"タービンまたは発電機のロータアセンブリのロータに形成されたロータボアを診断するためのフェーズドアレイ超音波試験システムであって、前記ロータが内面および外面を有し、該内面が前記ロータボアの表面としての役目をもっており、第1の位置において前記ロータボアの表面に組み付けられるように構成され、該第1の位置から前記ロータボアの表面の第2の位置に向かって超音波ビームを放射する、フェーズドアレイ超音波トランスデューサと、前記超音波ビームの複数の焦点基準を定めるように適合させてあり、前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサからの超音波ビームの放射を制御し、前記超音波ビームを操縦し集中させて前記ロータボアの非破壊診断を実行する、制御システムと、を備える、フェーズドアレイ超音波試験システム。前記制御システムは、コンピュータおよびコントローラを備え、そのコンピュータは、非破壊診断を実行するために前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサを操作するように適合させた前記コントローラをプログラムするように構成されている、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサは、複数の素子を有する二次元フェーズドアレイトランスデューサを備え、該二次元フェーズドアレイトランスデューサが、前記ロータボアの表面の固定位置に設置され、前記制御システムは、前記ビームを第1の方向および第2の方向に操縦するために前記素子を動作させるように適合させてある、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。前記ロータボアの表面が湾曲面である、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。前記ロータボアの表面と前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサとの間に配置されたくさびを含み、該くさびは、前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサを前記ロータボアの表面に組み付け、前記超音波ビームを診断対象の前記ロータボアの部分に集中させるように構成されている、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。複数の前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサが、前記ロータボアの表面に組み付けられる、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサは、複数の素子を備えている、請求項1に記載のフェーズドアレイ超音波試験システム。タービンまたは発電機ロータアセンブリのロータに形成されたロータボアを超音波診断する方法であって、フェーズドアレイ超音波トランスデューサを前記ロータボアの表面の第1の位置に組み付け、前記第1の位置の前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサから診断すべき前記ロータボアの第2の位置に向かって超音波ビームを放射し、前記超音波ビームに関する複数の焦点基準を計算し、前記焦点基準に従い制御システムをプログラムして前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサからの超音波ビームの放射を制御し、当該超音波ビームを診断対象の前記ロータボアの部分へ操縦し集中させる、ことを含む方法。前記ロータボアから超音波データを収集し、該データを分析して1つ以上の裂け目を検出する、ことををさらに含む、請求項8に記載の方法。パルスエコー、ピッチ-キャッチ、電子走査、ダイナミックデプスフォーカシング、扇形走査、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択される超音波試験技術を使用して前記ロータボアの超音波診断を実行する、請求項8に記載の方法。コンピュータを使用して前記制御システムのコントローラをプログラムし、該プログラムが、前記超音波ビームの前記焦点基準を定めることを含む、請求項8に記載の方法。前記焦点基準が、ビーム角度、焦点距離、ビーム幅、焦点位置、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択されることを含む、請求項8に記載の方法。前記フェーズドアレイ超音波トランスデューサが、複数の素子を有する二次元2Dフェーズドアレイトランスデューサを備えることを含む、請求項8に記載の方法。前記ロータボアの表面が湾曲表面である、請求項8に記載の方法。前記ロータの形状を判断するために使用される、請求項8に記載の方法。非フェーズドアレイトランスデューサが前記ロータの形状を判断するために使用される、請求項8に記載の方法。タービンおよび発電機のロータボアの優れた超音波試験システムに対するニーズが依然として存在する。既知のシステムの能力には限界がある。例えば、既知のシステムはビームを操縦するのに固定角度のくさびを利用しているため、ビームの向きを変えるには、トランスデューサを取り外して別の位置に配置し直す必要がある。さらに、既知のシステムは固定焦点をもつビームを含み得るが、トランスデューサの遠近両方の領域を検査できない。したがって、対象領域を検査する多角度のアレイ例えば、扇形走査を提供するとともにトランスデューサの焦点深度を変更する能力を提供する、超音波試験システムを提案することが望まれる。例えばタービンおよび発電機のロータボアといったタービンおよび発電機の部品などの産業機器を、進歩したフェーズドアレイ超音波試験装置および方法を使用して検査する、システムおよび方法に関する本発明によって、上記およびその他のニーズが満たされる。本発明の一態様として、フェーズドアレイ超音波試験システムが、タービンまたは発電機ロータアセンブリのロータに形成されたロータボアを診断するために提供される。該ロータは内面および外面を有している。その内面はロータボアの表面としての役目を果たす。このフェーズドアレイ超音波試験システムは、第1の位置においてロータボアの表面に組み付けられるように構成されたフェーズドアレイ超音波トランスデューサを含む。該フェーズドアレイ超音波トランスデューサは、その第1の位置からロータボア表面の第2の位置に向かって超音波ビームを放射する。超音波ビームの複数の焦点基準focallawを定めるように適合させた制御システムが、フェーズドアレイ超音波トランスデューサからの超音波ビームの放射を制御し、超音波ビームを操縦して集中させ、ロータボアの非破壊診断を指揮する。この制御システムは、コンピュータおよびコントローラを含み得る。そのコンピュータは、診断を実行するためにトランスデューサを操作するように適合させたコントローラをプログラムするように、構成されている。フェーズドアレイ超音波トランスデューサの少なくとも1つは、複数の素子を有する二次元フェーズドアレイトランスデューサとすることができ、この場合の制御システムは、ビームを第1の方向および第2の方向へ操縦するために前記素子を動作させるように適合させる。本発明の別の態様が、タービンまたは発電機ロータアセンブリのロータに形成されたロータボアを超音波診断する方法である。この方法は、フェーズドアレイ超音波トランスデューサをロータボア表面の第1の位置に組み付け、診断すべきロータボアの第2の位置に向かって第1の位置のフェーズドアレイ超音波トランスデューサから超音波ビームを放射し、超音波ビームに関する複数の焦点基準を計算し、該焦点基準に従い制御システムをプログラムしてフェーズドアレイ超音波トランスデューサからの超音波ビームの放射を制御し、診断すべきロータボアの部分へ超音波ビームを操縦し集中させる、ことを含む。当方法では、タービンまたは発電機ロータボアの部分から超音波データを収集し、該データを分析してその中の裂け目を検出することをさらに含み得る。タービンまたは発電機ロータボアの超音波診断の実行は、パルスエコー、ピッチ-キャッチ、電子走査、ダイナミックデプスフォーカシングDDF、扇形走査、およびこれらの組み合わせ、からなるグループから選択される超音波試験技術を使用することを含むことができる。当方法では、超音波ビームに関する焦点基準を定めることを含んだ、コンピュータを使用して制御システムのコントローラをプログラムすることを、さらに含み得る。プログラムするステップは、ビーム角度、焦点距離、ビーム幅、焦点位置、およびこれらの組み合わせ、からなるグループから選択される焦点基準を、前記の焦点基準として定めることを、含めることができる。本発明は、限定されるわけではないが、例えば、タービンまたは発電機ロータアセンブリのロータに形成されたロータボアといったタービンおよび発電機の部品など、産業機器の種々の部品を検査し診断するための超音波試験システムおよび方法に関する。超音波試験検査から得られた結果は、部品の状態を評価するために利用される。本発明は、幅広く様々な産業設備に応用可能であり、特に、発電設備へ応用可能である。しかしながら、本明細書においては、説明を容易にするために、発電タービン例えば、発電機および蒸気タービンの超音波検査に適用されるものとして本発明を説明する。例えば上、下、頂、底、左、右、およびこれらの派生語など、本明細書において使用される方向の表現は、図面に示されている構成要素の向きに関するものであり、特許請求の範囲中で明確に詳述する場合を除き、特許請求の範囲を限定するものではない。本明細書において、2つ以上の部品が組み付けられるという表現は、それらの部品が直接的に繋ぎ合わされ、あるいは、1つ以上の中間部品を介して繋ぎ合わされることを意味する。本明細書において、複雑な形状という表現は、物体の一部分が当該物体の他の部分と実質的に異なる外形または構成を有するような、種々の異なる外形および構成を有している物体を指す。例えば、限定するわけではないが、複合曲線が、本明細書において使用されるような複雑な形状である。複合曲線は、2以上の方向または次元において変化または変動する例えば、凸部および凹部の両方を含む曲線である。本発明はフェーズドアレイ超音波試験を採用し、例えば、タービンおよび発電機のロータ、より詳しくはタービンおよび発電機のロータに形成されたボアなど、タービンおよび発電機といった発電に使用される設備を検査する。フェーズドアレイ超音波試験システムは、単一トランスデューサまたは多重トランスデューサを含み得る。トランスデューサのそれぞれは、典型的には、トランスデューサを形成する個々の素子の連続として製造される。これら個々の素子は、これから発せられる超音波エネルギーを成形し、角度を付け、あるいはロータボアに集中させることを可能とする種々のシーケンスでパルス駆動することができる。フェーズドアレイトランスデューサは、ボアの表面例えば、ロータの内面に組み付けられる。ボア表面からフェーズドアレイ検査トランスデューサを使用して、従来のボアソニック検査方法において必要である音を屈折させるための多数の個別のくさびを不要とし、多重傾斜ビーム検査掃引の同時実行を可能とする。実行される掃引は、垂直方向または水平方向であってよい。さらに、追加の焦点基準を使用することによって、トランスデューサの変更または配置変更を必要とすることなく、トランスデューサを、ロータ材料のひびに対する感度を高めるべく合焦させることができる。フェーズドアレイ超音波試験の結果が、検査部品の状態および完全性を評価するために使用される。例えば、裂け目の外縁からの反射を、徴候の広がりを正確に予測するために使用することができる。他のフェーズドアレイ技術を、問題となる重大な欠陥を、ロータ材料に以前から存在するあまり重要でない多孔性の欠陥または他の些細な鍛造の欠陥から区別するために、使用することができる。本発明の特定の態様を詳しく説明したが、それらの詳細に対する種々の変更および代替を、本明細書の教示全体に照らして生み出せることは、当業者であれば理解できるはずである。したがって、開示される特定の構成は、あくまでも例示を意味するにすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。さらに、図示および説明を容易にするために、タービンロータアセンブリを図面に示し、図面に関する以下の説明において述べる。しかしながら、当図面および説明は、発電機ロータアセンブリにも同様に適用可能である。図1は、本発明に関係するタービンロータアセンブリ1を示している。図1の例において、タービンロータアセンブリ1は、ロータ100、ディスク105、ボア110、およびボア開口115を含んでいる。ロータ100は、内面120および外面125を有する。内面120は、ボア110の表面として機能する。ディスク105は、当分野で既知のいずれかの従来手段図示略を使用してロータボア100に組み付けられている。ボア開口115は、ボア110へのアクセスを提供する。図2は、図1に示したタービンロータアセンブリ1を試験するための本発明の一実施形態によるフェーズドアレイ超音波試験システム50を示している。図2は、図1に示したような、ロータ100、ディスク105、ボア110、ボア開口115、ロータ内面120、およびロータ外面125を含んでいる。図2には、くさび52に組み付けられた超音波トランスデューサ54またはプローブがさらに示されている。別の実施形態においては、超音波トランスデューサ54およびくさび52の組み合わせを2つ以上使用することができる。前述したように、一実施形態において、トランスデューサ54およびくさび52は、超音波トランスデューサをボア110の内側へ運び入れるための当分野で従来技術である自動システムを使用して、ボア開口115を通しボア110へ挿入することができる。くさび52は、設置領域123に組み付けられている。設置領域123は、ボア110の表面としての役割をもつロータ内面120に位置している。ビーム図示せずがトランスデューサ54から発せられ、くさび52を通り、次いで試験対象の物体例えば、ボア110を通る。したがって、くさび52は、ビームを所望の診断領域例えば、ボア110へさらに制御例えば、配向、操縦するために光学レンズ型装置として機能する。この方法において、くさび52は、例えば、限定するわけではないが、ビームの幅および方向を対象領域に集中するように部分的に制御することができる。しかしながら、個々のくさび52の操縦能力は限られている。したがって、既知の1Dトランスデューサが、例えば図2のボア110の領域を検査するために、多数のくさびを必要とすることが理解される。ボアの表面すなわち、ロータ内面120における多数のくさびの選択、配置、および再配置は、検査を続ける時間全体を大きく増やす時間のかかるプロセスである。くさび52およびトランスデューサ54の配置をより効率的にする努力で当分野において進歩が得られている例えば、米国特許第6,792,809号に開示のSelfAligningTurbineDiscInspectionApparatusを参照が、検査を正確に実行するために必要なくさび52の数を減らすことが望まれる。本発明のフェーズドアレイ超音波試験システム50および方法は、2Dビーム操縦能力および制御システム56を提供してトランスデューサ54から発せられるビームを制御することによって、この目標を首尾良く達成する。トランスデューサ54は、第1の電気ケーブル62を介して制御システム56と通信する。第1の電気ケーブル62の一端はトランスデューサ54と接続され、第1の電気ケーブル62の他端は制御システム56のコントローラ60と接続される。コントローラ60は、第2の電気ケーブル64によってコンピュータ58と接続される。本発明の範囲から外れることなく他の構成図示せずも使用可能である。例えば、一実施形態においては、無線の構成図示さずを使用することができ、別の実施形態においては、例えばコントローラ60を省き、トランスデューサ54をコンピュータ58およびそのソフトウェアによって直接制御することができる。コントローラ60は、トランスデューサ54の操作に適合させた既知のまたは適切なフェーズドアレイトランスデューサ制御ユニットのいずれかであってよい。より具体的に、コンピュータ58は、コントローラ60をプログラムして所定の焦点基準のセットに従いトランスデューサ54を操作するためのソフトウェアを含んでいる。したがって、作業時、例えば角度、焦点距離、および焦点位置など、共同してトランスデューサ54の焦点基準を形成するビームパラメータを、コンピュータ58を使用して入力および変更することができる。コンピュータ58に入力されたビームパラメータは、そのような焦点基準に従ってタービンの所定部分、例えばタービンロータボア、の診断を実行するようにトランスデューサ54を制御すべくコントローラ60をプログラムするために使用される。所望の診断を指揮すべくコントローラ60をプログラムするための焦点基準および他の必要なパラメータすべてをきめるように、既知のまたは適切なソフトウェアプログラムのいずれかを使用できることが理解される。例えば、限定ではないが、既知のフェーズドアレイトランスデューサコントローラが、TomoScanIIIPAという商品名でカナダのZetecから市販されている。例えば、TomoScanIIIPAまたは同様のシステムを、超音波信号の取得を管理し、信号のリアルタイム画像化および以前の取得データのオフライン分析のいずれかまたは両方を提供するために、制御システム56に実装することができる。実行すべき超音波診断をプログラムし、診断を実行してデータを取得し、次いで裂け目に関してデータを分析するためのスタンドアロンのソフトウェアパッケージとして使用することが可能である。あるいは、例えば、焦点基準を分けて作成し、コントローラ60をプログラムするために使用することができる幅広く様々な他の既知のまたは適切なソフトウェアパッケージと併せて使用することが可能である。追加システム図示せずを本発明のフェーズドアレイトランスデューサ制御ユニット60と組み合わせて使用できることも理解される。例えば、限定するわけではないが、動作制御ユニット図示せずを、トランスデューサの自動的な配置および設置のための配送機構を制御するために使用することができる。前述したように、配送機構は、ボア開口115を通してボア110内へトランスデューサを届けるために使用することができる。一般に、配送機構は、トランスデューサ54をボア110内に適切に配置するための通常は油圧または空気圧による機構と、トランスデューサ54をロータ内面120に対して保持するための手段と、を提供する。さらに、超音波データは、タービンロータボアの一部分から収集でき、このデータを分析して、この部分における裂け目を検出することができる。データの分析は、当分野で既知の種々の技術を使用して実行することができる。例えば、分析を実行するためにソフトウェアプログラムを使用することができる。一実施形態において、本明細書に援用される米国特許出願公開2009/0307628に記載のようなソフトウェアを使用することができる。前述したように、既知のロータボア超音波試験技術は、ほぼ、例えば米国特許第6,736,011号に記載されているタイプの線形または一次元1Dトランスデューサおよび方法に限られている。本発明のトランスデューサ54およびフェーズドアレイ超音波試験システム50は、二次元2D検査を提供する。この本発明の進歩態様をさらに説明するために、続けて図2を参照し、既知の超音波トランスデューサおよび試験方法と例示システム50および方法とを対比した実施例限定目的ではないを提示する。以下の実施例は、説明の目的で提示されているにすぎず、決して本発明の範囲を限定するものではない。実施例:この例においては、約3インチ7.62センチメートルの幅を有するロータ100のボア110の領域が診断対象である。この領域を既知の超音波試験技術を使用して検査するためには、約6個の異なるくさび図示せずが必要であり得る。一方で、図2に示したフェーズドアレイ超音波試験システム50の例示的実施形態によれば、同じ領域を1つのくさび52を使用して検査することができる。既知の1D技術は、比較的広い領域にわたりビームを操縦する能力に限界があり、したがって複数のくさびが必要である。具体的には、前述したように、一次元トランスデューサが一方向にしか操縦できないため、くさびおよびトランスデューサが完全には平坦でない湾曲面に設置される場合、ビームを望み通りに制御することを難しくする。タービンロータボア典型的には円筒体であるの内面のあらゆるトランスデューサ設置面は、湾曲表面であり平坦ではない。したがって、例えば、ビームを所望の診断領域へ分配し、集め、あるいは集中させてボア110の形状に適応させるために、上述の複数例えば、6つの異なるくさびが必要になる。反対に、本発明のトランスデューサ54は、二次元でプログラムおよび制御例えば、集中させることができる可能である。例示的制御システム56を通じた、そして特に、同様の結果を達成するために複数の異なるくさびを交換することではなく所望の焦点基準でコントローラ60をプログラムすることによる、トランスデューサ54の焦点合わせによって、検査プロセスが大幅に能率的になる。例示的システム50および方法は、従来のシステムおよび方法でかかる時間と比べ、ロータボア検査にかかる時間を大幅に短縮すると期待される。具体的には、システム50は、検査時間を約12時間に短縮する可能性を有し、結果としてタービンの停止時間を、従来の検査方法において典型的な約3日と比べ、わずか1日にすることができると、期待される。また、典型的なロータボア検査に必要なくさび例えば、くさび52の数を、おおよそ50~80、またはそれ以上に減少でき得ると、期待される。このことは、6つのくさびから1つのくさび52へと80を超えるくさび数の実際の削減を示している当実施例において証明される。この実施例との関連において、本発明の別の実施形態によれば、限定するものではないが、2つなど、複数のフェーズドアレイトランスデューサを使用することができる。追加のトランスデューサは、走査時間の最適化に貢献する。図3は、前述したように、2Dフェーズドアレイトランスデューサである図2に示す例示的トランスデューサ54の底の概略図を示している。図示のとおり、例示的2Dトランスデューサ54は、個々の素子53を含んでいる。図3においては、30個の個別素子53があって、3×10のアレイに配置されている。個別要素53の各々は、基本的に分割トランスデューサとして機能し、図2に示すトランスデューサ54から発せられる超音波ビームを2つの方向、矢印55で示す図3における左右方向および矢印57で示す図3における上下方向に、操縦することを可能にする。したがって、上述したように、1つのトランスデューサ54を、1Dの設計と対比した場合に、少数のくさびを使用して同等の検査を効果的に実行できるよう、効率的に操り、集中させることができる。本発明は特定の2Dフェーズドアレイトランスデューサの使用に限定されないことが、理解される。ある適切な数の素子を有する既知のまたは適切な2Dフェーズドアレイトランスデューサのいずれでも、図2に示す例示的システム50において使用することができる。図3に図示したタイプの2Dフェーズドアレイトランスデューサは、例えば、限定するわけではないが、仏国のBesanconに事業所を有するImasonicSAから市販されている。一般的には、フェーズドアレイトランスデューサは、当該フェーズドアレイトランスデューサを使用する用途の要件に応じて特注される。また、本明細書において説明されるとおり、図2に示す例示的フェーズドアレイ超音波試験システム50および方法を、1Dフェーズドアレイトランスデューサの性能例えば、限定するわけではないが、操縦および焦点合わせの能力の改善にも首尾良く使用できることも、理解される。さらに、後に続けられる超音波診断に備えて未知の形状のタービン部品の輪郭を明らかにするために、図2に示すシステム50を、従来の例えば、非フェーズドアレイトランスデューサセンサ例えば、測定センサ、熱センサ、光センサを使用してデータを収集する用途に、使用することもできる。例えば、フェーズドアレイトランスデューサまたは非フェーズドアレイトランスデューサは、ボアの内側容量からデータを生成するために使用することができ、ボアデータは、ロータの形状を割り出すために使用することができる。さらに、本発明のいくつかの実施形態において、くさび52は、トランスデューサ54を取り付ける別部品とするのではなくて、トランスデューサ54と一体化されていてもよいことが理解される。例えば、トランスデューサ54は、所定角度のくさび52に恒久的に取り付けることができる。さらに、限定するわけではないが、パルスエコー技術など、様々な種類または方法の超音波検査技術を使用できることが理解される。一般に、パルスエコー技術においては、2つ以上の2Dフェーズドアレイトランスデューサが、基本的に互いに隣り合って配置される。そして、ビームが各トランスデューサから放射され、欠陥、裂け目に遭遇したときに各ランスデューサからのビームが、該ビームの放射元のトランスデューサにエコーとして跳ね返る。このエコーが、図2に示す制御システム56を使用して分析される。上記パルスエコー技術は、あくまでも、本発明を用いたタービンロータボア検査に使用することができる多数の方法および技術の一例にすぎない。例えば、電子走査、焦点収束dynamicfocusing、および扇形走査方位角または角度走査とも呼ばれるのいずれか1つ以上など、幅広い各種の他の既知のまたは適切なビーム集中および操作方法を、使用することも可能である。これらの各方法は、IntroductiontoPhasedArrayUltrasonicTechnologyApplicationsbyDrMichaelDCMolesetalRDTechInc2004に詳しく説明されている。前述し、図2に示したように、フェーズドアレイ超音波試験システム50は、上述の進歩した超音波試験技術を、トランスデューサ54のコンピュータ制御操作を通じて達成する。本発明に従って実行されるフェーズドアレイ超音波検査は、ロータ体積内のひび、裂け目のより高解像度画像化を可能にする。また、同じ欠陥ひび、裂け目について、様々な入射角扇形走査からの観察精査も可能にし、従来の超音波検査で得られる解釈と比べて、ひび、裂け目の位置およびサイズの向上した解釈を得ることが可能になる。例えばSiemensEnergyIncなどの企業が自身のタービンまたは発電機の部品を診断する場合、例えばタービンまたは発電機ロータボアの形状に関するパラメータは、既知であり、多くの場合、焦点基準をプログラムするときにこれらパラメータをソフトウェアへ入力するだけでよい。例えば、代表的に部品の設計図またはコンピュータモデルが利用可能であり、ソフトウェアへインポートすることができる。しかしながら、例えば他社の製造に係るタービンおよび発電機の部品を検査する場合など、形状は常に既知ではない。このような場合、試験対象の物体の形状は、既知の技術および方法を使用して始めにモデル化または輪郭化することができる。したがって、本発明は、既知および未知の複雑および単純な形状の幅広い様々な産業部品をより効率的に検査するためのシステムおよび方法を提供する。本発明のフェーズドアレイ超音波試験システムおよび方法は、例えば、ロータの体積内の裂け目、ひびを検出するために、および、タービンまたは発電機ロータなどの部品の状態および完全性を評価して部品の寿命評価を判断するために、タービンまたは発電機ロータボアなど、産業機器の正確、精密、かつ高信頼性の検査を提供する。当該検査は、従来のロータボア検査技術と比べて短時間で実行することができる。本発明の具体的実施形態を詳しく説明したが、本明細書の開示による教示全体を参考に、それらの詳細について様々な変更および代案を展開できることを、当業者であれば理解できる。したがって、開示した個々の構成は、あくまでも例示を意図しており、特許請求の範囲の全域およびそのあらゆるすべての均等物が認められるべき本発明の範囲を限定するものではない。"