）によって反射された後で、前記構造化光（１４６）を検知するステップと、
検知された前記構造化光（１４６）の少なくとも１つの特性を計算するステップと、を含む方法（２００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの特性は、第１の構造化光（１４６）基準（２０）と第２の構造化光（１４６）基準（２０）との間の距離である、請求項１記載の方法（２００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの特性は、構造化光（１４６）基準（２０）の形状である、請求項１または２記載の方法（２００）。
【請求項４】
前記投影するステップおよび前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、ｉｎ  ｓｉｔｕの構成部品（１０）で実行される、請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法（２００）。
【請求項５】
前記投影するステップおよび前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、前記構成部品（１０）の回転中に実行される、請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法（２００）。
【請求項６】
前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、所定の間隔で実行される、請求項５記載の方法（２００）。
【請求項７】
前記所定の間隔は、前記構成部品（１０）の回転周波数に対応する、請求項６記載の方法（２００）。
【請求項８】
前記回転周波数は、毎分３０００回転から毎分５０００回転の間である、請求項７記載の方法（２００）。
【請求項９】
前記構成部品（１０）は、タービン構成部品（１０）である、請求項１乃至８のいずれか１項記載の方法（２００）。
【請求項１０】
構成部品（１０）をモニタリングするシステム（１５０）であって、前記構成部品（１０）は、外表面（１１）を有し、前記システム（１５０）は、
データ取得装置（１４０）であって、構造化光（１４６）発光器（１４２）および検知器（１４４）を含み、前記構成部品（１０）の前記外表面（１１）の所定の位置（１４８）に構造化光（１４６）を投影し、前記構造化光（１４６）が前記外表面（１１）によって反射された後で、前記構造化光（１４６）を検知するように構成される、前記データ取得装置（１４０）と、
前記データ取得装置（１４０）と動作可能に通信する計算装置（１５２）であって、検知された前記構造化光（１４６）の少なくとも１つの特性を計算するように構成される、前記計算装置（１５２）と、を備えるシステム（１５０）。
【請求項１１】
前記データ取得装置（１４０）は、レーザ走査器であり、前記構造化光（１４６）は、レーザ光である、請求項１０記載のシステム（１５０）。
【請求項１２】
前記データ取得装置（１４０）は、構造化光（１４６）走査器である、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記データ取得装置（１４０）は、所定の間隔で、前記構造化光（１４６）を検知するように構成される、請求項１０乃至１２のいずれか１項記載のシステム（１５０）。
【請求項１４】
前記所定の間隔は、前記構成部品（１０）の回転周波数に対応し、前記構成部品（１０）は、タービン構成部品（１０）である、請求項１３記載のシステム（１５０）。
【請求項１５】
前記回転周波数は、毎分３０００回転から毎分５０００回転の間である、請求項１４記載のシステム（１５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、構成部品をモニタリングするシステムおよび方法に関し、特に、非接触モニタリングを提供するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な産業上の利用を通じて、装置の構成部品は、多くの極限条件（例えば、高温、高圧、大きな応力負荷など）にさらされている。時間を経て、装置の個々の構成部品は、構成部品の使用寿命を短くする可能性のある、クリープおよび／または変形を受ける可能性がある。そのような懸念は、例えば、いくつかのターボ機械にも当てはまるかもしれない。
【０００３】
ターボ機械は、発電および航空機エンジンなどの分野で幅広く使用されている。例えば、従来のガスタービンシステムには、圧縮機部、燃焼器部、および少なくとも１つのタービン部が含まれる。圧縮機部は、空気が圧縮機部を通って流れる際に空気を圧縮するように構成される。空気は、その後、圧縮機部から燃焼器部に流れ、燃焼器部で燃料と混合されて燃焼され、高温ガス流を発生させる。高温ガス流は、タービン部に供給され、タービン部は、高温ガス流からエネルギーを引き出すことによって高温ガス流を利用し、圧縮機、発電機、および他の様々な負荷を駆動する。
【０００４】
ターボ機械の動作中に、ターボ機械内、および特にターボ機械のタービン部内の、タービン翼などの様々な構成部品（まとめてタービン構成部品として知られる）は、高い温度および応力に起因してクリープを受ける可能性がある。タービン翼の場合、羽根の先端が、静止した構造物、例えばタービンケーシングに接触するように、クリープによって、翼の一部または全体が引き伸ばされ、動作中の不要な振動および／または性能低下を潜在的に引き起こす可能性がある。
【０００５】
これに応じて、構成部品は、クリープについてモニタリングされることができる。クリープについて構成部品をモニタリングするための１つのアプローチは、構成部品上に歪みセンサを構成し、様々な間隔で歪みセンサを解析してクリープ歪みに関係する変形についてモニタリングすることである。このようなアプローチは、有用かつ正確であるが、１つの欠点は、構成部品に歪みセンサを適用することに関わる労力とコストである。さらに、いくつかの場合、このような解析は、ターボ機械などの関連するアセンブリから、解析のために構成部品を取り外すことによってしか実行することができない。
【０００６】
構成部品のモニタリングを改善する必要性は、歪みセンサの適用に限定されない。そのような必要性は、他の構成部品の適用にも存在する。例えば、構成部品の外表面に定義されている冷却孔および／または構成部品の外表面に形成された他の表面特徴のモニタリングを改善することが有用であるかもしれない。
【０００７】
したがって、構成部品をモニタリングする代替のシステムおよび方法が、当技術分野において望まれる。特に、正確な測定を提供する一方で、構成部品との接触または構成部品上への構成部品の取り付けを必要とせず、関連するアセンブリから構成部品を取り外す必要なしに実行可能なシステムおよび方法が有利であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２０２１９２号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の態様および利点は、以下の説明で部分的に述べられ、または説明から明らかであってもよく、もしくは本発明の実施を通じて学習されてもよい。
【００１０】
本開示の１つの実施形態による、構成部品をモニタリングする方法が提供される。構成部品は、外表面を有する。方法は、構成部品の外表面の所定の位置に構造化光を投影することを含む。構造化光は、構造化光発光器から放射される。方法は、構造化光が外表面によって反射された後で、構造化光を検知することをさらに含む。方法は、検知された構造化光の少なくとも１つの特性を計算することをさらに含む。
【００１１】
本開示の別の実施形態による、構成部品をモニタリングするシステムが提供される。構成部品は、外表面を有する。システムは、データ取得装置を含み、データ取得装置は、構造化光発光器および検知器を含む。データ取得装置は、構成部品の外表面の所定の位置に構造化光を投影し、構造化光が外表面によって反射された後で、構造化光を検知するように構成される。システムは、データ取得装置と動作可能に通信する計算装置をさらに含み、計算装置は、検知された構造化光の少なくとも１つの特性を計算するように構成される。
【００１２】
本発明のこれらのおよび他の特徴、態様および利点については、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照してよりよく理解することができる。本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１３】
当業者に向けた、最良の形態を含む本発明の完全かつ可能な開示は、添付の図面を参照する本明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の１つまたは複数の実施形態による、ガスタービンの側面の部分断面図である。
【図２】本開示の１つまたは複数の実施形態による、ガスタービンの一部の断面図である。
【図３】本開示の１つまたは複数の実施形態による、第１の時間における構成部品の解析中に構成部品をモニタリングするためのシステムを示す。
【図４】本開示の１つまたは複数の実施形態による、第１の時間における構成部品の解析中に構成部品をモニタリングするためのシステムを示す。
【図５】本開示の１つまたは複数の実施形態による、構成部品をモニタリングするための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで、本発明の実施形態を詳細に参照する。本発明の実施形態の１つまたは複数の例が、図面に示されている。それぞれの例は、本発明を限定するためではなく、本発明を説明するために提供されるものである。実際には、本発明の範囲または思想から逸脱することなく、本発明において様々な修正および変形を行うことが可能であることは、当業者には明らかである。例えば、１つの実施形態の一部として示し、または説明する特徴を、別の実施形態とともに用いて、さらなる実施形態を産み出すことができる。したがって、本発明が、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内に入るものとして、そのような修正および変形を包含することが意図されている。
【００１６】
ここで、図１を参照すると、ターボ機械の１つの実施形態が示されている。本明細書で説明する構成部品は、ターボ機械内で動作させるために、ターボ機械内に配置することができる。図示している実施形態では、ターボ機械は、ガスタービン１００であるが、他の実施形態では、ターボ機械は、蒸気タービンまたは他の適当なターボ機械であってもよい。図示するように、ガスタービン１００は、圧縮機部１０２と、燃焼器部１０４と、タービン部１０６とを含むことができる。概して、圧縮機部１０２は、加圧された空気の流れを燃焼器部１０４にもたらす。燃焼器部１０４で、加圧された空気が燃料と混合され、混合物が燃焼されて作動流体または高温ガス流を発生させる。作動流体は、タービン部１０６を通って流れ、タービン部１０６内の様々な回転可能な構成部品を回転させ、今度は圧縮機部１０２を駆動する（かつ、圧縮機部１０２の様々な回転可能な構成部品を回転させる）。図示するように、タービン部１０６は、１つまたは複数の段落の動翼１１２と、高温ガス流の流れのアニュラス１１５を横切って放射状に広がる静翼１１４と、を含む。圧縮機部１０２は、１つまたは複数の段落の動翼１１６と、静翼１１８とをさらに含む。ケーシング１２０は、圧縮機部１０２、燃焼器部１０４、およびタービン部１０６の周りに延びてそれらを取り囲んでいる。図示するように、ケーシング１２０は、２つ以上の部分から形成されることができる。図示した実施形態では、ケーシングは、ケーシング１２０を形成する第１の外殻１２２および第２の外殻を含む。
【００１７】
ケーシング１２０は、そこに定義された１つまたは複数のアクセスポート１２６（図２も参照）を含んでもよい。アクセスポート１２６は、例えば、ケーシング１２０の内部に配置されているガスタービン１００の構成部品を、例えばボアスコープを用いて定期検査することができるようにするために、使用されてもよい。通常理解されているように、ガスタービンの動作中は、ポート１２６のそれぞれは、適当なプラグによって閉鎖されている。
【００１８】
図２を参照すると、データ取得装置１４０は、ガスタービン１００の構成部品を検査するために、ガスタービンケーシング１２０のアクセスポート１２６を通じて、少なくとも部分的に拡張されていてもよい。データ取得装置１４０は、概して、本明細書で説明するように、構成部品の解析に使用されることができる。データ取得装置１４０は、本明細書で説明するように、例えば、構造化光発光器１４２と、検知器１４４とを含むことができる。データ取得装置１４０が、アクセスポート１２６を通じて少なくとも部分的に拡張されている場合、発光器１４２および検知器１４４は、ターボ機械の内部に配置され、回転翼１１２、１１６などの、ターボ機械の回転する構成部品から間隔を保たれていてもよい。代替的な実施形態では、データ取得装置１４０は、ターボ機械内に配置されてもよく、アクセスポート１２６を通じて拡張されていなくともよい。例えば、データ取得装置１４０は、静翼１１４、１１８、ケーシング構成部品、シュラウド構成部品などの、ターボ機械の静止した構成部品に取り付けられてもよい。
【００１９】
データ取得装置１４０は、構成部品をモニタリングするための、システム１５０の構成部品であってもよい（図３も参照）。システム１５０は、例えば、計算装置１５２をさらに含むことができる。計算装置１５２は、概して、データ取得装置１４０からのデータを記憶し、かつ解析するための、適当なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むことができる。このようなハードウェアおよび／またはソフトウェアは、概して、例えば、構成部品の変形および歪みが発生しているかどうかを判断するためのデータを、解析することができる。
【００２０】
計算装置１５２は、様々なコンピュータ実装された機能を実行するように構成される、１つまたは複数のプロセッサおよび関連するメモリ装置を含むことができる。本明細書で使用される、「プロセッサ」という用語は、当技術分野でコンピュータに含まれているものとして呼ばれる集積回路だけでなく、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラム可能な回路にも当てはまる。追加的に、メモリ装置は、概して、コンピュータ可読媒体（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、コンピュータ可読不揮発性媒体（例えば、フラッシュメモリ）、フロッピーディスク、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）および／または他の適当なメモリ素子を含むが限定はされない、メモリ素子を含むことができる。このようなメモリ装置は、概して、適当なコンピュータ可読命令を記憶するように構成され得る。コンピュータ可読命令は、プロセッサによって実装されるときに、本明細書で述べた様々な機能を実行するように計算装置１５２を構成する。
【００２１】
特に、構成部品（動翼１１２、１１６、または本明細書で述べた他の適当な構成部品など）の、システム１５０による解析は、いくつかの実施形態において、構成部品がｉｎ  ｓｉｔｕである場合に実行されてもよい。構成部品は、ガスタービン１００の部分１０２、１０４、１０６の中など、ターボ機械などのアセンブリの中に配置されているときに、ｉｎ  ｓｉｔｕである。特に、いくつかの実施形態では、そのようなｉｎ  ｓｉｔｕでの解析が行われているときに、ケーシング１２０全体が構成部品１０を取り囲んでいてもよい。これらの実施形態では、解析は、ポート１２６を通じたシステム１５０（および、そのデータ取得装置１４０）の一部を拡張することによって、ならびに／またはターボ機械内に配置されているシステム１５０（および、そのデータ取得装置１４０）の少なくとも一部を介して、行われてもよい。他の実施形態では、第１の外殻１２２または第２の外殻などの、ケーシング１２０の一部が取り外されてもよい。代替的に、構成部品が、解析のためにターボ機械などのアセンブリから取り外されてもよく、例えば、解析のための測定用冶具に位置していてもよい。
【００２２】
図３および図４は、構成部品１０の解析中のシステム１５０の実施形態を示している。特に、図３および図４における解析は、構成部品１０の寿命の間の異なる時間に起こるものとして示されている。図３の実施形態は、例えば、第１の時間に発生する構成部品１０の解析を示し得る。第１の時間は、例えば、ターボ機械の動作、および構成部品１０の回転または他の適当な動きのために、構成部品１０をターボ機械内に位置させる前であってもよい。代替的に、第１の時間の解析は、動作中または動作の期間後に発生してもよい。図４の実施形態は、例えば、第２の時間に発生する構成部品１０の解析を示し得る。第２の時間は、第１の時間とは異なり、かつ第１の時間の後である。第２の時間の解析は、例えば、動作中または動作の期間後に発生してもよい。
【００２３】
構成部品１０（および、より具体的には、構成部品１０全体の基板）は、例えば、高温用途で使用される構成部品（例えば、ニッケル系またはコバルト系超合金を含む構成部品）などの、様々な異なる用途において使用される様々な種類の構成部品を含むことができる。いくつかの実施形態では、構成部品１０は、燃焼構成部品または高温ガス経路構成部品などの、産業ガスタービン構成部品または蒸気タービン構成部品を含んでもよい。いくつかの実施形態では、構成部品１０は、タービン翼、圧縮機翼、静翼、ノズル、シュラウド、ロータ、尾筒、またはケーシングを含んでもよい。他の実施形態では、構成部品１０は、ガスタービン、蒸気タービンなどのための任意の他の構成部品などの、タービンの任意の他の構成部品を含んでもよい。他のいくつかの実施形態では、構成部品は、タービン以外の構成部品を含んでもよい。タービン以外の構成部品は、自動車構成部品（例えば、車、トラックなど）、航空機構成部品（例えば、航空機、ヘリコプタ、スペースシャトル、アルミニウム部品など）、機関車もしくは鉄道構成部品（例えば、列車、鉄道線路など）、構造工学、インフラ工学、土木工学構成部品（例えば、橋、建物、建設機械など）、および／または発電プラントもしくは化学処理構成部品（例えば、高温用途で使用されるパイプ）を含むが限定はされない。図示するように、構成部品１０は、外表面１１を有する。
【００２４】
説明したように、データ取得装置１４０は、構造化光発光器１４２と、検知器１４４とを含む。発光器１４２は、概して、そこから構造化光１４６を放射する。通常理解されるように、構造化光は、所定のパターンで発光し、かつそのパターンで目標の表面に投影される光である。構造化光１４６は、例えば、構成部品１０の外表面１１の１つまたは複数の所定の位置（もしくは領域）１４８に投影され得る。
【００２５】
外表面１１上の所定の位置１４８は、例えば、モニタリングするのが望ましい位置であってもよい。例えば、上述のように、構成部品１０は、動翼、静翼、ノズル、シュラウド、ロータ、尾筒またはケーシングであってもよい。そのような実施形態では、所定の位置は、ターボ機械の動作中に様々な力を受けることが分かっている、エーロフォイル、プラットフォーム、先端または任意の他の適当な位置上またはその近傍などの位置であってもよい。さらに、所定の位置は、上昇した温度を経験することが知られる位置であってもよい。例えば、所定の位置は、高温ガス経路内、および／または燃焼構成部品１０上であってもよい。
【００２６】
外表面１１上、および所定の位置１４８に投影される構造化光１４６は、１つまたは複数の構造化光基準２０を含んでもよい。基準２０は、本明細書で述べたように、外表面１１上および所定の位置に投影される構造化光の１つまたは複数の特性を測定するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、特性は、２つの基準２０の間の距離２２であってもよい。基準２０は、例えば、様々な距離で外表面１１上に、および所定の位置を有する様々な位置に、投影されてもよい。追加的または代替的に、特性は、基準２０の形状、または基準２０の複数性であってもよい。形状の測定は、例えば、形状の領域の測定、または長さ、幅などの形状の様々な寸法の測定を含んでもよい。当業者には明らかなように、これらの測定は、構成部品１０の所定の位置の領域において、歪み、歪み速度、クリープ、疲労、応力などの量を判断する助けとなり得る。
【００２７】
発光器１４２から放射される構造化光は、構成部品１０の外表面１１によって反射され得る。検知器１４４は、構造化光が外表面１１によって反射された後で、構造化光を検知してもよい。次いで、検知器１４４によって受信されるデータが、解析のために計算装置１５２に送信されてもよい。
【００２８】
本開示による構造化光として、任意の適当な光が使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、構造化光は、レーザ光であってもよい。データ取得装置１４０は、例えば、レーザ走査器であってもよい。レーザ走査器は、概して、レーザ（発光器１４２の１つの実施形態）を含む。レーザは、これらの実施形態における構成部品１０全般などの物体に対して、レーザビームの形態で光を放射する。次いで、光は、装置１４０のセンサ（検知器１４４の１つの実施形態）によって検知される。例えば、いくつかの実施形態では、光は、その後それが接触する表面に反射して、装置１４０のセンサによって受光される。光がセンサに到達するためのラウンドトリップ時間は、様々な軸に沿った測定を判断するために使用される。これらの装置は、典型的には、飛行時間型装置として知られる。他の実施形態では、センサは、光が接触する表面上で光を検知し、センサの視野内の光の相対的な位置に基づいて測定を判断する。これらの装置は、典型的には、三角測量装置として知られる。
【００２９】
他の実施形態では、構造化光は、青色光または白色光であってもよい。データ取得装置１４０は、例えば、構造化光走査器であってもよい。構造化光走査器は、概して、含まれる発光ダイオード、または他の適当な光発生装置（発光器１４２の実施形態）から光を放射する。例示的な実施形態では、構造化光走査器によって使用される放射された光は、青色光または白色光である。概して、放射された光は、上述のように、特定のパターンで構成部品１０全体に投影される。光が外表面１１に接触すると、表面の外形によって光が歪む。この歪みのデジタル表現が、カメラ（検知器１４４の１つの実施形態）によって撮られた画像に取り込まれる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、データ取得装置１４０は、所定の間隔で繰り返し構造化光を検知するように構成され得る。関連するアセンブリの動作中、および、したがって構成部品１０の回転中に、構成部品１０のモニタリングが行われているときなど、例えば、構成部品１０がモニタリング中にｉｎ  ｓｉｔｕであるときに、所定の間隔で検知が行われ得る。例えば、例示的な実施形態では、所定の間隔は、構成部品１０の回転周波数に対応してもよい（および、したがって等しいか、またはほぼ等しくてもよい）。これにより、構成部品１０が、各間隔において同一またはほぼ同一の位置にあるときに、検知が行われる。いくつかの実施形態では、回転周波数は、毎分３５００回転から毎分４５００回転の間など、毎分３０００回転から毎分５０００回転の間であってもよい。
【００３１】
説明したように、システム１５０は、計算装置１５２を含んでもよく、計算装置１５２は、データ取得装置１４０と通信関係にある。反射された構造化光をデータ取得装置１４０が検知したこと（画像、レーザデータなど）によって、データ取得装置１４０が受信したデータを、解析のために計算装置１５２に伝送してもよい。例えば、計算装置１５２は、検知された構造化光の１つまたは複数の特性を計算するように構成されてもよい。説明したように、特性は、第１の構造化光基準２０と第２の構造化光基準２０との間の距離２２であってもよく、もしくは、構造化光基準２０の形状であってもよく、または、変形解析のために使用され得る別の適当な特性であってもよい。
【００３２】
さらに説明したように、構成部品１０の解析は、第１の時間および第２の時間などの異なる時間（いくつかの実施形態では、説明したように、所定の間隔で行われる別々の解析の時間であってもよい）に行われてもよい。各時間に検知された構造化光に基づくデータが、計算装置１５２に送信されてもよい。計算装置は、各時間に検知された構造化光の１つまたは複数の特性を計算した後、各時間からの類似の特性を比較して、解析される所定位置内で変形が発生したかどうかを判断する。具体的には、図３および図４に示すように、特性は、第１の時間と第２の時間との間で変化し得る。そのような変化は、変化する外表面１１の外形によって引き起こされ、構造化光１４６を様々な形で反射させることがある。これは、構造化光１４６が反射されている所定の位置１４８で、構成部品１０に変形が発生していることを示し得る。したがって、構成部品１０の変形をモニタリングするために、特性の変化を使用することができる。
【００３３】
ここで、図５を参照すると、本開示は、構成部品１０をモニタリングする方法２００をさらに示している。例示的な実施形態では、本明細書で説明した方法２００の様々なステップが、例えば、本明細書で説明したシステム１５０によって実行され得る。方法は、例えば、本明細書で説明したように、構成部品１０の外表面１１の１つまたは複数の所定の位置１４８に、構造化光１４６を投影するステップ２１０を含むことができる。説明したように、レーザ光、白色光、青色光などの、構造化光として使用するのに適当な任意の光が使用されてもよい。
【００３４】
方法２００は、例えば、本明細書で説明したように、光１４６が外表面１１によって反射された後で、構造化光１４６を検知するステップ２２０をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、ステップ２１０、２２０は、本明細書で説明したように、ｉｎ  ｓｉｔｕの構成部品１０で実行されてもよい。代替的に、ステップ２１０、２２０は、ｅｘ  ｓｉｔｕの構成部品１０で実行されてもよく、したがって、例えば、本明細書で説明したように、関連するアセンブリから構成部品１０が取り外されてもよい。
【００３５】
さらに、いくつかの実施形態では、ステップ２１０、２２０がｉｎ  ｓｉｔｕで実行されるとき、ステップ２１０、２２０は、本明細書で説明したように、構成部品１０の回転中に実行されてもよい。例えば、ステップ２２０（および、任意選択的にステップ２１０）は、本明細書で説明したように、所定の間隔で繰り返し実行されてもよい。
【００３６】
方法２００は、例えば、本明細書で説明したように、検知した構造化光１４６の少なくとも１つの特性を計算するステップ２３０をさらに含むことができる。
【００３７】
さらに、方法２００は、本明細書で説明したように、第１の時間および第２の時間などの異なる時間において計算された、類似の特性を比較するステップを含んでもよい。変形が発生したかどうかを判断するために、このような比較を使用してもよい。
【００３８】
本開示によるシステム１５０および方法２００を用いると、非接触の変形モニタリングを可能にする。非接触の変形モニタリングによって、変形モニタリングに関わる労力とコストを減少させることができる。さらに、本開示によるシステム１５０および方法２００を用いると、そのようなモニタリングをｉｎ  ｓｉｔｕで、かつ、いくつかの実施形態では、構成部品１０の回転中に実行することが可能となる。回転中にモニタリングすることの注目すべき特徴は、塑性変形および弾性変形の両方を解析およびモニタリングすることが可能であり、したがって、構成部品１０のライフサイクルモニタリングおよび他のそのようなモニタリングの改善が容易となることである。
【００３９】
この記載された説明は、例を用いて、最良の形態を含む本発明を開示し、当業者が、任意の装置またはシステムを作成および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む、本発明の実施を可能にする。本発明の特許を受けることができる範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の例を含むことができる。そのような他の例が、特許請求の範囲の文言通りの言葉と相違しない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言通りの言葉とは実質的に相違しない均等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【００４０】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
構成部品（１０）をモニタリングする方法（２００）であって、前記構成部品（１０）は、外表面（１１）を有し、前記方法（２００）は、前記構成部品（１０）の前記外表面（１１）の所定の位置（１４８）に構造化光（１４６）を投影するステップであって、前記構造化光（１４６）は、構造化光（１４６）発光器（１４２）から放射されるステップと、前記構造化光（１４６）が前記外表面（１１）によって反射された後で、前記構造化光（１４６）を検知するステップと、検知された前記構造化光（１４６）の少なくとも１つの特性を計算するステップと、を含む方法（２００）。
［実施態様２］
前記少なくとも１つの特性は、第１の構造化光（１４６）基準（２０）と第２の構造化光（１４６）基準（２０）との間の距離である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様３］
前記少なくとも１つの特性は、構造化光（１４６）基準（２０）の形状である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様４］
前記構造化光（１４６）は、レーザ光である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様５］
前記構造化光（１４６）は、白色光である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様６］
前記構造化光（１４６）は、青色光である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様７］
前記投影するステップおよび前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、ｉｎ  ｓｉｔｕの構成部品（１０）で実行される、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様８］
前記投影するステップおよび前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、前記構成部品（１０）の回転中に実行される、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様９］
前記検知するステップ（２１０、２２０、２３０）は、所定の間隔で実行される、実施態様８に記載の方法（２００）。
［実施態様１０］
前記所定の間隔は、前記構成部品（１０）の回転周波数に対応する、実施態様９に記載の方法（２００）。
［実施態様１１］
前記回転周波数は、毎分３０００回転から毎分５０００回転の間である、実施態様１０に記載の方法（２００）。
［実施態様１２］
前記構成部品（１０）は、タービン構成部品（１０）である、実施態様１に記載の方法（２００）。
［実施態様１３］
構成部品（１０）をモニタリングするシステムであって、前記構成部品（１０）は、外表面（１１）を有し、前記システム（１５０）は、データ取得装置（１４０）であって、構造化光（１４６）発光器（１４２）および検知器（１４４）を含み、前記構成部品（１０）の前記外表面（１１）の所定の位置（１４８）に構造化光（１４６）を投影し、前記構造化光（１４６）が前記外表面（１１）によって反射された後で、前記構造化光（１４６）を検知するように構成される前記データ取得装置（１４０）と、前記データ取得装置（１４０）と動作可能に通信する計算装置（１５２）であって、検知された前記構造化光（１４６）の少なくとも１つの特性を計算するように構成される前記計算装置（１５２）と、を備えるシステム（１５０）。
［実施態様１４］
前記データ取得装置（１４０）は、レーザ走査器であり、前記構造化光（１４６）は、レーザ光である、実施態様１３に記載のシステム（１５０）。
［実施態様１５］
前記データ取得装置（１４０）は、構造化光（１４６）走査器である、実施態様１３に記載のシステム（１５０）。
［実施態様１６］
前記構造化光（１４６）は、青色光である、実施態様１５に記載のシステム（１５０）。
［実施態様１７］
前記構造化光（１４６）は、白色光である、実施態様１５に記載のシステム（１５０）。
［実施態様１８］
前記データ取得装置（１４０）は、所定の間隔で前記構造化光（１４６）を検知するように構成される、実施態様１３に記載のシステム（１５０）。
［実施態様１９］
前記所定の間隔は、前記構成部品（１０）の回転周波数に対応し、前記構成部品（１０）は、タービン構成部品（１０）である、実施態様１８に記載のシステム（１５０）。
［実施態様２０］
前記回転周波数は、毎分３０００回転から毎分５０００回転の間である、実施態様１９に記載のシステム（１５０）。
【符号の説明】
【００４１】
１０  タービン構成部品
１１  外表面
２０  基準
２２  距離
１００  ガスタービン
１０２  圧縮機部
１０４  燃焼器部
１０６  タービン部
１１２  動翼
１１４  静翼
１１５  アニュラス
１１６  動翼
１１８  静翼
１２０  ケーシング
１２２  第１の外殻
１２４  第２の外殻
１２６  アクセスポート
１４０  データ取得装置
１４２  発光器
１４４  検知器
１４６  構造化光
１４８  所定の位置
１５０  システム
１５２  計算装置
２００  方法
２１０  方法ステップ
２２０  方法ステップ
２３０  方法ステップ
【図１】
2017096272.tif 000003
【図２】
2017096272.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017096272.tif 000006
【図５】
2017096272.tif 000007
【外国語明細書】
2017096272000001.pdf