JP2016099348A - 機械の内部構造物のための腐食センサ - Google Patents

Abstract

【課題】運転停止時間無しで機械の内部構造物の腐食を識別する。【解決手段】機械の内部構造物のための腐食センサが提供される。腐食センサは、腐食影響に起因して内部構造物の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップを含むことができる。マウントは、動作環境を定める機械の一部において開口の所定位置に試験キャップを固定する。チャンバは、試験キャップに隣接し且つ試験キャップ及びマウントの少なくとも１つに存在する。試験キャップにおける故障は、腐食閾値を超えたことを示すチャンバの環境変化をもたらし、例えば温度又は圧力変化により検知することができる。【選択図】 図１

Description

本開示は、全体的に、腐食センサに関し、より詳細には、圧縮機などの機械の内部構造物のための腐食センサに関する。

過酷な環境で作動する機械及び機器は、促進加速速度に曝されることが多く、監視又は制御されない場合には、早期の経年劣化、及び最終的には機械及び機器の故障を生じる可能性がある。例えば、ガスタービンでは、ガスは、ガス流を圧縮する圧縮機内の流路に沿って流れる。圧縮機は、腐食対象となる可能性があるブレード翼形部及びノズルのような複数の内部構造物を含む。特に、圧縮機において圧縮されている空気の構成成分は、場合によっては、腐食を生成し、次いで高応力による亀裂を引き起こすピッチングを生じる可能性がある。

一部の設定では、内部構造物ではなく金属表面上に腐食センサを設置し、何らかの一般腐食の存在及び／又は速度を監視することができる。例えば、「クーポン」と呼ばれる場合もある従来の腐食センサは、分析を必要とする金属に類似した金属電極を含むことができ、又は、誘電材料によって隔てられた交互する電極層を含むことができる。何れにしても、電極の酸化電位は、取り付けられる金属表面の酸化電位に相当することができ、金属表面上の一般腐食速度は、電極上の一般腐食速度によって近似することができるようになる。従来の腐食センサは、応力荷重を受けないので、対象となる内部構造物のような機械的及び熱的荷重には曝されない。その結果、腐食センサは通常、構成要素の故障を予測するのに正確ではない。このような設定における不慮の運転停止時間を未然に防ぐための唯一の方法は、定期的な視覚検査に基づいており、そのため停止時間が増大する。

米国特許第８，６４３，３８９号明細書

本開示の第１の態様は、機械の内部構造物のための腐食センサを提供し、該腐食センサは、腐食影響に起因して内部構造物の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップと、内部構造物の動作環境に少なくとも類似した動作環境に曝される機械の一部において開口の所定位置に試験キャップを固定するためのマウントと、試験キャップに隣接し且つ試験キャップ及びマウントの少なくとも１つに存在するチャンバと、を備え、試験キャップの故障により引き起こされるチャンバの環境変化は、腐食閾値を超えたことを示している。

本開示の第２の態様は、機械の内部構造物のための腐食センサを提供し、該腐食センサが、腐食影響に起因して内部構造物の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップと、内部構造物の動作環境に少なくとも類似した動作環境に曝される機械の一部において開口の所定位置に試験キャップをネジ固定するよう試験キャップに結合されたマウントと、試験キャップに隣接し且つ試験キャップ及びマウントの少なくとも１つに存在するチャンバと、を備え、試験キャップの故障により引き起こされるチャンバの環境変化は、腐食閾値を超えたことを示しており、マウントは、試験キャップが内部構造物よりも大きな応力に曝されるような所定位置に試験キャップを位置付ける。

本開示の例示的な態様は、本明細書で記載される問題及び／又は考察していない他の問題を解決するように意図されている。

本開示のこれらの及びその他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付図面と関連させてなした本開示の様々な態様の以下の詳細な説明から一層容易に理解されるようになるであろう。

本発明の実施形態による腐食センサの断面図。 本発明の種々の代替の実施形態による腐食センサの断面図。 図１の線Ａ−Ａから見た図１の腐食センサの平面図。 図２の線Ｂ−Ｂから見た図２の腐食センサの平面図。

本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。

上述のように、本開示は、機械の内部構造物のための腐食センサを提供する。腐食センサが腐食を示すことになる内部構造物は、機械の動作環境内のあらゆる要素を含むことができる。「動作環境」は、同様に応力に曝される可能性がある機械内で一般には過酷な何らかの内部の周囲要素を含むことができる。一般に、動作環境及び機械の内部構造物は、内部構造物の腐食が容易には観測されないようなものであり、従って、腐食をチェックするために不必要な運転停止時間が必要となる。本明細書で記載される腐食センサは、不必要な運転停止時間無しで腐食を識別する方法を提供する。説明の目的で、腐食センサは、ガスタービン圧縮機に関して説明する。この実施例において、内部構造物は、例えば、翼形部、ノズル、ケーシングの一部、その他を含むことができる。腐食センサは、ガスタービン圧縮機に適用されるものとして説明するが、本発明の教示は、過酷な環境及び広範な応力に曝される内部構造物を有する幅広い種類の機械に適用できることは強調される。例えば、他の機構は、ガスタービン、蒸気タービン、燃焼器、加熱／換気機器、ポンプ、圧縮機、レシプロエンジン、ギアボックス、その他を含むことができる。そのため、本発明の実施形態による腐食センサを利用できる様々な内部構造物は膨大にある。

図１を参照すると、本発明の実施形態による腐食センサ１００の断面図が示される。上述のように、腐食センサ１００は、ガスタービン圧縮機の形態の機械１０４の第２の部分１６２の内部構造物１０２（明確にするために概略的に示されている）に適用されるものとして例示されている。内部構造物１０２は、例えば、鋼鉄などの材料から作ることができるガスタービン圧縮機の翼形部を含むことができる。内部構造物１０２はまた、固定ノズル、ケーシングの一部、その他とすることができる。内部構造物１０２は、機械１０４の固定部品及び／又は可動部品とすることができる。

説明の目的で、腐食センサ１００は、ケーシング１０６の内側１１０で動作環境１０８を定める又は内包する機械のケーシング１０６、及び動作環境１０８からシールされたケーシング１０６とは異なる環境（すなわち、圧力、温度、応力、その他）を有する領域１１２に位置付けられるものとして例示されている。領域１１２は、ケーシング１０６などの機械の一部の外部、又は機械１０４全体の外部、すなわち機械の大気環境とすることができる。

腐食センサ１００は、腐食影響に起因して内部構造物１０２の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップ１２０を含むことができる。詳細には、材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つは、予想される腐食影響、例えば、例えば、機械１０内の既知の作動環境（温度、圧力、作動流体、その他）に基づいて試験キャップ１２０の故障と内部構造物１０２の故障との間に所定の時間間隔を生成するように選択することができる。１つの実施形態において、試験キャップ１２０の材料は、幾つかの方式で内部構造物１０２の材料よりも早く故障するよう構成することができる。別の実施形態において、試験キャップ１２０は、内部構造物１０２よりも早く故障するよう構成されたサイズ、形状、表面輪郭、表面粗度、作動流体の迎角、その他などの幾何学的外形を有することができる。例えば、試験キャップ１２０は、内部構造物１０２の対象となる特定領域よりも高い応力を有するように、内部構造物１０２よりも僅かに薄くすることができる。このようにして、試験キャップ１２０は、内部構造物１０２の特定領域より前に故障する。試験キャップ１２０を内部構造物１０２と比べてどれ位薄くするかは、限定ではないが、調査対象の材料、機械のタイプ、動作環境、腐食表示がどれ位早いのが望ましいか、ケーシング１０６の材料、その他など、幅広い範囲の要因により定めることができる。何れにしても、試験キャップ１２０は、内部構造物１０２が曝される動作環境により生じる腐食関連の故障が内部構造物（例えば、翼形部の特定領域）よりも確実に早く示されるようなサイズにされる。本明細書の他の箇所で記載されるように、内部構造物１０２に比べて試験キャップ１２０のより早い故障を提供する本発明の範囲内で、他の材料及び幾何学的外形を利用してもよい。

腐食センサ１００はまた、内部構造物１０２の動作環境に少なくとも類似した（及び好ましくは実質的に同一の）動作環境１０８に曝される機械の一部（例えば、ケーシング１０６）において開口１３２の所定位置に試験キャップ１２０を固定するマウント１３０を含むことができる。マウント１３０は、ケーシング１０６内に選択的に固定できる何らかの好適な材料（例えば、鋼鉄、アルミニウム、ニッケル又はその合金のような金属、硬質プラスチック、その他）から作ることができる。ケーシング１０６は、マウント１３０を安定して位置付けて、動作環境１０８を安全に内包するのに十分な何らかの材料（例えば、機械のタイプに応じて、金属、硬質プラスチック、その他）から作ることができる。必要に応じて、マウント１３０は、現在公知の又は将来開発される何らかの解決策を用いて試験キャップ１２０に結合することができる。１つの実施形態において、マウント１３０は、ろう付けにより試験キャップ１２０に結合される。

マウント１３０は、幾つかの方式で試験キャップ１２０を開口１３２において結合することができる。図１では、マウント１３０は、開口１３２の外側部分においてネジ結合される。この場合、開口１３２の内側部分１３６はネジ付きではない。１つの実施例において、開口１３２は、通常はボアスコープが使用中でないときに六角締結特徴要素を備えたボアスコーププラグを位置付けることになる開口の形態をとることができる。マウント１３０の外側端部１３８は、マウント１３０を開口１３２内に締結できるように六角ヘッド又は同様の特徴要素のような締結特徴要素を含むことができる。図２は、マウント１３０を開口１３２の外側部分１３４に例えば溶接又はろう付けすることができる代替の実施形態を示しており、すなわち、ここではマウント１３０及び試験キャップ１２０は適合性のある材料を含む。ここで、内側部分１３６は、外側部分１３４よりも小さな直径を有する。理解されるように、マウント１３０をケーシング１０６に固定するために幅広い種類の機構を用いることができ、その全ては本発明の範囲内とみなされる。

マウント１３０はまた、試験キャップが内部構造物１０２よりも大きな応力に曝されるように示された所定位置に試験キャップ１２０を位置付けることができる。例えば、１つの実施形態において、開口１３２及び詳細には内側部分１３６は、試験キャップが内部構造物１０２よりも大きな応力に曝されるように、試験キャップ１２０よりも小さい寸法を有することができる。例えば、試験キャップ１２０は、開口１３２の内側部分１３６内での締まり嵌め（すなわち、図示のようにギャップが無い）により圧縮応力を受けることができる。様々な他の機構を利用して、試験キャップ１２０が内部構造物１０２よりも早く腐食を示すように、内部構造物１０２よりも大きいように試験キャップ１２０に応力を加えることができる。例えば、応力誘起荷重を試験キャップ１２０に加える他の方法の１つは、内部部品１０２と同じ温度環境に曝されたときにより高い応力を生じることになる異なる熱膨張係数を有する材料を用いることを含むことができる。別の実施例は、機械１０４の移動構造体である内部部品１０２上に腐食センサ１００を装着して、移動により生じる荷重が試験キャップ１２０に応力を加えるようにすることを含むことができる。例えば、内部構造物１０２は、機械１０４の回転構造物とすることができ、腐食センサ１００が受ける遠心荷重が、試験キャップ１２０に応力を提供するようになる。

図１を参照すると、腐食センサ１００はまた、試験キャップ１２０に隣接し且つ該試験キャップ１２０とマウント１３０のうちの少なくとも１つにチャンバ１３９を含む。図示のように、マウント１３０は、試験キャップ１２０から、チャンバ１３９の一部を形成する領域１１２まで延びるボア１４０を含む。この実施例において、ボア１４０及び試験キャップ１２０の内側部分が全体としてチャンバ１３９を生成する。例示の構造的配列を扱うことが望ましい場合には、チャンバ１３９は、試験キャップ１２０の内側単独で、又はボア１４０単独でなど、幾つかの代替の方式で生成してもよい点は理解される。何れにしても、試験キャップ１２０の故障により生成されるチャンバ１３９における環境変化は、腐食閾値を超えたこと、すなわち、許容可能なレベルを上回る腐食が存在することを示している。試験キャップ１２０の「故障」は、限定ではないが、破断もしくは亀裂１４４（図３及び４に示される）、薄肉化、その他など、様々な形態をとることができる。そのため、チャンバ１３９における環境変化もまた様々な形態をとることができ、この変化を検知するために、様々な環境変化センサ１５０を利用することができる。破断又は亀裂が生じた場合、動作環境１０８から漏洩するガスは、チャンバ１３９内（例えば、ボア１４０及び恐らくはマウント１３０自体内）のガスを加熱するように働き、及び／又はチャンバ１３９内の圧力を変化させる可能性がある。一部の状況においては、破断又は亀裂はまた、チャンバ１３９内の光強度（例えば、放射率、明るさ、色、又は他の光特性）を変化させる可能性がある。説明されるように、温度、圧力、光強度、その他の変化は、故障の存在及びひいては腐食閾値を超えたことを示す環境変化センサ１５０（又はセンサ１５２，１５４）により検出される。より詳細には、１つの実施形態において、環境変化センサ１５０は、チャンバ１３９と動作可能に結合された熱電対を含むことができ、すなわち、チャンバ１３９内又はチャンバ１３９の表面上の温度を測定できるようになる。この場合、腐食閾値を超えたことを示す試験キャップ１２０の故障は、熱電対により測定される温度の変化により示すことができる。温度の変化は、例えば、試験キャップ１２０の薄肉化又は破断／亀裂により引き起こされる可能性がある。何れかの形態の制御システム（図示せず）を熱電対と共に利用して、温度変化を確認することができる。代替の実施形態において、環境変化センサ１５０は、チャンバ１３９と動作可能に結合された圧力センサを含むことができ、すなわち、チャンバ１３９内の圧力を測定できるようになる。この場合、腐食閾値を超えたことを示す試験キャップ１２０の故障は、例えば、試験キャップ１２０の薄肉化及び／又は破断／亀裂により引き起こされた圧力センサ１５２により測定される圧力の変化により示すことができる。この場合も同様に、何れかの形態の制御システム（図示せず）を圧力センサと共に利用して、圧力変化を確認することができる。同様に、試験キャップ１２０の故障時に光強度の変化が生じる場合、環境変化センサ１５０は、変化を検出できる何らかの種々のフォトセンサを含むことができる。別の実施形態において、環境変化センサ１５０は、試験キャップ１２０にわたって選択された電気的パラメータを測定する電気ゲージを含むことができる。この場合、腐食を示す試験キャップ１２０の故障は、電気ゲージにより測定される抵抗、電流、インピーダンスなどの選択された電気的パラメータの変化により示すことができる。図２に示される代替の実施形態において、環境変化センサ１５０（図１）は、ボア１４０に動作可能に結合された温度又は圧力センサ１５２及び動作環境１０８内の温度又は圧力センサ１５４それぞれにより置き換えることができ、ボア１４０内及び動作環境１０８における温度又は圧力を共に決定して、試験キャップ１２０の故障を識別するための比較を行うことができる。使用されるセンサのタイプに関係なく、試験キャップ１２０が故障（例えば、亀裂、開放、薄肉、その他）を生じる十分な腐食を受ける場合には、環境変化センサ１５０（又はセンサ１５２，１５４）は、腐食を示す変化を表示し、是正措置をとることができるようにする。特定の環境変化センサのタイプを本明細書で挙げてきたが、多種多様な他のセンサを利用することができ、これは本発明の範囲内にあるとみなされる。

更に試験キャップ１２０の幾何学的外形に関して、要求に応じて腐食閾値を確実に超えるのを助ける他の様々な幾何学的外形を利用することができる。幾何学的外形は、例えば、材料の厚さ、露出面の量、形状により生じる応力、その他により試験キャップ及び内部構造物１０２の故障観の時間間隔をより大きく又はより小さくするように選択することができる。１つの実施形態において、図１に断面で及び図３に平面図で示される試験キャップ１２０は、第１の部分１６０と第２の部分１６２を含むことができる。図１において最もよく分かるように、第１の部分１６０は、第２の部分１６２よりも大きな厚さを有することができる。１つの実施形態において、第２の薄い部分１６２が第１のより厚い部分１６０を囲んでいるが、これは、より厚い部分が非同心的に配置できるので、必ずしも全ての事例において必須という訳ではない。第１のより厚い部分１６０は、腐食表示を確実にするのに望ましい何らかの平面又は断面形状を有することができる。例えば、第１の部分１６０は、円形の平面で、台形の断面とすることができる。第１の部分１６０はまた、矩形断面を有するように、実質的に円筒状とすることができる。何れにしても、側壁１６６は、部分１６０，１６２から延びてマウント１３０と嵌合することができる。側壁１６６は、本明細書で記載される何らかの方式でマウント１３０に結合することができる。このようにして、第２の部分１６２は、内部構造物１０２（及び第１の部分１６０）よりも早く腐食を示す故障（例えば、亀裂）に耐えることができる。加えて、部分１６０，１６２は、内部構造物１０２に適用されるよりも大きな応力を試験キャップ１２０に適用する別の機構を提供することができる。例えば、試験キャップ１２０は、第１の部分１６０によりその中心で補剛され、内部構造物１０２には加えられない引張曲げ応力を与える半径方向「ベローズ」を提供する。加えて、部分１６０，１６２は、その一部が動作環境に進入して衝突により追加の損傷を生じることができるように、分解又は破断から試験キャップ１２０を保持するのを助けることができる。図２において断面で図４において平面図で示される、追加の応力が部分１６０，１６２によって必要とされない代替の実施形態において、試験キャップ１２０は、異なる厚さを有する部分１６０，１６２無しで、実質的に均一な厚さを有することができる。

更に試験キャップ１２０の形状に関して、図１及び図２に示すように、試験キャップ１２０は、動作環境１０８に曝される平面１７０を含むことができる。理想的状況において、試験キャップ１２０及び平面１７０は、例えば、ガス流路の進入角、温度、圧力、湿度、その他など、内部構造物１０２と実質的に同じ様態で動作環境１０８に曝される。１つの実施例において、平面１７０は、動作環境１０８を定める機械の一部（例えば、ケーシング１０６）の内面１１０，１７０と同一平面上にあることができる。代替の実施形態において、図２に示すように、平面１７０は、内面１１０を超えて動作環境１０８内に延びることができる。また、平面１７０は、例えば、僅かに内面１１０内（図示せず）、角度付き、その他など、他の様々な位置に存在することが望ましいとすることができる。試験キャップ１２０はまた、必要に応じて、内部構造物１０２に相似した形状の表面を有することができる。試験キャップ１２０及び開口１３２は、実質的に円形の平面図形状を有するように図示されているが、必ずしも全ての場合で円形である必要はないことを理解されたい。

本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。

以下の請求項における全ての手段又はステッププラス機能要素の対応する内部構造、材料、動作、及びその均等物は、明確に特許請求したような他の特許請求した要素と組み合せて機能を実行するあらゆる構造、材料又は作用を含むことを意図している。本開示の説明は、例示及び説明の目的で提示されており、開示された形態の開示内容のみを包含するものとすること、又はそれに限定することを意図するものではない。本開示の範囲及び技術的思想から逸脱することなく、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本実施形態は、本開示の原理及び実施可能な用途を最もよく説明するように、また企図される特定の用途に適するような様々な修正を含む様々な実施形態の開示を当業者が理解するのを可能にするように選択し且つ説明してきた。

１００ 腐食センサ
１０２ 内部構造物
１０４ 機械
１０６ ケーシング
１０８ 動作環境
１１０ 内面
１１２ 領域
１２０ 試験キャップ
１３０ マウント
１３２ 開口
１３４ 外側部分
１３６ 内側部分
１３８ 外側端部
１３９ チャンバ
１４０ ボア
１４４ 亀裂
１４４ 破断
１５０ 環境変化センサ
１５２ 圧力センサ
１６０ 第１の部分
１６２ 第２の部分
１６６ 側壁
１７０ 平面

Claims (20)

1. 機械（１０４）の内部構造物（１０２）のための腐食センサ（１００）であって、
   腐食影響に起因して前記内部構造物の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップ（１２０）と、
   前記内部構造物の動作環境に少なくとも類似した動作環境に曝される前記機械の一部において開口（１３２）の所定位置に前記試験キャップを固定するためのマウント（１３０）と、
   前記試験キャップに隣接し且つ前記試験キャップ及び前記マウントの少なくとも１つに存在するチャンバ（１３９）と、
   を備え、前記試験キャップの故障により引き起こされる前記チャンバの環境変化は、腐食閾値を超えたことを示している、腐食センサ（１００）。
2. 前記試験キャップが、第１の部分（１６０）及び第２の部分（１６２）を含み、該第１の部分が、前記第２の部分よりも大きい厚さを有する、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
3. 前記第２の部分が前記第１の部分を囲む、請求項２に記載の腐食センサ（１００）。
4. 予想される腐食影響に基づいて前記試験キャップの故障と前記内部構造物の故障との間の所定の時間間隔を生成するために、前記材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つが選択される、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
5. 前記試験キャップが、前記動作環境を定める前記機械の一部の内面（１１０）と同一平面上にある平面（１７０）を含む、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
6. 前記試験キャップ及び前記マウントがろう付けにより結合される、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
7. 前記腐食閾値を超えたことを示す前記環境変化を識別するよう構成された環境変化センサ（１５０）を更に備える、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
8. 前記環境変化センサが、前記チャンバと動作可能に結合された熱電対を含み、前記環境変化が、前記熱電対により測定された温度の変化を含む、請求項７に記載の腐食センサ（１００）。
9. 前記環境変化センサが、前記チャンバと動作可能に結合された圧力センサ（１５２）を含み、前記環境変化が、前記圧力センサにより測定された圧力の変化を含む、請求項７に記載の腐食センサ（１００）。
10. 前記環境変化センサが、前記試験キャップにわたって選択された電気パラメータを測定する電気ゲージを含み、前記環境変化が、前記選択された電気パラメータの変化を含む、請求項７に記載の腐食センサ（１００）。
11. 前記マウントは、前記試験キャップが前記内部構造物よりも大きな応力に曝されるような所定位置に前記試験キャップを位置付ける、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
12. 前記開口は、前記試験キャップが前記内部構造物よりも大きな応力に曝されるように、前記試験キャップよりも小さい寸法を有する、請求項１１に記載の腐食センサ（１００）。
13. 前記マウントが、前記開口内にネジ結合される、請求項１に記載の腐食センサ（１００）。
14. 機械（１０４）の内部構造物（１０２）のための腐食センサ（１００）であって、
    腐食影響に起因して前記内部構造物の材料よりも早く故障するよう構成された材料及び幾何学的外形のうちの少なくとも１つを有する試験キャップ（１２０）と、
    前記内部構造物の動作環境に少なくとも類似した動作環境に曝される前記機械の一部において開口（１３２）の所定位置に前記試験キャップをネジ固定するよう前記試験キャップに結合されたマウント（１３０）と、
    前記試験キャップに隣接し且つ前記試験キャップ及び前記マウントの少なくとも１つに存在するチャンバ（１３９）と、
    を備え、前記試験キャップの故障により引き起こされる前記チャンバの環境変化は、腐食閾値を超えたことを示しており、前記マウントは、前記試験キャップが前記内部構造物よりも大きな応力に曝されるような所定位置に前記試験キャップを位置付ける、腐食センサ（１００）。
15. 前記試験キャップが、第１の部分（１６０）及び第２の部分（１６２）を含み、該第１の部分が、前記第２の部分よりも大きい厚さを有し、前記第２の部分が前記第１の部分を囲む、請求項１４に記載の腐食センサ（１００）。
16. 前記試験キャップが、前記動作環境に曝される平面（１７０）を含み、該平面が、前記動作環境を定める前記機械の一部の内面（１１０）と同一平面上にある、請求項１４に記載の腐食センサ（１００）。
17. 前記腐食閾値を超えたことを示す前記環境変化を識別するよう構成された環境変化センサ（１５０）を更に備える、請求項１４に記載の腐食センサ（１００）。
18. 前記環境変化センサが、前記チャンバと動作可能に結合された熱電対を含み、前記環境変化が、前記熱電対により測定された温度の変化を含む、請求項１７に記載の腐食センサ（１００）。
19. 前記環境変化センサが、前記チャンバと動作可能に結合された圧力センサ（１５２）を含み、前記環境変化が、前記圧力センサにより測定された圧力の変化を含む、請求項１７に記載の腐食センサ（１００）。
20. 前記環境変化センサが、前記試験キャップにわたって選択された電気パラメータを測定する電気ゲージを含み、前記環境変化が、前記選択された電気パラメータの変化を含む、請求項１７に記載の腐食センサ（１００）。