JPH0314121B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0314121B2 JPH0314121B2 JP1568683A JP1568683A JPH0314121B2 JP H0314121 B2 JPH0314121 B2 JP H0314121B2 JP 1568683 A JP1568683 A JP 1568683A JP 1568683 A JP1568683 A JP 1568683A JP H0314121 B2 JPH0314121 B2 JP H0314121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- optical
- blade tip
- light
- probe
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 19
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスタービン、航空用ジエツトエン
ジン、高炉用軸流圧縮機、ボイラー用送風機等の
回転機械におけるローターの翼端とケーシングと
の間の隙間を測定する測定装置に関する。
ジン、高炉用軸流圧縮機、ボイラー用送風機等の
回転機械におけるローターの翼端とケーシングと
の間の隙間を測定する測定装置に関する。
一般に、回転機械においては、ケーシングと翼
端との間の隙間を小さくする程効率がよくなるこ
とが知られている。又この隙間は小さ過ぎると故
障の原因となることも知られている。そのため、
この隙間を測定して、ローター全体の伸び、ケー
シングの変形、ローターの回転中心等を測定監視
して故障や事故の発生を未然に防止することが重
要である。
端との間の隙間を小さくする程効率がよくなるこ
とが知られている。又この隙間は小さ過ぎると故
障の原因となることも知られている。そのため、
この隙間を測定して、ローター全体の伸び、ケー
シングの変形、ローターの回転中心等を測定監視
して故障や事故の発生を未然に防止することが重
要である。
従来、前記の隙間を測定するために、オプテカ
ルシステム、渦電流型測定装置等が採用されてい
る。しかし、前者にあつては、プローブの中にレ
ンズやプリズム等を組込むため加工が難しいと共
に、寸法も大きくなり、又これを被測定機に取付
けるためには大きな孔を穿設しなければならな
い。一方後者にあつては、プローブは小型（φ5
−70程度）であるが、常に校正試験を行わなけ
れば使用できない不便がある。つまり、翼端形状
（厚さ）による起電力の違い、翼材質による起電
力の違い、使用温度による起電力の違い等、校正
データで測定値を修正する必要があつた。
ルシステム、渦電流型測定装置等が採用されてい
る。しかし、前者にあつては、プローブの中にレ
ンズやプリズム等を組込むため加工が難しいと共
に、寸法も大きくなり、又これを被測定機に取付
けるためには大きな孔を穿設しなければならな
い。一方後者にあつては、プローブは小型（φ5
−70程度）であるが、常に校正試験を行わなけ
れば使用できない不便がある。つまり、翼端形状
（厚さ）による起電力の違い、翼材質による起電
力の違い、使用温度による起電力の違い等、校正
データで測定値を修正する必要があつた。
本発明は、このような実情に鑑み、簡単且つ正
確に翼端隙間を測定し得るようにした測定装置を
提供すべく成したものである。
確に翼端隙間を測定し得るようにした測定装置を
提供すべく成したものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図において、１は回転機械のローター、２
は該ローターの翼、３はローター１のシヤフト４
に設置したマークであり、前記ローター１におけ
る翼２の円周上に位置するケーシングに、長波長
光源５と短波長光源６とからの光線を翼２へ向け
照射し且つ翼２からの反射光を集光せしめる翼端
隙間測定用光学プローブ７を設置すると共に、前
記シヤフト４部に、普通波長光源８からの光線を
マーク３の円周上に照射し且つマーク３からの反
射光を集光せしめる光学プローブ９を設置する。
は該ローターの翼、３はローター１のシヤフト４
に設置したマークであり、前記ローター１におけ
る翼２の円周上に位置するケーシングに、長波長
光源５と短波長光源６とからの光線を翼２へ向け
照射し且つ翼２からの反射光を集光せしめる翼端
隙間測定用光学プローブ７を設置すると共に、前
記シヤフト４部に、普通波長光源８からの光線を
マーク３の円周上に照射し且つマーク３からの反
射光を集光せしめる光学プローブ９を設置する。
前記隙間測定用光学プローブ７は、反射光を集
光し光フアイバーでフイルター１０へ導き、該フ
イルター１０で信号を選別された光信号を夫々電
気信号に変換する光電変換装置１１，１１と、各
光電変換装置１１からの信号をパルス状に作り変
える波形整形装置１２，１２とを接続し、一方周
速測定用光学プローブ９にも、光電変換装置１１
と波形整形装置１２を接続する。又各波形整形装
置１２には、各波形整形装置１２からの信号を演
算して翼端隙間を算出する信号処理装置１３を接
続し、更に該信号処理装置１３には、算出した翼
端隙間を表示する表示装置１４を接続する。
光し光フアイバーでフイルター１０へ導き、該フ
イルター１０で信号を選別された光信号を夫々電
気信号に変換する光電変換装置１１，１１と、各
光電変換装置１１からの信号をパルス状に作り変
える波形整形装置１２，１２とを接続し、一方周
速測定用光学プローブ９にも、光電変換装置１１
と波形整形装置１２を接続する。又各波形整形装
置１２には、各波形整形装置１２からの信号を演
算して翼端隙間を算出する信号処理装置１３を接
続し、更に該信号処理装置１３には、算出した翼
端隙間を表示する表示装置１４を接続する。
光学プローブ７の詳細は第２図及び第３図に示
す如くである。即ち、外筒１５内の左右両端に、
光源５，６と連絡する極細の照射用光フアイバー
１６，１７を配置すると共に、外筒１５内の他の
部分に、光フイルター１０と連絡する束状の集光
用光フアイバー１８を装填し、且つ外筒１５の下
端には、光フアイバー１６，１７からの光を焦点
へ向け集合させるための焦点距離Ｈのレンズ１９
を、止め具２０にて取付けて成る。図中２１は光
フアイバー１８を保護するフレキシブルチユーブ
である。
す如くである。即ち、外筒１５内の左右両端に、
光源５，６と連絡する極細の照射用光フアイバー
１６，１７を配置すると共に、外筒１５内の他の
部分に、光フイルター１０と連絡する束状の集光
用光フアイバー１８を装填し、且つ外筒１５の下
端には、光フアイバー１６，１７からの光を焦点
へ向け集合させるための焦点距離Ｈのレンズ１９
を、止め具２０にて取付けて成る。図中２１は光
フアイバー１８を保護するフレキシブルチユーブ
である。
尚、光学プローブ９も光学プローブ７と略同一
構成であり、照射用の光フアイバー１６を１本だ
け中心に有することが光学プローブ７との相違点
である。
構成であり、照射用の光フアイバー１６を１本だ
け中心に有することが光学プローブ７との相違点
である。
今、光源５，６より光を発すると、光フアイバ
ー１６，１７を介し２本の光線S1，S2が、光学プ
ローブ７のレンズ１９により傾いた状態で翼２の
通る円周上を連続的に照射する。そして翼２が移
動してくると、先ず光フアイバー１６からの光線
S1が翼２端に当り、更に翼２が移動すると、今度
は光フアイバー１７からの光線S2が翼２端に当
り、そして夫々レンズ１９へ反射する。レンズ１
９へ反射した光線S1，S2はレンズ１９にて平行光
線となつて光フアイバー１８により光フイルター
１０に導かれる。光フイルター１０では光線S1，
S2を夫々波長によつて区別して各光電変換装置１
１へ送り、各光電変換装置１１では夫々の信号を
電気信号に変換し、更に各波形整形装置１２でパ
ルス状の信号を作りその信号を信号処理装置１３
に送る。
ー１６，１７を介し２本の光線S1，S2が、光学プ
ローブ７のレンズ１９により傾いた状態で翼２の
通る円周上を連続的に照射する。そして翼２が移
動してくると、先ず光フアイバー１６からの光線
S1が翼２端に当り、更に翼２が移動すると、今度
は光フアイバー１７からの光線S2が翼２端に当
り、そして夫々レンズ１９へ反射する。レンズ１
９へ反射した光線S1，S2はレンズ１９にて平行光
線となつて光フアイバー１８により光フイルター
１０に導かれる。光フイルター１０では光線S1，
S2を夫々波長によつて区別して各光電変換装置１
１へ送り、各光電変換装置１１では夫々の信号を
電気信号に変換し、更に各波形整形装置１２でパ
ルス状の信号を作りその信号を信号処理装置１３
に送る。
一方、光源８からも光源５，６と同様に光を発
し、光フアイバー１６を介し光学プローブ９のレ
ンズ１９よりシヤフト４のマーク３を照射する。
そしてその反射光によつてマーク３からマーク３
までの時間を正確に測定し、信号処理装置１３に
より簡単な演算を行つて、翼２端の周速度を算出
する。そしてこの信号と、前記光学プローブ７に
て検出された２つの信号とを信号処理装置１３に
て演算することにより、翼２端から光学プローブ
７までの距離を算出する。即ち、周速度に基づ
き、光線S1の反射光と光線S2の反射光との信号間
の時間を正確に測定して演算を行い、その演算値
を表示装置１４にて表示する。
し、光フアイバー１６を介し光学プローブ９のレ
ンズ１９よりシヤフト４のマーク３を照射する。
そしてその反射光によつてマーク３からマーク３
までの時間を正確に測定し、信号処理装置１３に
より簡単な演算を行つて、翼２端の周速度を算出
する。そしてこの信号と、前記光学プローブ７に
て検出された２つの信号とを信号処理装置１３に
て演算することにより、翼２端から光学プローブ
７までの距離を算出する。即ち、周速度に基づ
き、光線S1の反射光と光線S2の反射光との信号間
の時間を正確に測定して演算を行い、その演算値
を表示装置１４にて表示する。
上記演算に用いる式は次の如くである。
ｈ＝Ｃ（Ｌ−Ｕ・ｔ）
ここで、ｈ：翼２端と光学プローブ７端との間
の距離 Ｃ：光の傾き角による係数 Ｌ：プローブ７端における２光線間の
距離 Ｕ：翼２先端の周速度 ｔ：光線S1の反射光に基づくパルス信
号が発生した時から、光線S2の反射
光に基づくパルス信号が発生した時
までの時間 以上のようにして、簡単に翼端隙間を測定する
ことができる。
の距離 Ｃ：光の傾き角による係数 Ｌ：プローブ７端における２光線間の
距離 Ｕ：翼２先端の周速度 ｔ：光線S1の反射光に基づくパルス信
号が発生した時から、光線S2の反射
光に基づくパルス信号が発生した時
までの時間 以上のようにして、簡単に翼端隙間を測定する
ことができる。
尚、本発明は前記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種種変
更を加え得ることは勿論である。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種種変
更を加え得ることは勿論である。
如上のように本発明によれば、
(i) 実機の翼端隙間を簡単に測定することができ
る。
る。
(ii) 翼の材質、形状、温度による信号の違いがな
いため、校正試験の必要が不要であり、測定精
度が高い。
いため、校正試験の必要が不要であり、測定精
度が高い。
(iii) 非鉄、セラミツク材等の磁気に感じない翼材
質にも使用し得る。
質にも使用し得る。
(iv) 光学プローブ形状が簡単であり小型である。
(v) 演算処理が簡単であるため、信号処理装置の
形状が小型であり、取扱いが簡単である。
形状が小型であり、取扱いが簡単である。
(vi) 翼端隙間のデータを多数集録することができ
るので、隙間精度向上に役立てることができ
る。
るので、隙間精度向上に役立てることができ
る。
等の優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の装置の全体を示すブロツク
図、第２図は要部の断面図、第３図は第２図の
−矢視図である。 １…ローター、２…翼、３…マーク、４…シヤ
フト、７，９…光学プローブ、１０…光フイルタ
ー、１１…光電変換装置、１２…波形整形装置、
１３…信号処理装置、１５…外筒、１６，１７，
１８…光フアイバー、１９…レンズ。
図、第２図は要部の断面図、第３図は第２図の
−矢視図である。 １…ローター、２…翼、３…マーク、４…シヤ
フト、７，９…光学プローブ、１０…光フイルタ
ー、１１…光電変換装置、１２…波形整形装置、
１３…信号処理装置、１５…外筒、１６，１７，
１８…光フアイバー、１９…レンズ。
Claims (1)
- １ ローターの翼端へ向け互に傾いた２本の光線
を発し得るよう構成し、翼端から反射される光の
信号間の時間間隔を測定し且つ該測定値に基づい
て翼端隙間を算出する演算装置を備えて成ること
を特徴とする翼端隙間の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1568683A JPS59142408A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 翼端隙間の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1568683A JPS59142408A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 翼端隙間の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142408A JPS59142408A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0314121B2 true JPH0314121B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=11895633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1568683A Granted JPS59142408A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 翼端隙間の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142408A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102967270B (zh) * | 2012-11-14 | 2015-11-18 | 西南科技大学 | 测量发动机叶尖间隙的方法及其系统 |
| CN103017680B (zh) * | 2012-12-05 | 2016-03-16 | 长春工业大学 | 一种汽车主安全气囊装配轮廓尺寸的检测设备 |
| CN104697798B (zh) * | 2015-03-05 | 2017-04-26 | 西安交通大学 | 航空发动机叶尖间隙三维表征与光纤动态检测系统及方法 |
| JP6532061B2 (ja) | 2016-03-18 | 2019-06-19 | 三菱重工業株式会社 | 光計測装置、光計測方法及び回転機械 |
| JP6959027B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2021-11-02 | 三菱重工業株式会社 | クリアランス計測装置、クリアランス計測センサ及びクリアランス計測方法 |
| CN108507482A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-07 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | 一种测量涡轮转子的静动态叶尖回转半径的装置及方法 |
| CN110645947B (zh) * | 2019-10-09 | 2021-06-01 | 江苏赛德帕蒂测量技术有限公司 | 基于Polyworks的转子数模测量方法 |
| CN112129400B (zh) * | 2020-09-24 | 2023-03-21 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于光纤束探头的叶尖定时测量装置及方法 |
| CN112902859B (zh) * | 2021-02-02 | 2021-12-24 | 上海交通大学 | 基于叶尖定时技术的叶顶间隙在线测量方法与装置 |
| CN114136224B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-03-28 | 西安交通大学 | 一种用于测量电机气隙的大量程光纤传感探头 |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP1568683A patent/JPS59142408A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59142408A (ja) | 1984-08-15 |
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