(57)【要約】      （修正有）【課題】ターボ機械内の構成部品を監視するためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、構成部品１０の表面に配置される少なくとも２つの基準点を備える歪みセンサ４０、および、構成部品上の歪みセンサを少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野を備える、ターボ機械に結合されるデータ取得デバイスを含むことができる。【選択図】図１
2017115868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械（１００）内の構成部品（１０）を監視するためのシステム（２００）であって、
前記構成部品（１０）の表面（１１）に配置される少なくとも２つの基準点（４１、４２）を備える歪みセンサ（４０）と、
前記構成部品（１０）上の前記歪みセンサ（４０）を少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野（１５０）備える、前記ターボ機械（１００）に結合されるデータ取得デバイス（１４０）とを含む、システム（２００）。
【請求項２】
前記構成部品（１０）は回転タービン構成部品を備える、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項３】
前記構成部品（１０）は固定タービン構成部品を備える、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項４】
前記構成部品（１０）は発電機構成部品を備える、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項５】
前記データ取得デバイス（１４０）は光源を備える、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項６】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）のケーシング（１２０）の内部表面（１２１）に結合される、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項７】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）のケーシング（１２０）のポート（１２６）に結合される、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項８】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記歪みセンサ（４０）を含む前記構成部品（１０）の近傍に配置される固定構成部品に結合される、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項９】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）が作動しているときに前記ターボ機械（１００）に結合される、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項１０】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）が作動しているときに前記歪みセンサ（４０）を少なくとも定期的に捕捉する、請求項９記載のシステム（２００）。
【請求項１１】
前記構成部品（１０）は回転構成部品を備え、前記データ取得デバイス（１４０）は前記構成部品（１０）が前記視野（１５０）の方に回転するときに前記歪みセンサ（４０）を定期的に捕捉する、請求項１０記載のシステム（２００）。
【請求項１２】
前記視野（１５０）は前記構成部品（１０）全体を定期的に捕捉する、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項１３】
ターボ機械（１００）内の一組の構成部品（１０）を監視するためのシステム（２００）であって、
一組の構成部品（１０）と、
少なくとも２つの基準点（４１および４２）を備え、少なくとも１つの歪みセンサ（４０）が前記一組の構成部品（１０）のうちの少なくとも２つの構成部品の表面（１１）に配置される、複数の歪みセンサ（４０）と、
前記一組の構成部品（１０）のうちの前記少なくとも２つの構成部品上の前記歪みセンサ（４０）を少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野（１５０）を備える、前記ターボ機械（１００）に結合されるデータ取得デバイス（１４０）とを含む、システム（２００）。
【請求項１４】
前記一組の構成部品（１０）は一組の回転タービン構成部品を備える、請求項１３記載のシステム（２００）。
【請求項１５】
前記一組のタービンブレード（１１２）は一組の固定タービン構成部品を備える、請求項１４記載のシステム（２００）。
【請求項１６】
前記一組の構成部品（１０）は一組のノズル（１１４）を備える、請求項１３記載のシステム（２００）。
【請求項１７】
少なくとも１つの歪みセンサ（４０）は、前記一組の構成部品（１０）のうちの前記構成部品のそれぞれの前記表面（１１）に配置される、請求項１３記載のシステム（２００）。
【請求項１８】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）が作動しているときに前記ターボ機械（１００）に結合される、請求項１記載のシステム（２００）。
【請求項１９】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）が作動しているときに前記歪みセンサ（４０）を少なくとも定期的に捕捉する、請求項１８記載のシステム（２００）。
【請求項２０】
前記データ取得デバイス（１４０）は、前記ターボ機械（１００）のケーシング（１２０）の内部表面（１２１）に結合される、請求項１３記載のシステム（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に構成部品を監視するためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、ターボ機械内の構成部品を監視するためにデータ取得デバイスを表面特徴と位置合わせするシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの構成部品は、高温および／または腐食条件を含む環境において作動することを要する場合がある。たとえば、ターボ機械は、発電および航空機用エンジンなどの分野において広く利用される。ターボ機械の全体の構成（すなわち、ガスタービン、蒸気タービンおよび／または発電機を組み込んだもの）に応じて、そのようなターボ機械システムは、１つまたは複数の圧縮機部、燃焼器部、タービン部、蒸気流路部および／または発電機部を含むことができる。圧縮機部は、空気が圧縮機部を通って流れるときにこの空気を圧縮するように構成される。この空気は次に圧縮機部から燃焼器部に流れ、ここで燃料と混合されて燃焼し、高温ガス流を生成する。この高温ガス流はタービン部に供給され、タービン部はそこからエネルギーを取り出すことで高温ガス流を利用して、圧縮機、発電機および他のさまざまな負荷に動力を供給する。蒸気流路部は、ターボ機械システム内の任意の蒸気の流れ（たとえば、熱回収蒸気発生器によって生成される蒸気など）を利用して、そこから発電のためのエネルギーを取り出すことができる。同様に、発電機部は、タービン部（たとえば、ガスタービン部または蒸気タービン部）からの回転運動を電気に変換することができる。
【０００３】
ターボ機械が作動する間、ターボ機械内、詳細にはターボ機械のタービン部または発電機部内の、たとえばタービンブレードなどのさまざまな構成部品（まとめてタービン構成部品として知られている）は、高温および応力に起因するクリープを受けることがある。タービンブレードの場合、クリープはブレードの一部またはブレード全体を伸長させることがあり、その結果、ブレード先端部がたとえばタービンケーシングなどの固定構造に接触し、作動中に望ましくない振動および／または性能低下を引き起こす可能性がある。
【０００４】
したがって、クリープに関して構成部品が監視される場合がある。クリープに関して構成部品を監視するための１つの手法は、その構成部品に歪みセンサを構成し、この歪みセンサをさまざまな間隔で分析してクリープ歪みに関連する変形がないかどうか監視することである。しかしながら、このような方法は、ターボ機械から構成部品を取り外すことを要する場合があり、またはそうでなければターボ機械を長期にわたって休止させることを要する場合がある。
【０００５】
したがって、当技術分野において、ターボ機械内の構成部品を監視するための代替システムおよび方法が期待されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
本発明の態様および利点は以下の記述において部分的に示され、またはその記述から明らかとなり得、または本発明を実践することによって学習され得る。
【０００８】
本開示の一実施形態によって、ターボ機械内の構成部品を監視するためのシステムが開示される。このシステムは、構成部品の表面に配置される少なくとも２つの基準点を備える歪みセンサと、構成部品上の歪みセンサを少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野を備える、ターボ機械に結合されるデータ取得デバイスとを含むことができる。
【０００９】
本開示の別の実施形態によって、ターボ機械内の一組の構成部品を監視するためのシステムが開示される。このシステムは、一組の構成部品と、少なくとも２つの基準点を備え、少なくとも１つの歪みセンサが一組の構成部品のうちの少なくとも２つの構成部品の表面に配置される、複数の歪みセンサと、一組の構成部品のうちの少なくとも２つの構成部品上の歪みセンサを少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野を備える、ターボ機械に結合されるデータ取得デバイスとを含むことができる。
【００１０】
本発明のこれらの特徴、態様および利点、ならびに他の特徴、態様および利点は、以下の記述および添付の特許請求の範囲を参照することにより、よりよく理解されるようになるであろう。本明細書に組み込まれ、かつその一部を成す添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、かつ記述と併せて本発明の原則を説明する役割を果たす。
【００１１】
当業者を対象とする、その最良の形態を含む本発明の完全かつ実施可能な開示は本明細書に記載されるが、これは添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の１つまたは複数の実施形態による複数の表面特徴を備える例示的な構成部品を示す斜視図である。
【図２】本開示の１つまたは複数の実施形態による例示的な歪みセンサを示す上面図である。
【図３】本開示の１つまたは複数の実施形態によるガスタービンを示す側面部分断面図である。
【図４】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を示す、別の側面部分断面図である。
【図５】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分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで本発明の実施形態について詳細に言及するが、そのうちの１つまたは複数の例が図面に示される。それぞれの例は本発明の説明として示され、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、本発明にさまざまな修正および変形が加えられてよいことは、当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として図示または記述される特徴は別の実施形態と共に用いられて、またさらなる実施形態をもたらすことができる。このように、本発明は、添付の特許請求の範囲およびこれらと同等のものの範囲内にあるものとして、そのような修正形態および変形形態に及ぶと意図される。
【００１４】
図１を参照すると、これらの実施形態においては歪みセンサ４０である複数の表面特徴が構成された構成部品１０が示される。構成部品１０は、たとえば高温用途においてなどターボ機械において用いられるさまざまな種類の構成部品（たとえば、ニッケル基超合金またはコバルト基超合金を含む構成部品）を含むことができる。本明細書において用いられる場合、ターボ機械は、１つまたは複数のガスタービン、蒸気タービンおよび／または発電機システムを含み得ることを認識されたい。したがって、いくつかの実施形態では、構成部品１０は、燃焼構成部品、高温ガス流路構成部品、蒸気流路構成部品または発電機構成部品などの、産業用ガスタービン構成部品、蒸気タービン構成部品または発電機構成部品を備えてよい。いくつかの実施形態では、構成部品１０は、タービンブレード、圧縮機ブレード、ベーン、ノズル、シュラウド、ロータ、トランジションピースまたはケーシングを備えてよい。他の実施形態では、構成部品１０は、ガスタービン、蒸気タービンまたは同種のもののための任意の他の構成部品など、ターボ機械の任意の他の構成部品を備えてよい。
【００１５】
構成部品１０は、その上または下方に歪みセンサ４０が構成され得る外表面１１を有する。本開示による歪みセンサ４０は、付着技法；他の適切な付加製造技法；レーザアブレーション、エングレービング、機械加工などの除去技法；焼きなまし、直接表面変色などの外観変化技法、または反射性を局所的に変化させる技法；適切な取付装置、または接着、溶接、ロウ付けなどの技法を用いる予め形成された歪みセンサ４０の取付け；または歪みセンサ４０の構成部品として機能することができる外表面１１の既存特性の識別を含む任意の適切な技法を用いて外表面１１上に構成され得る。加えて、さらなる代替の実施形態では、歪みセンサ４０は、構成部品１０の製造中または製造後に適切な埋込み技法を用いて外表面１１の下方に構成されてもよい。
【００１６】
ここで図１および図２を参照すると、歪みセンサ４０は少なくとも２つの基準点４１および４２を備えるのが一般的であり、複数の時間間隔で前記少なくとも２つの基準点４１と４２との間の距離Ｄを測定するためにこれらの基準点を用いることができる。当業者には理解されるように、これらの測定値は、構成部品１０のその領域における歪み、歪み速度、クリープ、疲労、応力などの程度を判断するのに役立ち得る。少なくとも２つの基準点４１および４２は、これらの間の距離Ｄが測定され得る限り、特定の構成部品１０に応じて、さまざまな距離およびさまざまな位置に配置されてよい。さらに、少なくとも２つの基準点４１および４２は、これらが一貫して識別可能であり、かつこれらの間の距離Ｄを測定するために用いられ得る限り、点、線、円、枠、または任意の他の幾何学的もしくは非幾何学的形状を含んでよい。
【００１７】
歪みセンサ４０は、たとえば、さまざまな異なる形状、大きさおよび配置の基準点４１および４２を組み込むことによって、さまざまな異なる構成および断面を備えてよい。たとえば、図２に示されるように、歪みセンサ４０は、さまざまな形状および大きさを含むさまざまな異なる基準点を備えてよい。このような実施形態によって、最も外側の基準点の間（図示の場合）、２つの内側または外側基準点の間、またはそれらの間の任意の組合せなど、よりさまざまな距離の測定値Ｄを得ることができる。より多様であることによって、よりさまざまな位置にわたる歪み測定値を得ることで、構成部品１０の特定の部分についてより安定した歪み分析をさらに可能にすることができる。
【００１８】
さらに、歪みセンサ４０のさまざまな寸法値は、たとえば構成部品１０、歪みセンサ４０の位置、目標とされる測定の精度、応用技法、および光学測定技法などに応じて決まってよい。たとえば、いくつかの実施形態では、歪みセンサ４０は、１ミリメートル未満から３００ミリメートル超の範囲の長さおよび幅を備えてよい。その上、歪みセンサ４０は、基本的な構成部品１０の性能に著しい影響を与えることなく、用途およびその後の光学識別／測定に適した任意の厚みを備えてよい。特に、この厚みは表面１１からの凸状の厚み（たとえば付加技法が利用される場合）または表面１１への凹状の厚み（たとえば除去技法が利用される場合）とすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、歪みセンサ４０は、約０．０１ミリメートル未満から１ミリメートル超の厚みを備えてよい。いくつかの実施形態では、歪みセンサ４０は実質的に均一の厚みを有することができる。このような実施形態は、第１の基準点４１と第２の基準点４２との間でその後行われる歪み算出のためのより正確な測定を容易にするのに役立ち得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、歪みセンサ４０は凸状に加えられた正方形または長方形を備えてよく、ここにおいては第１の基準点４１および第２の基準点４２が前記正方形または長方形の２つの対向する側からなる。他の実施形態では、歪みセンサ４０は、凹状空間４５（すなわち、歪みセンサ材料が加えられない領域）によって離隔された、少なくとも２つの加えられた基準点４１および４２を備えてよい。凹状空間４５は、たとえば、構成部品１０の外表面１１の露出部分からなることができる。別法として、または追加的に、凹状空間４５は後から加えられる対照（すなわち、視覚的な対照、紫外スペクトルもしくは赤外スペクトル中の対照、または電磁スペクトル中の任意の他の適切な波長範囲の対照）材料を備えてよく、この材料は少なくとも２つの基準点４１および４２の材料とは異なる（またはその逆も可能である）。
【００２０】
図２に示されるように、いくつかの実施形態では、歪みセンサ４０は、一意の識別子（以下、「ＵＩＤ」）４７を含んでよい。このＵＩＤ４７は、任意の種類のバーコード、ラベル、タグ、シリアル番号、パターン、またはその特定の歪みセンサ４０の識別を容易にする他の識別システムを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＵＩＤ４７は、追加的にまたは別法として、構成部品１０または歪みセンサ４０が構成される組立体全体に関する情報を含むことができる。それによって、ＵＩＤ４７は、特定の歪みセンサ４０、構成部品１０または組立体全体の識別および追跡を支援して、過去、現在および未来の作動追跡のために測定値を関連付けるのに役立ち得る。
【００２１】
そのために、歪みセンサ４０は、さまざまな構成部品１０のさまざまな位置のうちの１つまたは複数に構成され得る。たとえば、上で論じた通り、歪みセンサ４０はブレード、ベーン、ノズル、シュラウド、ロータ、トランジションピースまたはケーシングに構成されてよい。このような実施形態では、たとえばエーロフォイル、プラットフォーム、先端部もしくは任意の他の適切な位置上、またはこれらに近接する位置など、ユニットの作動中にさまざまな力を受けることが知られている１つまたは複数の位置に歪みセンサ４０を構成することができる。さらに、歪みセンサ４０は、高温を受けることが知られている１つまたは複数の位置に構成されることがある。たとえば、高温ガス流路または燃焼タービン構成部品１０に歪みセンサ４０を構成することができる。
【００２２】
本明細書において論じられ、かつ図１に示されるように、複数の歪みセンサ４０が単一の構成部品１０に構成されてよく、または複数の構成部品１０に構成されてよい。たとえば、個々の構成部品１０に関してより多くの位置で歪みを判断することができるように、複数の歪みセンサ４０が、さまざまな位置で単一の構成部品１０（たとえばタービンブレード）に構成されてよい。別法として、または追加的に、各特定の構成部品１０が受ける歪みの程度を他の同様の構成部品１０と比較することができるように、複数の同様の構成部品１０（たとえば複数のタービンブレード）が、標準位置に構成された歪みセンサ４０をそれぞれ有してもよい。さらにいくつかの実施形態では、組立体全体において異なる位置で受ける歪みの程度を判断することができるように、同一の組立体の複数の異なる構成部品１０（たとえば、タービン構成部品の実施形態における同一タービン用のブレードおよびベーン）は、その上に構成された歪みセンサ４０をそれぞれ有してよい。
【００２３】
本開示は、本明細書に示されるような歪みセンサ４０に限定されないことを理解されたい。むしろ、外表面１１上などタービン構成部品１０に構成される任意の適切な表面特徴は、本開示の範囲および趣旨の範囲内にある。他の適切な表面特徴の例として、外表面に画定される冷却孔近傍の表面（または、場合によっては冷却孔自体）、外表面１１に加えられるコーティング層（ここで、外表面１１はタービン構成部品１０の基本構成部品の外表面と定義される）などを含む。
【００２４】
次に図３を参照すると、構成部品１０（その上に構成された１つまたは複数の表面特徴４０を備える）は、図示のようなガスタービン１００、蒸気タービン、または他のターボ機械などのターボ機械１００内で作動するために配置され得る。ターボ機械１００は、圧縮機部１０２、燃焼器部１０４、およびタービン部１０６を含むことができる。一般的には、圧縮機部１０２は加圧空気の流れを燃焼器部１０４に送り、燃焼器部においてこの加圧空気が燃料と混合され、この混合物が燃焼されて、作業流体または高温ガス流を生成する。この作業流体は、タービン部１０６を通って流れ、タービン部１０６内のさまざまな回転構成部品を回転させ、これは次いで圧縮機部１０２（および、そのさまざまな回転構成部品の回転）を駆動させる。図示の通り、タービン部１０６は、高温ガス流の流れアニュラス１１５を横切って径方向に延在する、タービンブレード１１２およびノズル１１４の１つまたは複数の段を含む。さらに、圧縮機部１０２はロータブレード１１６およびステータベーン１１８の１つまたは複数の段を含む。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の周りに延在してこれらを封入する。図示の通り、ケーシング１２０は２つ以上の部分で形成されてよい。図示の実施形態では、ケーシングは、ケーシング１２０を形成する第１のシェル１２２および第２のシェル１２４を含む。
【００２５】
ケーシング１２０は、そこに画定される１つまたは複数のアクセスポート１２６を含んで、たとえばターボ機械１００の構成部品の定期的な点検のために、ターボ機械１００の内部への一時的または永続的なアクセスを容易にすることができる。ガスタービンの作動中は、ポート１２６のそれぞれは適切なプラグによって閉じられてよく、または、点検デバイスが挿入される何らかのものによって封止されてよい。
【００２６】
図１から図５を参照すると、ターボ機械１００内の構成部品１０を監視するためのシステム２００が示される。このシステム２００は、構成部品１０の表面１１に配置される少なくとも２つの基準点４１および４２を備える歪みセンサ４０を含むことができるのが一般的である。システム２００は、構成部品１０上の歪みセンサ４０を少なくとも定期的に捕捉するように位置決めされる視野１５０を備える、ターボ機械１００に結合されるデータ取得デバイス１４０（たとえば、カメラまたは赤外線センサ）をさらに含むことができる。本明細書において用いられる場合、視野１５０は、データ取得デバイス１４０がその領域内で歪みセンサ４０から情報を撮像、読取または他の方法で捕捉できる任意の領域を指すことができる。視野１５０は、少なくとも歪みセンサ４０を捕捉するのに十分な大きさとすることができ、場合によっては、構成部品１０全体を捕捉するのに十分な大きさとすることができる（たとえば、構成部品１０が複数の歪みセンサ４０を含む場合など）。いくつかの実施形態では、システム２００は、一組の構成部品１０（たとえば、一組の第１の段のタービンブレード）と複数の歪みセンサ４０とを含むことができ、この場合、一組の構成部品１０のうちの少なくとも２つ（たとえば、半分または全部）が歪みセンサ４０を含む。
【００２７】
データ取得デバイス１４０は、さまざまな位置およびさまざまな異なる構成でターボ機械１００に結合されてよい。たとえば、データ取得デバイス１４０は、ターボ機械１００のケーシング１２０の内部表面１２１に結合され得る。いくつかの実施形態では、データ取得デバイス１４０は、ターボ機械１００のケーシング１２０のポート１２６に結合され得る。さらにいくつかの実施形態では、データ取得デバイス１４０は、歪みセンサ４０を含む構成部品１０の近傍に配置される固定構成部品などの構成部品１０に結合され得る。たとえば、監視中の歪みセンサ４０がタービンブレード１１２に配置される場合、データ取得デバイス１４０は、近傍のノズル１１４、ケーシング１２０または他の近傍の構成部品１０に結合されてよい。
【００２８】
データ取得デバイス１４０は、異なる利用パラメータを容易にするさまざまな方法でターボ機械１００に結合されてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、ターボ機械１００の作動中に、または少なくともターボ機械１００を部分的または全体的に分解することなく利用できるように、データ取得デバイス１４０をターボ機械１００に永続的に結合することができる。たとえば、データ取得デバイスは、ターボ機械１００にボルト締めされ、溶接され、ねじ留めされ、接着され、または他の方法で組み込まれてよい。他の実施形態では、停電または休止期間中に使用できるように、データ取得デバイス１４０をターボ機械１００に一時的に結合することができる。たとえば、データ取得デバイスは、ターボ機械１００に一時的にラッチ掛けされ、クランプ締めされ、または差し込まれてよい。
【００２９】
このように、ターボ機械１００の作動中、ターボ機械１００の休止中、および／またはターボ機械１００の部分的または全体的な分解中に、ターボ機械１００に結合されたデータ取得デバイス１４０を利用することができる。たとえば、ターボ機械１００が作動しているときにデータ取得デバイス１４０がターボ機械１００に結合される場合、データ取得デバイス１４０は、ターボ機械１００が作動しているときに歪みセンサ４０を少なくとも定期的に捕捉することができる。いくつかのこのような実施形態では、構成部品１０は回転構成部品（たとえばタービンブレード１１２）を備えることができ、データ取得デバイス１４０は、構成部品１０が視野１５０の方に回転するときに歪みセンサ４０を定期的に捕捉することができる。他の実施形態では、構成部品１０は固定構成部品を備えることができるが、データ取得デバイス１４０の視野１５０がターボ機械１００の周りを回転すると歪みセンサ４０を定期的に捕捉できるように、データ取得デバイス１４０を回転構成部品に結合することができる。
【００３０】
データ取得デバイス１４０とターボ機械１００（およびその構成部品１０）間の特定の位置、結合構成および作動例について本明細書で開示されているが、これらは限定的な例であることは意図されず、かつ、他の変形形態が追加的に、または別法として実現され得ることを認識されたい。
【００３１】
データ取得デバイス１４０は、１つまたは複数の歪みセンサ４０の画像を捕捉し、１つまたは複数の歪みセンサ４０から情報を読取または他の方法で収集するのに適切な任意のデバイスまたはその組合せを備えることができる。データ取得デバイス１４０は、たとえば、画像捕捉デバイス１４２およびコンピューティングデバイス１４４を含むことができる。画像捕捉デバイス１４２は、レンズからの光を受信および処理して画像を生成するために、レンズおよび光学システムのようなさまざまな構成部品と通信することができるのが一般的である。一般に理解されているように、いくつかの実施形態では、たとえば画像捕捉デバイス１４２は、カメラレンズからの光を受信および処理してデジタル画像などの画像を生成するカメラセンサであってよい。いくつかの実施形態では、画像捕捉デバイス１４２は赤外線カメラを備えることができる。いくつかの実施形態では、画像捕捉デバイス１４２は、光源を備えて、歪みセンサ４０を捕捉する際にさらに照明を加えることができる。
【００３２】
画像捕捉デバイス１４２は、たとえば有線接続または無線とすることができる通信リンク１３０を介してなど、コンピューティングデバイス１４４と通信することができる。コンピューティングデバイス１４４は、一般に画像捕捉デバイス１４２およびデータ取得デバイス１４０からの画像を記憶および分析するために、適切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のが一般的である。このようなハードウェアおよび／またはソフトウェアは、たとえば、表面特徴を分析することができるのが一般的である。たとえば、歪みセンサ４０は、上で論じたように変形および歪みが生じたかどうかを判断するために分析され得る。
【００３３】
コンピューティングデバイス１４４は、さまざまなコンピュータ実施される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記憶デバイスを含むことができる。本明細書において用いられる場合、用語「プロセッサ」は、当技術分野においてコンピュータに含まれるものとして言及される集積回路を指すだけではなく、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、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラマブル回路も指す。加えて、記憶デバイスは一般に、コンピュータ可読媒体（たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ））、コンピュータ可読不揮発性媒体（たと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出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ−ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ：ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｃ）、および／または他の適切な記憶素子を含む記憶素子を備えてよいが、これらに限定されるものではない。このような記憶デバイスは、プロセッサによって実施される場合に、コンピューティングデバイス１４４を構成する適切なコンピュータ可読命令を記憶するように構成されてさまざまな機能を実行することができるのが一般的である。
【００３４】
代替の実施形態では、他の適切な撮像装置を含む電界スキャナまたはデバイスなどの、他の適切なデータ取得デバイス１４０が利用されてよい。
【００３５】
特に、データ取得デバイス１４０による構成部品１０の分析は、構成部品１０が本来の位置にあるときに実行されてよい。構成部品１０は、ターボ機械のような組立体内、たとえばターボ機械１００の部分１０２、１０４、１０６内に配置されるとき、本来の位置にある。特に、いくつかの実施形態では、そのような本来の位置の分析が行われるときに、ケーシング１２０全体は構成部品１０を包囲することができる。さらにいくつかの実施形態では、データ取得デバイス１４０による構成部品１０の分析は、さまざまな構成部品が回転中であるときを含む、ターボ機械１００の作動中に行われることがある。
【００３６】
たとえば、データ取得デバイス１４０は、さまざまな手順を用いて、捕捉された情報と適切な歪みセンサ４０および／または構成部品１０とを関連付けつつ、１つまたは複数の歪みセンサ４０から、１つまたは複数の構成部品１０に関する情報を捕捉することができる。いくつかの実施形態では、データ取得デバイス１４０は、特定の歪みセンサ４０または構成部品１０を識別するのに役立つ情報を歪みセンサ４０自体から捕捉することができる（たとえば、歪みセンサ４０がシリアルまたはタギング情報を含む場合）。他の実施形態では、データ取得デバイス１４０は、たとえば歪みセンサ４０を含む関連する構成部品１０の回転位置を認識することによるなどして同期され得る。このような実施形態では、データ取得デバイス１４０からの情報は、関連する動きまたはタイミングに基づいて適切な歪みセンサ４０または構成部品１０と関連付けられ得る。データ取得デバイス１４０によって歪みセンサ４０から捕捉されたデータを、それらの特定の歪みセンサ４０および／または構成部品１０に関連付けるために、任意の他の適切な方法を用いてよいことを認識されたい。
【００３７】
本明細書の記載は、最良の形態を含む本発明を開示するために例を用い、さらに、任意のデバイスまたはシステムを作製および使用し、かつ組み込まれた任意の方法を実行することを含む本発明の実践をいかなる当業者にも可能にするために例を用いる。本発明の特許性のある範囲は特許請求の範囲によって定められ、かつ当業者であれば考えつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、または、それらが特許請求の範囲の文言とわずかに異なる同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあると意図される。
【符号の説明】
【００３８】
１０  タービン構成部品、構成部品
１１  外表面、表面
４０  歪みセンサ、表面特徴
４１  基準点、第１の基準点
４２  基準点、第２の基準点
４５  凹状空間
４７  一意の識別子（ＵＩＤ）
Ｄ  距離
１００  ターボ機械、ガスタービン
１０２  圧縮機部、部品
１０４  燃焼器部、部品
１０６  タービン部、部品
１１２  タービンブレード
１１４  ノズル
１１５  アニュラス
１１６  ロータブレード
１１８  ステータベーン
１２０  ケーシング
１２１  内部表面
１２２  第１のシェル
１２４  第２のシェル
１２６  アクセスポート、ポート
１３０  通信リンク
１４０  データ取得デバイス
１４２  画像捕捉デバイス
１４４  コンピューティングデバイス
１５０  視野
２００  システム
【図１】
2017115868.tif 000003
【図２】
2017115868.tif 000004
【図３】
2017115868.tif 000005
【図４】
2017115868.tif 000006
【図５】
2017115868.tif 000007
【外国語明細書】
2017115868000001.pdf