JP2008517282A - 測定システム用照明システム - Google Patents
測定システム用照明システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008517282A JP2008517282A JP2007537081A JP2007537081A JP2008517282A JP 2008517282 A JP2008517282 A JP 2008517282A JP 2007537081 A JP2007537081 A JP 2007537081A JP 2007537081 A JP2007537081 A JP 2007537081A JP 2008517282 A JP2008517282 A JP 2008517282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- throat
- region
- light
- vane ring
- illumination source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 87
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/28—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring areas
- G01B11/285—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring areas using photoelectric detection means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
ガスタービンエンジンのベーンリング(8)のスロート領域(10)などの対象を反射によって測定する改良された方法および装置(20)は、反射の質を向上させ、それによって質の悪い反射に関連した問題を軽減させるために、改良された照明配置(30)を使用する。質の悪い反射は、像処理に不利な影響を与える可能性があり、従って測定の正確さを低減させる可能性がある。
Description
本発明は、選択されたスロート(throat)の境界をなすベーン(vane)およびシュラウド(shroud)を照射または照明し、次いでその結果生じる影領域を測定することによって、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する方法に関する。
ガスタービンエンジンに対してステータリングを校正するためには、ステータのフロー領域が決定されなければならない。従来どおり、ステータリングのフロー領域は、ステータリングを空気が通過するときの圧力降下を使用してその有効フロー領域を決定するフローリグ(rig)の使用によって決定することができる。ステータリングのフロー領域を決定する別の従来法は、スロート領域の寸法を機械的に測定することを含む。この方法は時間がかかり、改良の余地がある。
本発明の1つの目的は、改良されたベーンフロー測定システムを提供することにある。
本発明の一態様によれば、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、アレイが、このアレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する装置において、1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、少なくとも1つの主照明源が、2次影を実質的に含まない反射率の領域を提供するように、ベーンリングの十分に近くに配置されており、前記2次影は、ベーンリングの一部分によって引き起こされた少なくとも1つの主源からの光の遮断によって生じるものであり、さらに、前記反射率の領域および前記影に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、選択されたスロートの領域に関する寸法データを決定するためにデータを解析するプロセッサと、を含む装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、アレイが、このアレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロートを測定する装置において、1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された複数の主照明源を含み、1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、複数の主照明源が隣接するそれぞれの光放射ゾーンを提供し、前記隣接するゾーン間に実質的な重なりまたは隙間がなく、さらに、前記反射率の領域および前記影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、選択されたスロートの領域に関する寸法データを決定するために、前記領域に関するデータを解析するプロセッサと、を含む装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、アレイが、このアレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロートを測定する装置において、1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、主照明源と選択されたスロートの間に位置する有効な仮想照明源を提供するように、少なくとも1つの主照明源が配置され、集束した光ビームであり、さらに、前記反射率の領域および前記影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、選択されたスロートの領域に関する寸法データを決定するためにデータを解析するプロセッサと、を含む装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、アレイが、このアレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する装置において、1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、さらに、前記反射率の領域および前記影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、前記データをフィルタリングするために検出器と協働する偏光フィルタと、選択されたスロートの領域に関する寸法データを決定するためにデータを解析するプロセッサと、を含む装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する方法であって、ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、アレイが、このアレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロートを測定する方法において、少なくとも1つの反射率の領域および少なくとも1つの1次影の領域を提供するために、ベーンリングの選択されたスロートに向かって光を導くステップであって、前記領域が、選択されたスロートの領域に比例する、光を導くステップと、反射率の領域からより均一な反射率データを受け取ることを可能にするために、反射された光の強度を、反射率の領域を横断して選択的に変化させるステップと、反射率の領域から反射率データを得るステップと、選択されたスロートのスロート領域に関する寸法データを決定するためにデータを解析するステップと、を含む方法が提供される。
一態様において本発明は、コントラストを向上させ、光センサの光飽和を低減させる、より安定で均質な被測定照明反射を提供することによって、測定の正確さおよびロバスト性を有利に向上させる。他の態様では、測定されている選択されたスロートのスロート領域に対応する影の領域を取り囲む反射の領域に投影される2次影を最小化することによって、スロート領域測定の正確さが向上する。本発明のこれらの利点および他の特徴は、以下に説明される好ましい実施形態を参照することによってよりよく理解されるであろう。
ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する方法および装置は、本願の参考となる本発明の出願人の同時係属中の米国特許出願第10/270506号に記載されている。
図1および図2を参照すると、ベーンリング8は、間に複数の個々のスロート10を画定するステータベーン9a、9bの環状アレイを有する。それぞれのスロート10は、インナベーンシュラウド11、アウタベーンシュラウド12、先行ベーン9aの後縁13、および隣接ベーンすなわち後続ベーン9bの凸面に投影された線14(図3参照)を境界とする開口である。シュラウド11、12は、後縁13およびスロート10よりも上方に延びており、ある透視角度からはスロート10が見えにくくなっている。複数の光源または他の放射源30が適当な方法でベーンリング8を照明し、反射された放射の像を捕捉するためにカメラ26または他のセンサが提供される。この装置の動作方法は、参照文献である本発明の出願人の同時係属出願第10/270506号に詳細に記載されており、本明細書でさらに論じる必要はない。
図1および図2をさらに参照すると、スロート領域を画定するベーン9a、9bは、シュラウド11、12に関して相対的に深く配置することができ、したがって、シュラウド11、12の半径方向外側へ延びる周縁部分によって、図2に示されているように、2次影34が投影される傾向がある。これらの2次影34は、反射領域と影領域の間のコントラストを弱める傾向があり、それによってプロセッサ37によって実施される像解析プロセス中に誤差を生み出す。
この2次影の問題は、図2に示されているように、光とベーンリングの間の入射角を低くして、シュラウドによって2次影が投影されないようにすることによって、ある程度、対処することができる。しかし、低い入射角は、カメラ26に向かって反射される光量を不利に低下させる。図2を参照すると、カメラ26は後縁に対して概ね垂直に配置されており、したがって、高い入射角を有する光(すなわち、より垂直に後縁に当たる光)はより多くの光をカメラ26の方向に反射させることが理解される。このことは、シュラウド領域などベーンリングの照明しにくい一部の領域は、ベーン後縁などの他の照明しやすい領域ほどには反射しないことを意味する。
この低入射角照明の問題は、光の強度を増大させることによって補償することができるが、光の強度の増大はさらに、後縁などのベーンリングの照明しやすい(したがって一般により明るい)領域からの反射率を増大させる傾向がある。したがって、ディジタルカメラなどの電子工学光センサが使用されるときには、光の強度の増大が、ベーンリングの照明しやすい領域からの反射率を所望の反射率よりも大きくし、この大きな反射率が、センサ内の光センシングデバイス(例えばディジタルカメラ内の電荷結合デバイスすなわちCCD)に過負荷をかける可能性がある。これは、過負荷がかけられたセンサが光データの処理を誤る「ブルーミング(blooming)」と呼ばれる効果をもたらし、その結果生じる像は、隣接する暗い領域への光の「ブリーディング(bleeding)」を有し、それによってこの像の歪みを引き起こす。したがって過照明は、ベーンリング8のスロート10の輪郭を画定する明/暗境界を歪ませる傾向があり、したがって過照明は測定の不正確さにつながり、このことは、ベーンリングが高反射性の仕上げまたは磨き仕上げを有する場合に特にそうである。
図3に、この問題および他の問題に対処する本発明に基づく装置20を示す。装置20は固定具22を含み、固定具22は、光検出器26、例えばカメラがそれぞれのスロートの像を捕捉し、次いでプロセッサ37がそのデータを解析して、リング8全体の総スロート領域に関する寸法データを得ることができるようにするため、ベーンリング8をその軸を中心に漸進的に回転させることができるように、回転インデックス(indexing)テーブル24を有することが好ましい。
ベーンリング8は、選択された個々のスロート10の周縁がカメラ26の光学測定視野28の中に収まるような、像のできる位置にある固定具22に置かれる。選択されたスロート10を強調する所望の方法でベーンリング8上に影領域が投影されるように(領域31によって表された)光を投射するため、装置20はさらに、スロート画定位置に配置された複数の主照明源30(図4も参照されたい)を含む。影領域は、ベーンリング8が光を反射する反射領域によって隙間なく取り囲まれ、この反射領域と対照をなし、それによってスロート領域の輪郭を画定することが好ましい。(領域33によって指示された)光を投射し、先行ベーン9aの後縁を照明するために、補助照明源32が配置されることが好ましい。
図3をさらに参照すると、(矢印Cとして指示された)カメラ26のビューイング方向は、測定の正確さおよび容易さを最大化するため、選択されたスロート10の視野28に対して実質的に垂直であることが好ましい。したがって、後続ベーン9bの凸面上に画定される影の下側境界をより正確に画定するため、好ましいビューイング方向Cは垂直からわずかに上方である。個々のスロート10の周縁が測定視野28の中にあるように示される、像のできる位置にある固定具22にベーンリング8が配置されると、照明源30、32に適応するカメラ26または他の放射線検出器は、視野28の中のベーンリング8の部分の像の捕捉に移ることができる。
使用中、カメラ26によって捕捉された像はプロセッサ37によって処理される。プロセッサ37は、選択されたスロート10の寸法データを計算して得るために、この像を解析する。プロセッサ37はさらに、ベーンリング8の総スロート領域10の寸法データを得るために、測定データを合計することが好ましい。ベーンリング8のそれぞれのスロート10の像を漸進的に捕捉するため、固定具22内に保持されたベーンリング8を、回転インデックステーブル24を用いて、1つの位置から他の位置へ回転させる。
光/影境界に高い鮮鋭度を提供するため、主照明源30および補助照明源(1つまたは複数)32は一般に平行にされる。しかし、低入射角照明およびブルーミングに関連した前述の問題に対処するため、図4に最もよく示されている本発明の一実施形態では、本発明が、後に詳述するように互いに隣接し互いに傾けて配置された複数(この実施形態では4つ)の主照明源30を含む。それぞれの主照明源30は、図4Aに示されているように、1つの平面内では実質的に集束し、別の平面内では実質的に平行なビームを放射する。(図解の都合上、図3bでは光が実線として表されている。)したがって、それぞれのビームはプリズム状であることが好ましい。さらに、光ビームは全て、単一の軸に沿って一致するように集束することが好ましく、これによって事実上、線光源である仮想光源36が生み出される。その組合せ効果は、光が見かけ上、仮想線光源36から放射されること、および光が、図4に示されているようにベーンリング8の選択された領域に所望どおりに投射することができる複数のゾーン38を有することである。それぞれの照明ゾーン38はもちろん、主照明源30の1つに対応し、したがって、主照明源30の1つによって独立に制御することができる。すなわち、ゾーン38の強度を好みに応じて変更することができるように、主照明源30の強度は、好ましくは例えば操作者によって、より好ましくはカメラまたは他のセンサ(1つまたは複数)あるいは他の適当な方法によって受け取られたフィードバックに基づいてコンピュータによって、調整可能であることが好ましい。
図4に示されているように、それぞれの放射ゾーン38は互いに隣接しているが、スロート10の周囲の強度の不必要な増大または低下を最小限に抑えるため、隣接するゾーン38間に重なりまたは隙間をほとんど乃至まったく持たないことが好ましい。シュラウド11、12のいずれによっても2次影が実質的に投影されることなく、ベーンリング8のスロート開口を取り囲む全ての表面が十分に照明されるようにベーンリング8の領域に光を放射できるよう、仮想照明源36は、選択されたスロート10の近くに位置することが好ましい。仮想主照明源36とベーンリング8の選択されたスロート10の間の距離は、ベーンリング8および選択されたスロート10のサイズに応じて調整することができることが好ましい。例えば、(図4では破線で示されている)選択されたスロート10′を有するさらに大きなベーンリング8′は、十分に照明されるために、仮想主照明源36とベーンリング8′の選択されたスロート10′との間にさらに大きな距離を要求する可能性がある。対象ベーンリングに対する仮想源位置の調整は、仮想源に対してベーンリングを移動させることによって(好ましい方法)、照明源30の方向を配置し直すことによって、および/または図8を参照して後述するように移動可能なレンズ系の使用によって達成することができる。
個々の主照明源30は、それぞれの照明ゾーン38の強度を(希望に応じて自動的にまたは手動で)個別に調整することができ、それぞれの主照明源30のビーム集束角度「A」を調整することができるように、独立に制御されることが好ましい。角度Aは、特定の対象を照明するときに提示される利益に応じて、図4に示されているように等しい角度とし、または図5に示されているように異なる角度とすることができる。
図5に、スロート領域10の輪郭をより良好に画定するための個々の照明ゾーンの強度調整の一例を示す。照明されるベーンリング8の幾何形状のため、スロート開口を取り囲む表面は一般に、仮想主照明源36からさまざまな距離に位置する。スロート開口のまわりの表面はさらに、該部分の材料および表面条件、光の反射角などが異なるため、光反射率に関しても異なっている可能性がある。仮想主照明源36は、照明ゾーン38での光強度の調整に優れている。したがって、ベーン9a、9bを実質的に照明するより幅の広い(角度A2、A3を有する)内側照明ゾーンと、インナシュラウド11およびアウタシュラウド12を実質的に照明するより幅の狭い(角度A1、A4を有する)外側照明ゾーンと、を有する仮想主照明源36を配置することが好ましいことがある。これらの内側および外側照明ゾーン38の強度およびサイズは、それぞれのシュラウド11、12およびベーン9a、9bの光反射特徴に従って調整できることが好ましい。したがって、2次影を投影することを実質的に回避し、同時に重大なブルーミング問題を引き起こさない方法で、選択されたスロート10の領域を照明することができる。考察した「ゾーン」は本来、概念上のものであり、実際には、任意のサイズおよび数とすることができ、可変強度「サブゾーン」を有する一般的な光源または他の放射源によっても提供することができることを理解されたい。
図3および図6を参照すると、前述のとおり、ベーン後縁13を照明し、同時にベーンスロート開口の内側の照明を回避するために、補助照明源32を使用することができる。アウタシュラウド12によって引き起こされる2次影の問題を回避するため、補助照明源32のビームは、(図3に示されているように)低い入射角で投射され、好ましくはアウタシュラウド12のすぐ上、水平線から上方に約10°から15°の角度で投射される。主照明源30と同様、補助照明源32も、1つの平面内では平行であり(図3参照)、別の平面内では集束する(図6参照)ビームを放射することが好ましい。したがって補助照明源32からのビームもプリズム状であり、直線に集束し、ベーン9aの後縁13の近くに仮想補助照明源40を提供する。したがって、その結果生じる補助照明ゾーン42は、ベーン9aの後縁13だけをちょうど照明するサイズおよび形状を有することが好ましい。補助照明源32の使用は任意であり、主照明源30が本発明にどう使用されるかによって左右されることに、何の改良も付け加えてはいけない。
図7Aに示された代替装置では、影領域および反射領域をカバーするベーンリング8の領域に光を放射するために、仮想主照明源36の位置など、選択されたスロート10の近くに、1つに結合された主照明源36とカメラ/センサ26が配置され、反射領域に対する不十分な放射によって反射領域に2次影が投影されることを防ぐ。言い換えると、仮想照明源36の代わりに、少なくとも1つの実際の照明源を、同じ位置で使用することができる。妨害を避けるため、一方の存在が他方の動作を妨害しないように、(例えば光ファイバの使用によって)光源とカメラ/センサとを事実上結合することができる。同様に、「単一の」照明源30を、実際には、複数の光ファイバ送達光源からなる単一の束を含む照明源30とすることができ、したがって、この実施形態と前述の実施形態の間の一種のハイブリッドを提供することができる。被照明面の部分の位置の関数として光の有効強度を変化させる(例えば中心でより薄暗く、アウタシュラウド領域に向かってより明るくする)ことができる(破線で示された)フィルタ50を任意選択で光に追加することによって、この単一の照明源をさらに改良することができる。これは、先に示した複数の照明源を使用する解決策と実用的に同じ効果を可能にする。図7Bに示された他の構成では、それぞれの放射ゾーンを提供する複数の主照明源が比較的に小さなサイズを有し、したがって、複数の主照明源が実質的に2次影を生じることなく十分に照明し、それによってベーンリング8の領域上に概ね均一に光を放射するように、複数の主照明源をスロートの近くに配置することができる。それぞれの放射ゾーンの強度は独立に調整可能であることが好ましい。カメラ/センサ26(図7Bには示されていない)は、照明装置と分けられていてもよいし、(光ファイバなどによって)照明装置と統合されていてもよい。
本発明の他の実施形態では、カメラ26によって受け取られている偏光された反射光の強度が低減されるように、カメラ26が偏光フィルタ44(図3参照)を含むことができ、これは、ブルーミングの発生を低減させるために実行されることが好ましい。この技法は、本発明に基づく照明技法と一緒に使用してもよいし、従来の照明源を使うときに使用してもよい。
本発明の他の実施形態(図示せず)によれば、スロート10の周囲のベーンリング8の反射率の強度を選択的に低減させるために、ベーンリング8にコーティング材料が選択的に塗布される。ベーンリング8の表面にこのようなコーティング材料を用いると、従来の照明源が使用されるときでも、ブルーミングの問題を最小化するために、主照明源30と補助照明源32の両方の光の強度を、所望の位置で選択的に低下させることができる。例えば、問題となるほどに高い反射率を有する領域(例えば後縁)の反射率を低減させ、それによって測定対象物の反射率をより均一にするために、この領域をこのような粉末で優先的にコーティングすることができる(反対に、相対的に低い反射率を一般に有する対象物の反射率を高めるためにコーティングを使用することもできる)。コーティング材料を表面に有するベーンリングのスロート領域を測定する方法は、他の点では、上述の他の実施形態と同様である。
一般に、上述の実施形態の主照明源30および補助照明源32はともに、赤外線、紫外線など、可視光以外を放射する適当な放射線源に置き換えることができる。
図8に示されているようにレーザを使用することもできる。レーザ投射装置60および可動レンズ装置62が提供される。レーザ投射装置60は、レンズ68を通して反射させるためのガルバノメータ(galvanometer)ミラー、または他の可動反射装置などの回転可能なミラー66上へ好ましくは単一のレーザビームBを投射する適当なレーザアッセンブリ64を含む。これらのミラーおよびレンズによって、レーザビームBをさまざまな方向に「操舵する」ことができ、これによってビームBの可変軌道が得られる(図8にはそのうちの2例が示されている)。コントローラ70はミラー角度の制御を可能にする。可動レンズ装置62は、ベーンリング8の対象スロート10に向かってレーザビームBを向け直すための第2のレンズ68を含む。ミラー66の角度が変えられると、レンズ68は協働して、レーザビームを常に仮想源72に導く。仮想源72の位置は、レンズ装置62の移動によって変更することができる。上記の実施形態と同様に、例えば特定のベーン配置の独特の配置を許容するために、仮想源72を移動させることが必要なこともあり得る(すなわちベーンリング8と仮想源72の間の所望の距離が、あるベーンリング構成から次のベーンリング構成へ移るとき、シュラウド間の同じ幅に対して変わるシュラウドどうしの高さなどに左右されて変わることがある)。使用時、コントローラ70は、スロート10の輪郭をトレースするようにレーザビームBを導くためにミラー66を調整する。この輪郭を、スロート領域を解析し決定する前述の方法と同様の方法でカメラ26(図示せず)によって捕捉することができる。上記の実施形態とは対照的に、この方法では、以前のように境界全体が一度に捕捉されるのではなく、レーザによって境界がトレースされるときの境界の順次捕捉によってスロート領域の像が捕捉される。仮想源72を提供することによって2次影は回避される。他の実施形態では、スロートの周囲がトレースされるときに、ビームBが希望に応じた可変強度を有することができるように、コントローラ70がさらに、レーザ64の強度を制御することができる。
当業者には、本発明の上記の実施形態に対する変更および改良が明白であろう。例えば、複数のカメラ26を使用することができ、それぞれのカメラ26は、スロート領域の規定された部分を測定することができ、その結果は、総計を得るために合計される。あるいは、スロート全体を測定するためにそれぞれのカメラを使用し、結果を平均して正確さを向上させることができる。用語「光」および「カメラ」は、この説明および特許請求の範囲で広く使用されるが、これらは、使用することができる適当な任意の放射線源(1つまたは複数)および検出デバイス(1つまたは複数)を包含することが意図されていること、および、単一のタイプに依存する必要はなく、これらの組合せも使用することができることが理解されるであろう。CCD技術について論じたが、他のセンサは、相補型金属酸化物半導体(CMOS)センサの電荷注入デバイス(CID)などの光感応性デバイスを使用することができ、本発明は、特定のセンシング技術の使用に限定されない。レーザ「トレーシング」技法は他のタイプの光とともに使用することもできることを当業者は理解されたい。以上の説明は例示を意図したものであって、限定を意図したものではない。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
Claims (20)
- ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、前記ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、前記アレイが、前記アレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する装置において、
1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、前記1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、前記少なくとも1つの主照明源が、2次影を実質的に含まない前記反射率の領域を提供するように、前記ベーンリングの十分に近くに配置されており、前記2次影は、前記ベーンリングの一部分による前記少なくとも1つの主照明源からの光の遮断によって生じるものであり、さらに、
前記反射率の領域および前記1次影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、
前記選択されたスロートの前記領域に関する寸法データを決定するために前記データを解析するプロセッサと、
を含む装置。 - 前記少なくとも1つの主照明源が仮想源であり、前記仮想源が、前記仮想源から間隔を置いて配置された少なくとも1つの実照明源からの集束光ビームによって生み出される請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの実照明源が複数の実光源を含み、前記複数の光源が共通の軸に沿って集束した光を提供し、前記軸が前記仮想源を提供する請求項2に記載の装置。
- 前記複数の実光源が、それらがそれぞれに放射する隣接するゾーン間に実質的な重なりまたは隙間ができないように放射するように配置された請求項3に記載の装置。
- 前記実光源の強度が独立に調整可能である請求項3に記載の装置。
- 前記実光源が、1つの平面内では集束し、別の平面内では平行な光を放射する請求項3に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの主照明源が、可視光、赤外光、紫外光およびレーザ光を含むグループから選択されたタイプの放射線を放射する請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの主照明源が少なくとも1本の光ファイバ源を含む請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの主照明源が、前記主照明源から発射された光を、前記照明源によって照明されたゾーンの一部分を横断して選択的に低減させるように適合されたフィルタ部材を含む請求項1に記載の装置。
- ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、前記ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、前記アレイが、前記アレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する装置において、
1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された複数の主照明源を含み、前記1次影が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、前記複数の主照明源が隣接する光放射ゾーンを提供し、前記隣接するゾーン間に実質的な重なりまたは隙間がなく、さらに、
前記反射率の領域および前記1次影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、
前記選択されたスロートの前記領域に関する寸法データを決定するために、前記領域に関する前記データを解析するプロセッサと、
を含む装置。 - 前記放射ゾーン内の光の強度が互いに独立に調整可能である請求項10に記載の装置。
- 前記主照明源が共通の軸に沿って集束し、それによって前記選択されたスロートと前記主照明源の間に仮想照明源を提供する請求項10に記載の装置。
- ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、前記ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、前記アレイが、前記アレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する装置において、
1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、前記1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、前記少なくとも1つの主証明源が、前記主照明源と前記選択されたスロートの間に位置する有効な仮想照明源を提供するために集束した光ビームを提供し、さらに、
前記反射率の領域および前記1次影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、
前記選択されたスロートの前記領域に関する寸法データを決定するためにデータを解析するプロセッサと、
を含む装置。 - 複数の主照明源が提供され、前記主照明源が共通の軸に沿って集束し、それによって前記仮想照明源を提供する請求項13に記載の装置。
- 前記主照明源が、複数の放射ゾーン内に光を放射するように配置され、前記放射ゾーンが、互いに重なりの領域を実質的に含まない請求項14に記載の装置。
- その強度、位置および焦点のうちの少なくとも1つを調整するために、前記主照明源が個別に制御可能である請求項14に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの主照明源が、可視光、赤外光、紫外光およびレーザ光を含むグループから選択されたタイプの放射線を放射する請求項13に記載の装置。
- ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する装置であって、前記ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、前記アレイが、前記アレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングの領域を測定する装置において、
1次影の領域を取り囲む反射率の領域を提供するようにベーンリング上に光を放射するように適合された少なくとも1つの主照明源を含み、前記1次影の領域が、測定される選択されたスロートの領域に実質的に対応し、さらに、
前記反射率の領域および前記影の領域に関するデータを捕捉するように配置された検出器と、
前記データをフィルタリングするために前記検出器と協働する偏光フィルタと、
前記選択されたスロートの前記領域に関する寸法データを決定するために前記データを解析するプロセッサと、
を含む装置。 - ガスタービンエンジンのベーンリングのスロート領域を測定する方法であって、前記ベーンリングがベーンの環状アレイを有し、前記アレイが、前記アレイの隣接する先行ベーンと後続ベーンの間に複数の個々のスロートを画定するベーンリングのスロート領域を測定する方法において、
少なくとも1つの反射率の領域および少なくとも1つの1次影の領域を提供するために、前記ベーンリングの選択されたスロートに向かって光を導くステップであって、前記領域が、前記選択されたスロートのスロート領域に比例する、光を導くステップと、
前記反射率の領域からより均一な反射率データを受け取ることを可能にするために、反射された光の強度を、前記反射率の領域を横断して選択的に変化させるステップと、
前記反射率の領域から反射率データを得るステップと、
前記選択されたスロートの前記スロート領域に関する寸法データを決定するために前記データを解析するステップと、
を含む方法。 - 反射された光の強度を選択的に変化させる前記ステップが、
前記選択されたスロートに向かって導かれた前記光の一部分の強度を選択的に変化させるステップと、
前記反射率の領域から受け取られた前記反射された光をフィルタリングするステップと、
前記部分からの反射率の強度を変更するために、前記選択されたスロートのまわりの前記ベーンリングの少なくとも一部分にコーティングを塗布するステップと、
を含むグループのステップのうち少なくとも1つのステップを使用して達成される請求項19に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/969,935 US7305118B2 (en) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Illumination system for measurement system |
PCT/CA2005/001530 WO2006042397A1 (en) | 2004-10-22 | 2005-10-06 | Illumination system for measurement system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008517282A true JP2008517282A (ja) | 2008-05-22 |
Family
ID=36202637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007537081A Pending JP2008517282A (ja) | 2004-10-22 | 2005-10-06 | 測定システム用照明システム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7305118B2 (ja) |
EP (1) | EP1815210B1 (ja) |
JP (1) | JP2008517282A (ja) |
CA (1) | CA2584501C (ja) |
DE (1) | DE602005025392D1 (ja) |
WO (1) | WO2006042397A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011179493A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | General Electric Co <Ge> | ステータベーン検査システム及び方法 |
JP2017166474A (ja) * | 2016-01-14 | 2017-09-21 | ロールス−ロイス・エンジン・サービシーズ−オークランド・インコーポレーテッド | 有効流れ面積を確定するための走査されたベーンの使用 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0514149D0 (en) * | 2005-07-09 | 2005-08-17 | Rolls Royce Plc | In-situ component monitoring |
ES2320835B1 (es) * | 2007-05-03 | 2010-01-29 | Danobat, S. Coop | Dispositivo de medicion de los parametros de un rotor de alabes y procedimiento de medicion con dicho dispositivo. |
US8650883B2 (en) * | 2010-08-11 | 2014-02-18 | General Electric Company | System and method for operating a gas turbine |
CN102128582B (zh) * | 2010-12-28 | 2012-05-30 | 成都发动机(集团)有限公司 | 发动机涡轮导向器喉道排气面积测量装置 |
US9470508B2 (en) * | 2014-04-23 | 2016-10-18 | General Electric Company | Non-contact coordinate measuring system |
US10859367B2 (en) | 2015-01-28 | 2020-12-08 | General Electric Company | System and method for locating fluid flow orifices on a component |
US10690057B2 (en) * | 2017-04-25 | 2020-06-23 | General Electric Company | Turbomachine combustor end cover assembly with flame detector sight tube collinear with a tube of a bundled tube fuel nozzle |
CN109373937A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-22 | 中国气象局兰州干旱气象研究所 | 植被冠层叶面积指数测量方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4222172A (en) | 1979-01-12 | 1980-09-16 | General Motors Corporation | Vane area measuring device |
GB2134251B (en) | 1982-12-24 | 1986-09-17 | Rolls Royce | Optical radiation pyrometer |
JPS61176806A (ja) | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Hitachi Ltd | 多翼羽根車用組立外観検査装置 |
JPS62182604A (ja) | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 翼列の自動計測装置 |
US4983043A (en) | 1987-04-17 | 1991-01-08 | Industrial Technology Institute | High accuracy structured light profiler |
US4875777A (en) | 1987-09-30 | 1989-10-24 | Industrial Technology Institute | Off-axis high accuracy structured light profiler |
US4896430A (en) * | 1988-10-27 | 1990-01-30 | Compair, Inc. | Scanning method and apparatus for measuring open flow area |
DE4109483A1 (de) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Zeiss Carl Fa | Verfahren und einrichtung zur detektion von kanten und bohrungen mit einem optischen tastkopf |
FR2679997B1 (fr) * | 1991-07-29 | 1996-08-02 | Buchmann Optical Eng | Appareil pour relever automatiquement la forme et/ou le profil du contour interne d'un cercle de monture de lunettes. |
JP3055827B2 (ja) | 1991-09-30 | 2000-06-26 | オリンパス光学工業株式会社 | 撮像手段を用いた対象物の検査方法 |
US5517310A (en) | 1994-06-30 | 1996-05-14 | Solar Turbines Incorporated | Method and apparatus for obtaining and analyzing an image of a elongate slot |
GB2301868B (en) * | 1995-06-05 | 1999-08-11 | Rolls Royce Plc | Improved actuator mechanism for variable angle vane arrays |
GB9511269D0 (en) * | 1995-06-05 | 1995-08-02 | Rolls Royce Plc | Variable angle vane arrays |
US5931636A (en) * | 1997-08-28 | 1999-08-03 | General Electric Company | Variable area turbine nozzle |
US6094269A (en) | 1997-12-31 | 2000-07-25 | Metroptic Technologies, Ltd. | Apparatus and method for optically measuring an object surface contour |
GB9805422D0 (en) | 1998-03-13 | 1998-05-06 | Standard Aero Limited | Gas flow area measurement |
AUPQ094399A0 (en) * | 1999-06-11 | 1999-07-08 | Resmed Limited | Gas flow measurement device |
JP2003166403A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Toshiba Corp | タービンノズルのスロート面積計測装置 |
CA2487844C (en) | 2002-06-06 | 2010-08-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Optical measurement of vane ring throat area |
CA2389484A1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-12-06 | Pratt & Whitney Canada Inc. | Optical measuremnet of vane ring throat area |
US7099017B2 (en) | 2003-05-28 | 2006-08-29 | General Electric Company | Methods and apparatus for measuring flow opening areas |
-
2004
- 2004-10-22 US US10/969,935 patent/US7305118B2/en active Active
-
2005
- 2005-10-06 JP JP2007537081A patent/JP2008517282A/ja active Pending
- 2005-10-06 CA CA2584501A patent/CA2584501C/en active Active
- 2005-10-06 DE DE602005025392T patent/DE602005025392D1/de active Active
- 2005-10-06 EP EP05794461A patent/EP1815210B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-06 WO PCT/CA2005/001530 patent/WO2006042397A1/en active Application Filing
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011179493A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | General Electric Co <Ge> | ステータベーン検査システム及び方法 |
JP2017166474A (ja) * | 2016-01-14 | 2017-09-21 | ロールス−ロイス・エンジン・サービシーズ−オークランド・インコーポレーテッド | 有効流れ面積を確定するための走査されたベーンの使用 |
US11003806B2 (en) | 2016-01-14 | 2021-05-11 | Rolls-Royce Engine Services Oakland, Inc. | Using scanned vanes to determine effective flow areas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006042397A1 (en) | 2006-04-27 |
CA2584501C (en) | 2013-09-17 |
EP1815210A1 (en) | 2007-08-08 |
US7305118B2 (en) | 2007-12-04 |
CA2584501A1 (en) | 2006-04-27 |
US20060087662A1 (en) | 2006-04-27 |
DE602005025392D1 (de) | 2011-01-27 |
EP1815210A4 (en) | 2008-03-12 |
EP1815210B1 (en) | 2010-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008517282A (ja) | 測定システム用照明システム | |
JP3385442B2 (ja) | 検査用光学系および検査装置 | |
US7372062B2 (en) | Defect inspection device and substrate manufacturing system using the same | |
JP5638517B2 (ja) | 光学検査プローブ | |
US6862097B2 (en) | Three-dimensional shape measuring method, and three-dimensional shape measuring apparatus | |
TW201946030A (zh) | 用於重疊計量學之局部遠心及聚焦最佳化 | |
EP3009886B1 (en) | Handling system | |
US9389418B2 (en) | Objective for a dental camera and method for creating an image | |
US20130258324A1 (en) | Surface defect detecting apparatus and method of controlling the same | |
JP2008517283A (ja) | 改良した測定システム | |
KR20140096115A (ko) | 검사용 조명 장치 및 검사용 조명 방법 | |
JP6859628B2 (ja) | 外観検査方法および外観検査装置 | |
JP6833098B2 (ja) | 撮像装置用の照明光学系 | |
JP7379305B2 (ja) | 光学装置 | |
JP2018032005A (ja) | オートフォーカスシステム、方法及び画像検査装置 | |
JPH049464B2 (ja) | ||
KR101447857B1 (ko) | 렌즈 모듈 이물 검사 시스템 | |
JP6542173B2 (ja) | 角度測定装置およびその作動方法並びに角度測定プログラム | |
JP7432948B2 (ja) | 光源の遠距離場光度を測定する装置及び方法 | |
US5666204A (en) | Method and apparatus for optical shape measurement of oblong objects | |
JPH08114498A (ja) | 配光特性測定器 | |
US20240073554A1 (en) | System, method, electronic device, and computer-readable storage medium for acquiring image | |
JP2996063B2 (ja) | 塗装面鮮映性自動検査装置 | |
JP4493077B2 (ja) | 画像記録装置および光ビーム強度補正方法 | |
JP6519399B2 (ja) | 計測装置及びプログラム |