(57)【要約】【課題】光センサを保護すると共にＳＮ比の低下を防止する光計測装置、光計測方法及び回転機械を提供する。【解決手段】保護窓２４を有する光センサ２０を備えた光計測装置であって、光Ｔ１を出力する光源２６と、光源２６から出力された光Ｔ１を、保護窓２４を介してロータ１２に照射する発光ファイバ２１ａと、ロータ１２の外周面１２ａに設けられ、光源２６から出力された光Ｔ１が照射されると、光Ｔ１を吸収して、光Ｔ１とは異なる波長の光Ｍ１を発光する発光体１３と、発光体１３から発光された光Ｍ３を、保護窓２４を介して受光する受光ファイバ２１ｂと、受光ファイバ２１ｂで受光した光Ｍ３の強度を検出する受光素子２８と、受光ファイバ２１ｂと受光素子２８との間に設けられ、光Ｍ３のみを透過するフィルタ２７とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護窓を有する光センサを備えた光計測装置であって、
第１の光を出力する光源と、
回転体の外周面に設けられ、前記光源から出力された前記第１の光が照射されると、前記第１の光を吸収して、前記第１とは異なる波長の第２の光を発光する発光体と、
前記光センサに設けられ、前記発光体から発光された前記第２の光を、前記保護窓を介して受光する受光ファイバと、
前記受光ファイバで受光した前記第２の光の強度を検出する受光素子とを有する
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光計測装置において、
前記光センサは、前記光源から出力された前記第１の光を、前記保護窓を介して前記回転体に照射する発光ファイバを有し、
前記発光体は、蛍光体からなる
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光計測装置において、
前記受光ファイバと前記受光素子との間に設けられ、前記第２の光のみを透過するフィルタを設けた
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光計測装置において、
前記光源は、前記光センサとは独立して配置されると共に、
前記発光体は、燐光体からなる
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光計測装置において、
前記光源からの前記第１の光が、前記回転体の回転方向に沿う帯状になるように、前記光源を複数配置するか、又は、前記光源を帯状の形状とした
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の光計測装置において、
前記発光体の表面に保護膜を設けた
ことを特徴とする光計測装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の光計測装置を備えた
ことを特徴とする回転機械。
【請求項８】
保護窓を有する光センサを用いた光計測方法であって、
光源から第１の光を出力し、
前記光源から出力された前記第１の光が照射されると、回転体の外周面に設けられた発光体により、前記第１の光を吸収して、前記第１とは異なる波長の第２の光を発光し、
前記光センサに設けられた受光ファイバにより、前記発光体から発光された前記第２の光を、前記保護窓を介して受光し、
前記受光ファイバで受光した前記第２の光の強度を受光素子により検出する
ことを特徴とする光計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光計測装置、光計測方法及び回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンなどの回転機械の性能向上のためには、回転部（例えば、ブレード）と静止部（例えば、ケーシング）との間に設けられた隙間（チップクリアランス）を小さくする必要がある。そのクリアランスを計測するための技術が検討されているが、高温高圧蒸気環境下でクリアランスを計測するには、解決すべき課題が多い。例えば、静電容量式のクリアランスセンサは、蒸気環境下では劣化による絶縁不良や誘電率変化の影響を受けるため使用できない。
【０００３】
そこで、図８（ａ）に示すような光ファイバ式の光センサ６０が注目されている。この光センサ６０は、三角測量における三角形の二辺を形成するように傾斜して配置された１対の光ファイバ群６１、６２を有している（後述の図９参照）。この光ファイバ群６１は、図８（ｂ）に示すように、光を照射する１つの発光ファイバ６１ａと、光を受光する複数の受光ファイバ６１ｂとからなり、１つの発光ファイバ６１ａを中央とし、その周囲に複数の受光ファイバ６１ｂを配置した構成としている（特許文献１）。また、光ファイバ群６２も、発光ファイバ６２ａと受光ファイバ６２ｂとからなり、光ファイバ群６１と同等の構成である。
【０００４】
上記光センサ６０の計測原理について、図９及び図１０を参照して説明する。ここでは、反射ターゲットとなるブレード７１の先端部分を計測するものとする。この計測時においては、光ファイバ群６１の発光ファイバ６１ａ及び光ファイバ群６２の発光ファイバ６２ａから各々光を照射している。そして、回転するブレード７１が位置Ｃを通過すると、時間ｔ１において、光ファイバ群６１の受光ファイバ６１ｂがブレード７１から反射した光を受光することになる。その後、回転するブレード７１が位置Ｄを通過すると、時間ｔ２において、光ファイバ群６２の受光ファイバ６２ｂがブレード７１から反射した光を受光することになる。
【０００５】
このようにして、１対の発光ファイバ６１ａ、６２ａからの２つの光の間をブレード７１が通過すると、図１０のグラフに示すように、時間差Δｔずれた波形（反射光の強度の変化）が観測され、これにより、時間差Δｔを求めることができる。
【０００６】
ここで、図９において、光センサ６０の先端からブレード７１の先端までの距離、即ち、クリアランスをｄとする。また、１対の発光ファイバ６１ａ及び６２ａから出た２つの光の成す角度をαとする。また、１対の発光ファイバ６１ａ及び６２ａ同士の先端での距離、即ち、間隔ＡＢをＬとする。そして、ブレード７１の回転半径をＲとし、ブレード７１が１周するのにかかる時間をＴとすると、間隔ＣＤは、２×Ｒ×π×Δｔ／Ｔであり、クリアランスｄは、以下の式１により求めることができる。つまり、１対の受光ファイバ６１ｂ及び６２ｂで得られた２つの波形の時間差Δｔにより、クリアランスｄを計測することができる。
【０００７】
【数１】
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【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４４２９７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した光センサ６０を用いた計測では、クリアランスｄの定性的な変化は捉えられているが、定量的な計測はできていない。その原因の１つが光ファイバの劣化である。
【００１０】
上述した光ファイバの劣化対策として、図１１に示すように、光センサ６０の表面に透明な保護窓６４を取り付けることが考えられる。しかしながら、保護窓６４を取り付けると、光源６５からの光Ｔ１を発光ファイバ６１ａから照射したとき、その一部の光Ｔ２は保護窓６４を透過して、ブレード７１に照射されるが、その一部の光Ｔ３は保護窓６４で反射し、受光ファイバ６１ｂで受光されてしまう。ブレード７１に照射された光は、光Ｒ１として反射され、その一部の光Ｒ２は保護窓６４で反射し、その一部の光Ｒ３は保護窓６４を透過して、受光ファイバ６１ｂで受光される。
【００１１】
このように、受光ファイバ６１ｂが、ブレード７１からの光Ｒ３だけではなく、保護窓６４で反射した光Ｔ３も受光して、それらの光Ｒ３、Ｔ３を受光素子６６が計測してしまう。そのため、図１２のグラフに示すように、上述した波形が保護窓６４からの反射光の強度に埋もれて、ＳＮ比（信号雑音比）が小さくなってしまい、計測精度の低下を招いてしまう。
【００１２】
発光ファイバ６１ａと受光ファイバ６１ｂに別々の保護窓を取り付けることも考えられるが、これらのファイバ径は２００μｍ程度であり、このような大きさの保護窓を複数取り付けることは作製上難しい。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、光センサを保護すると共にＳＮ比の低下を防止する光計測装置、光計測方法及び回転機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する第１の発明に係る光計測装置は、
保護窓を有する光センサを備えた光計測装置であって、
第１の光を出力する光源と、
回転体の外周面に設けられ、前記光源から出力された前記第１の光が照射されると、前記第１の光を吸収して、前記第１とは異なる波長の第２の光を発光する発光体と、
前記光センサに設けられ、前記発光体から発光された前記第２の光を、前記保護窓を介して受光する受光ファイバと、
前記受光ファイバで受光した前記第２の光の強度を検出する受光素子とを有する
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第２の発明に係る光計測装置は、
上記第１の発明に記載の光計測装置において、
前記光センサは、前記光源から出力された前記第１の光を、前記保護窓を介して前記回転体に照射する発光ファイバを有し、
前記発光体は、蛍光体からなる
ことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第３の発明に係る光計測装置は、
上記第２の発明に記載の光計測装置において、
前記受光ファイバと前記受光素子との間に設けられ、前記第２の光のみを透過するフィルタを設けた
ことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第４の発明に係る光計測装置は、
上記第１の発明に記載の光計測装置において、
前記光源は、前記光センサとは独立して配置されると共に、
前記発光体は、燐光体からなる
ことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する第５の発明に係る光計測装置は、
上記第４の発明に記載の光計測装置において、
前記光源からの前記第１の光が、前記回転体の回転方向に沿う帯状になるように、前記光源を複数配置するか、又は、前記光源を帯状の形状とした
ことを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する第６の発明に係る光計測装置は、
上記第１〜第５のいずれか１つの発明に記載の光計測装置において、
前記発光体の表面に保護膜を設けた
ことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決する第７の発明に係る回転機械は、
上記第１〜第６のいずれか１つの発明に記載の光計測装置を備えた
ことを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決する第８の発明に係る光計測方法は、
保護窓を有する光センサを用いた光計測方法であって、
光源から第１の光を出力し、
前記光源から出力された前記第１の光が照射されると、回転体の外周面に設けられた発光体により、前記第１の光を吸収して、前記第１とは異なる波長の第２の光を発光し、
前記光センサに設けられた受光ファイバにより、前記発光体から発光された前記第２の光を、前記保護窓を介して受光し、
前記受光ファイバで受光した前記第２の光の強度を受光素子により検出する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、保護窓を有する構成であっても、照射された第１の光を発光体により第２の光に変換して返すので、保護窓内部で反射する第１の光の影響を除去することができ、その結果、ＳＮ比の低下を防止して、計測精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る光計測装置及び回転機械の実施形態の一例（実施例１）を示す図であり、（ａ）は回転機械の概略図、（ｂ）は光センサ部分の概略図である。
【図２】図１に示した光計測装置で計測した光の強度の変化を示すグラフである。
【図３】本発明に係る光計測装置及び回転機械の実施形態の他の一例（実施例２）を示す図であり、光センサ部分の概略図である。
【図４】本発明に係る光計測装置及び回転機械の実施形態の他の一例（実施例３）を示す図であり、（ａ）は回転機械の概略図、（ｂ）は光センサ部分の概略図である。
【図５】本発明に係る光計測装置及び回転機械の実施形態の他の一例（実施例４）を示す図であり、光センサ部分の概略図である。
【図６】本発明に係る光計測装置及び回転機械の実施形態の他の一例（実施例５）を示す図であり、回転機械の概略図である。
【図７】図６に示した光計測装置及び回転機械の変形例を示す図であり、回転機械の概略図である。
【図８】従来の光ファイバ式の光センサを示す図であり、（ａ）は、その先端部の斜視図、（ｂ）は、その光ファイバ群の拡大図である。
【図９】図８に示した光センサの計測原理を説明する図である。
【図１０】図８に示した光センサで計測した反射光の強度の変化を示すグラフである。
【図１１】図８に示した光センサに保護窓を取り付けた場合の問題点を説明する図である。
【図１２】図１１に示した保護窓付きの光センサで計測した反射光の強度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る光計測装置、光計測方法及び回転機械の実施形態を説明する。なお、ここでは、回転機械の回転体として、ロータを例示しているが、本発明は、回転体として、シャフトやタービンなども使用可能である。
【００２５】
［実施例１］
本実施例の光計測装置は、図１（ａ）に示すように、発光体１３、光センサ２０、光信号処理部２５、光信号演算部３０を有している。また、回転機械１０は、静止部であるケーシング１１と、ケーシング１１の内部に回転可能に支持された、回転部であるロータ１２（回転体）とを有している。光センサ２０は、ケーシング１１に取り付けられ、ロータ１２の外周面１２ａを望むように配置されている。
【００２６】
発光体１３は、上述した反射ターゲットの代わりになるものであり、ロータ１２の外周面１２ａ上に配置され、固定されている。この発光体１３は、電源不要な発光体である蛍光体からなり、これは、光センサ２０から入射された光（第１の光）を吸収し、変調（波長変換）した光（第２の光）を発光するものである。発光体１３に使用する材料は、無機系のものであれば耐熱性の問題はない。
【００２７】
なお、発光体１３を形成する蛍光体は、後述する発光体１５形成する燐光体と同様に、照射されたエネルギを吸収することで、電子が励起され、励起された電子が基底状態に戻る際に余分なエネルギを発光（フォトルミネセンス）する発光体である。本実施例では、そのような発光体の中でも、発光寿命が比較的短い蛍光体を用いて発光体１３を形成している。
【００２８】
光センサ２０は、基本的には、上述した光センサ６０と同等の構成を有している。具体的には、三角測量における三角形の二辺を形成するように傾斜して配置された１対の光ファイバ群を有し、各ファイバ群が光を照射する１つの発光ファイバと、光を受光する複数の受光ファイバとからなり、１つの発光ファイバを中央とし、その周囲に複数の受光ファイバを配置した構成としている。なお、図１（ｂ）においては、１対の光ファイバ群のうちの一方の光ファイバ群２１を図示すると共に、１つの発光ファイバを符号２１ａで示し、複数の受光ファイバを符号２１ｂで示している。
【００２９】
この光センサ２０においても、上述した光センサ６０と同様に、光ファイバの劣化対策として、光センサ２０の表面に保護窓２４を取り付けている。この保護窓２４は、例えば、サファイア、石英、ダイヤモンドなどから形成されている。
【００３０】
また、光信号処理部２５は、光源２６とフィルタ２７と受光素子２８を有している。光源２６は、例えば、レーザなどであり、発光ファイバ２１ａに接続されている。また、受光ファイバ２１ｂは、フィルタ２７を介して、受光素子２８に接続されている。このフィルタ２７は、発光体１３で波長変換された光の波長の光のみを透過するものである。また、受光素子２８は、波長変換された光の波長に対して受光感度が高いものである。
【００３１】
また、光信号演算部３０は、受光素子２８を用いて検出した光の強度の変化（後述の図２参照）に基づいて、例えば、図１０で説明した時間差Δｔを求め、この時間差Δｔと上記式１に基づいて、上述したクリアランスｄを求めることができる。
【００３２】
このような構成において、光源２６から出力された光Ｔ１は、発光ファイバ２１ａを介して出力されるが、その一部の光Ｔ２は保護窓２４を透過して、ロータ１２の外周面１２ａに向けて照射され、その一部の光Ｔ３は保護窓２４で反射し、受光ファイバ２１ｂで受光される。なお、図１（ｂ）においては、上述した第１の光を光Ｔ１〜Ｔ３で表し、上述した第２の光を光Ｍ１〜Ｍ３で表している。
【００３３】
そして、光Ｔ２が発光体１３に入射されたとき、上述したように、発光体１３は、入射された光Ｔ２の波長を変換して、光Ｍ１として発光する。発光体１３から発光された光Ｍ１は、その一部の光Ｍ２は保護窓２４で反射し、その一部の光Ｍ３は保護窓２４を透過して、受光ファイバ２１ｂで受光される。
【００３４】
受光ファイバ２１ｂで受光された光Ｔ３、光Ｍ３は、フィルタ２７に入力されるが、フィルタ２７は、波長変換された光Ｍ３の波長の光のみを透過するので、光Ｔ３を除去することになり、受光素子２８は、光Ｍ３のみを受光して、その強度を検出することになる。
【００３５】
上述した構成により、受光素子２８で検出した光Ｍ３の強度の変化は、図２のグラフに示すように、波形が明瞭となり、ＳＮ比が大きくなる。つまり、保護窓２４を有する構成であっても、保護窓２４から反射された光Ｔ３と発光体１３からの光Ｍ３の波長が異なるので、雑音となる保護窓２４からの光Ｔ３をフィルタ２７で除去することができ、発光体１３からの光Ｍ３のみを受光素子２８で受光することになる。この結果、ＳＮ比の低下を防止して、計測精度の低下を防止することができる。
【００３６】
ここで、具体的な構成例を説明するが、発光体１３、光源２６、フィルタ２７、受光素子２８は、光の波長に応じて適宜に変更可能である。
【００３７】
発光体１３の材料として、例えば、ＣａＳ：Ｅｕ（カルシウム・スルファイド：ユロピウム）からなる蛍光体を使用し、光源２６として、波長４６０ｎｍ（青色）のレーザ光を出力するものを用いる。そして、波長４６０ｎｍのレーザ光を励起光として発光体１３に入射すると、発光体１３は、波長４６０ｎｍのレーザ光を波長変換して、波長６５０ｎｍの光（赤色）を発光する。フィルタ２７として、波長６５０ｎｍの光のみを透過するものを用いれば、受光ファイバ２１ｂで波長４６０ｎｍの光と波長６５０ｎｍの光を受光しても、フィルタ２７により、波長４６０ｎｍの光を除去して、受光素子２８が波長６５０ｎｍの光のみ、つまり、発光体１３から発光した光の波長のみを検出することになる。
【００３８】
［実施例２］
本実施例の光計測装置は、上記実施例１に示した光計測装置を前提としている。そのため、ここでは、図１に示した実施例１の光計測装置と同等の構成には、同じ符号を付し、重複する構成については、その説明を省略する。
【００３９】
本実施例の光計測装置は、図３に示すように、更に、発光体１３を保護する耐候性の保護膜１４を有している。保護膜１４は、ガラス質の材料から形成され、発光体１３の表面を覆うように設けられている。
【００４０】
このように、発光体１３の表面に保護膜１４を設けたので、高温、高圧の流体（例えば、蒸気）で発光体１３を形成する蛍光体が劣化することを防止することができる。また、高温、高圧の流体の流れで発光体１３自体がロータ１２の外周面１２ａから剥離することを防止することもできる。
【００４１】
［実施例３］
本実施例の光計測装置は、図４（ａ）に示すように、発光体１５、光センサ４０、光信号処理部４５、光信号演算部５０を有している。そして、光センサ４０は、ケーシング１１に取り付けられ、ロータ１２の外周面１２ａを望むように配置されている。なお、回転機械１０については、実施例１で説明したものと同等の構成とし、ここでは、重複する説明を省略する。
【００４２】
発光体１５も、上述した反射ターゲットの代わりになるものであり、ロータ１２の外周面１２ａ上に配置され、固定されている。この発光体１５は、電源不要な発光体である燐光体（又は蓄光体）からなり、これは、光センサ４０から入射された光（第１の光）を吸収し、変調（波長変換）した光（第２の光）を発光するものである。発光体１５に使用する材料は、無機系のものであれば耐熱性の問題はない。
【００４３】
なお、発光体１５形成する燐光体は、上述した発光体１３を形成する蛍光体と同様に、照射されたエネルギを吸収することで、電子が励起され、励起された電子が基底状態に戻る際に余分なエネルギを発光（フォトルミネセンス）する発光体である。本実施例では、そのような発光体の中でも、発光寿命が比較的長い燐光体を用いて発光体１５を形成している。つまり、燐光体からなる発光体１５には蓄光性があり、エネルギの照射後、比較的長い発光時間（残光時間）がある。この発光時間としては、ロータ１２の回転数２ｒｐｍから計測することを考えると、３０秒以上あれば良い。
【００４４】
光センサ４０は、発光体１５の蓄光性を考慮して、本実施例では、図４（ｂ）に示す構成としている。具体的には、三角測量における三角形の二辺を形成するように傾斜して配置された１対の光ファイバ群４１、４２を有しているが、光ファイバ群４１、４２の各々は、光を受光する複数の受光ファイバのみで構成されている。つまり、光ファイバ群４１、４２は発光ファイバを有していない。
【００４５】
そして、この発光ファイバの代わりに、光源４８を光センサ４０とは独立してケーシング１１に取り付け、この光源４８をロータ１２の外周面１２ａを望むように配置している。この光源４８も、例えば、レーザなどで良い。また、光源４８は、ロータ１２の回転方向において、光センサ４０より手前側に離して配置し、それらの間の距離は、光源４８からの光が反射により光センサ４０に入射することがない距離とする。なお、光源４８をケーシング１１に直接取り付けるのではなく、光源４８に接続した光ファイバを光センサ４０とは独立してケーシング１１に取り付け、この光ファイバをロータ１２の外周面１２ａを望むように配置しても良い。
【００４６】
この光センサ４０においても、上述した光センサ２０、６０と同様に、光ファイバの劣化対策として、光センサ４０の表面に保護窓４４を取り付けている。この保護窓４４も、例えば、サファイア、石英、ダイヤモンドなどから形成されている。
【００４７】
また、光信号処理部４５は、受光素子４６、４７を有している。光ファイバ群４１は、受光素子４６に接続され、光ファイバ群４２は、受光素子４７に接続されている。また、受光素子４６、４７は、光源４８からの光の波長に対して受光感度が高いものである。
【００４８】
また、光信号演算部５０は、受光素子４６、４７を用いて検出した光の強度の変化（前述した図２参照）に基づいて、例えば、図１０で説明した時間差Δｔを求め、この時間差Δｔと上記式１に基づいて、上述したクリアランスｄを求めることができる。
【００４９】
なお、発光体１５と光センサ４０との間隔ｄは、２ｍｍ以内に近づけて配置しており、これにより、発光体１５から発光する光の減衰の影響を抑えることができる。
【００５０】
このような構成において、光センサ４０から離れて配置された光源４８は、光源４８から出力された光（第１の光）の照射範囲を発光体１５が通過するとき、その光が発光体１５に入射されることになる。上述したように、光センサ４０には発光ファイバがないので、保護窓４４において、発光ファイバからの光の反射は無くなる。また、光源４８が光センサ４０から離れて配置されているので、光源４８からの光が反射により光センサ４０に入射することもない。
【００５１】
そして、光源４８から入射された光は、発光体１５の燐光体に吸収され、その後、変調（波長変換）された光Ｍ１が所定時間の間発光する。発光体１５から発光した光Ｍ１は、ロータ１２の回転により、その後、光センサ４０で検出されることになる。このとき、発光体１５から発光した光Ｍ１は、その一部の光Ｍ２は保護窓４４で反射し、その一部の光Ｍ３は保護窓４４を透過して、光ファイバ群４１、４２で受光される。なお、図４（ｂ）においては、上述した第２の光を光Ｍ１〜Ｍ３で表している。
【００５２】
光ファイバ群４１、４２で受光された光Ｍ３は、受光素子４６、４７で各々受光されて、その強度が検出されることになる。
【００５３】
上述した構成により、受光素子４６、４７で検出した光Ｍ３の強度の変化は、前述した図２のグラフのように、波形が明瞭となり、ＳＮ比が大きくなる。つまり、保護窓４４を有する構成であっても、光センサ４０の１対の光ファイバ群４１、４２から発光ファイバをなくしているので、光源４８からの光が受光素子４６、４７で受光されることがなくなり、発光体１５からの光Ｍ３のみを受光素子４６、４７で受光することになる。つまり、保護窓４４での光の経路は、発光体１５からの光の経路のみであり、光の経路をワンパスとすることにより、保護窓４４の内部での反射をなくしている。この結果、ＳＮ比の低下を防止して、計測精度の低下を防止することができる。また、光センサ４０には発光ファイバがないので、その構造がシンプルになる。
【００５４】
なお、実施例１のように、受光素子４６、４７の手前にフィルタを設ければ、もし、光源４８からの光が混信したとしても、このフィルタが、波長変換された光Ｍ３の波長の光のみを透過するので、光源４８からの光を除去することができる。
【００５５】
［実施例４］
本実施例の光計測装置は、上記実施例３に示した光計測装置を前提としている。そのため、ここでは、図４に示した実施例３の光計測装置と同等の構成には、同じ符号を付し、重複する構成については、その説明を省略する。
【００５６】
本実施例の光計測装置は、図５に示すように、更に、発光体１５を保護する耐候性の保護膜１６を有している。保護膜１６は、ガラス質の材料から形成され、発光体１５の表面を覆うように設けられている。
【００５７】
このように、発光体１５の表面に保護膜１６を設けたので、高温、高圧の流体（例えば、蒸気）で発光体１５を形成する燐光体が劣化することを防止することができる。また、高温、高圧の流体の流れで発光体１５自体がロータ１２の外周面１２ａから剥離することを防止することもできる。
【００５８】
［実施例５］
本実施例の光計測装置は、上記実施例３に示した光計測装置を前提としている。そのため、ここでは、図４に示した実施例３の光計測装置と同等の構成には、同じ符号を付し、重複する構成については、その説明を省略する。なお、図５に示した上記実施例４に示した光計測装置を前提としても良い。
【００５９】
本実施例の光計測装置は、上記実施例３とは、光源の構成に相違がある。具体的には、照射する光がロータ１２の回転方向に沿って長い帯状になるように、図６に示すように、ロータ１２の回転方向に沿って、複数の光源４８を連続して並べたり、また、図７に示すように、ロータ１２の回転方向に沿って長い帯状の形状の光源４９を設けたりしている。
【００６０】
このように、複数の光源４８又は帯状の光源４９からの光がロータ１２の回転方向に沿って長い帯状になるので、発光体１５の燐光体に対する照射時間を長くすることができ、発光体１５の燐光体から発光する光の光量や時間を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、回転機械（例えば、蒸気タービン、ガスタービン、圧縮機などのターボ機械など）の回転体を対象とする計測に好適なものである。例えば、蒸気タービンにおいては、内部リーク低減やラビング回避のための翼振動計測やクリアランス計測などに適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  回転機械
１２  ロータ
１３、１５  発光体
１４、１６  保護膜
２０  光センサ
２１  光ファイバ群
２１ａ  発光ファイバ
２１ｂ  受光ファイバ
２４  保護窓
２５  光信号処理部
２６  光源
２７  フィルタ
２８  受光素子
３０  光信号演算部
４０  光センサ
４１、４２  光ファイバ群
４４  保護窓
４５  光信号処理部
４６、４７  受光素子
４８、４９  光源
５０  光信号演算部
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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