JPH08261838A - タービン翼温度測定装置 - Google Patents
タービン翼温度測定装置Info
- Publication number
- JPH08261838A JPH08261838A JP7063921A JP6392195A JPH08261838A JP H08261838 A JPH08261838 A JP H08261838A JP 7063921 A JP7063921 A JP 7063921A JP 6392195 A JP6392195 A JP 6392195A JP H08261838 A JPH08261838 A JP H08261838A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- axis
- detecting means
- temperature
- blade
- 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
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い範囲を計れるようにしたタービン翼温度
測定装置をえる。 【構成】 計測対象のタービン動翼４の前方に軸方向お
よび軸まわり移動可能に同軸が半径方向に配置され動翼
の計測点部の赤外線を軸に略直角方向に通しかつ同軸に
沿って送るサファイヤ製のプローブ２０、同プローブに
光ファイバ８を介してつながれた赤外線温度検出手段１
２，１３、動翼の回転検出手段２２、プローブの軸方向
および軸まわり移動検出手段２３，２４、赤外線温度検
出手段、回転検出手段および移動検出手段の出力を受け
動翼の温度分布を算出する演算手段２５を設ける。
測定装置をえる。 【構成】 計測対象のタービン動翼４の前方に軸方向お
よび軸まわり移動可能に同軸が半径方向に配置され動翼
の計測点部の赤外線を軸に略直角方向に通しかつ同軸に
沿って送るサファイヤ製のプローブ２０、同プローブに
光ファイバ８を介してつながれた赤外線温度検出手段１
２，１３、動翼の回転検出手段２２、プローブの軸方向
および軸まわり移動検出手段２３，２４、赤外線温度検
出手段、回転検出手段および移動検出手段の出力を受け
動翼の温度分布を算出する演算手段２５を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン等のター
ビン動翼の表面温度を測定するタービン翼温度測定装置
に関する。
ビン動翼の表面温度を測定するタービン翼温度測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンのタービン動翼は１０００
〜１５００℃の高温ガスにさらされるため、空気等によ
って内部から冷却し、所定の温度に保つように設計され
ている。この翼メタル温度を測定、監視するために、赤
外線放射より温度測定するパイロメータで動翼表面温度
を測定している。図４は従来装置の一例である。動翼４
の前方にレンズ７を持つパイロメータのプローブ２０ａ
が固定されている。プローブ２０ａは光ファイバ８を介
して検出器１２につながれる。検出器１２の出力は温度
計１３へ送られる。
〜１５００℃の高温ガスにさらされるため、空気等によ
って内部から冷却し、所定の温度に保つように設計され
ている。この翼メタル温度を測定、監視するために、赤
外線放射より温度測定するパイロメータで動翼表面温度
を測定している。図４は従来装置の一例である。動翼４
の前方にレンズ７を持つパイロメータのプローブ２０ａ
が固定されている。プローブ２０ａは光ファイバ８を介
して検出器１２につながれる。検出器１２の出力は温度
計１３へ送られる。
【０００３】以上において、回転方向５へ回る動翼４の
温度測定点６からの赤外線は、レンズ７、プローブ２０
ａ、光ファイバ８を順次経て検出器１２へ送られ、電気
信号に変換される。温度計１３は検出器１２からの信号
を受け温度を出力する。図中１４は光軸（光線）であ
る。
温度測定点６からの赤外線は、レンズ７、プローブ２０
ａ、光ファイバ８を順次経て検出器１２へ送られ、電気
信号に変換される。温度計１３は検出器１２からの信号
を受け温度を出力する。図中１４は光軸（光線）であ
る。
【０００４】図５に他例を示す。サポートパイプ２１式
のプローブ２０ｂは動翼４の前方に、半径方向に軸を向
け、軸方向移動可能に配置されている。先端部に窓（開
口）と反射鏡１５が設けられている。その他は前記と同
様である。測定点６からの赤外線は窓を経て反射鏡で軸
方向に送られ、測温される。また軸方向に移動すること
によって、動翼の基部から先端部までの測定点６の測温
ができる。なおサポートパイプ２１内に冷却ガスが流さ
れ、高温部の冷却が行われる。
のプローブ２０ｂは動翼４の前方に、半径方向に軸を向
け、軸方向移動可能に配置されている。先端部に窓（開
口）と反射鏡１５が設けられている。その他は前記と同
様である。測定点６からの赤外線は窓を経て反射鏡で軸
方向に送られ、測温される。また軸方向に移動すること
によって、動翼の基部から先端部までの測定点６の測温
ができる。なおサポートパイプ２１内に冷却ガスが流さ
れ、高温部の冷却が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の固定式プロ
ーブを用いる方法にくらべて図５の方法は、測定領域は
広くなる。しかし次のような問題点があった。 （１）高温高速ガス中に１０〜２０ｍｍ径のサポートパ
イプ２１が挿入されるため、流れが乱される。 （２）軸方向移動による測定範囲では、翼面の一部分の
観察にとどまり、翼の冷却性能を全域にわたって評価す
るデータがえられない。
ーブを用いる方法にくらべて図５の方法は、測定領域は
広くなる。しかし次のような問題点があった。 （１）高温高速ガス中に１０〜２０ｍｍ径のサポートパ
イプ２１が挿入されるため、流れが乱される。 （２）軸方向移動による測定範囲では、翼面の一部分の
観察にとどまり、翼の冷却性能を全域にわたって評価す
るデータがえられない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【０００７】すなわち、タービン翼温度測定装置とし
て、計測対象のタービン動翼の前方に軸方向および軸ま
わり移動可能に同軸が半径方向に配置されるとともに上
記動翼の計測点部の赤外線を上記軸にほぼ直角方向に通
しかつ同軸に沿って送るサファイヤ製のプローブと、同
プローブに光ファイバを介してつながれた赤外線温度検
出手段と、上記動翼の回転検出手段と、上記プローブの
軸方向および軸まわり移動検出手段と、上記赤外線温度
検出手段、回転検出手段および移動検出手段の出力を受
け上記動翼の温度分布を算出する演算手段とを設ける。
て、計測対象のタービン動翼の前方に軸方向および軸ま
わり移動可能に同軸が半径方向に配置されるとともに上
記動翼の計測点部の赤外線を上記軸にほぼ直角方向に通
しかつ同軸に沿って送るサファイヤ製のプローブと、同
プローブに光ファイバを介してつながれた赤外線温度検
出手段と、上記動翼の回転検出手段と、上記プローブの
軸方向および軸まわり移動検出手段と、上記赤外線温度
検出手段、回転検出手段および移動検出手段の出力を受
け上記動翼の温度分布を算出する演算手段とを設ける。
【０００８】
【作用】上記発明において、例えばプローブが最深部
で、右左まわりに所定角回転されると、計測対象のター
ビン動翼の基部表面の測温部からの赤外線はプローブの
軸にほぼ直角にプローブに達し、その後軸方向に送られ
る。この赤外線はさらに光ファイバを経て赤外線温度検
出手段で温度信号に変換され、演算手段へ送られる。次
に所定量プローブは引き出され、上記と同様所定角回転
される。以下同様。
で、右左まわりに所定角回転されると、計測対象のター
ビン動翼の基部表面の測温部からの赤外線はプローブの
軸にほぼ直角にプローブに達し、その後軸方向に送られ
る。この赤外線はさらに光ファイバを経て赤外線温度検
出手段で温度信号に変換され、演算手段へ送られる。次
に所定量プローブは引き出され、上記と同様所定角回転
される。以下同様。
【０００９】一方、回転検出手段では動翼の回転角が検
出され演算器へ送られる。またプローブの軸方向および
軸まわりの移動量が移動検出手段で検出され計算器へ送
られる。演算器はこれらの入力から、計測対象のタービ
ン動翼の温度分布を演算出力する。
出され演算器へ送られる。またプローブの軸方向および
軸まわりの移動量が移動検出手段で検出され計算器へ送
られる。演算器はこれらの入力から、計測対象のタービ
ン動翼の温度分布を演算出力する。
【００１０】以上のようにして、タービン動翼の広い範
囲の温度分布が、精度よく計測できる。
囲の温度分布が、精度よく計測できる。
【００１１】なお、プローブをサファイヤ製としたのは
耐熱性が高いため、そのまま挿入ができるためである。
耐熱性が高いため、そのまま挿入ができるためである。
【００１２】
（１）前記本発明の第１実施例を図１、図２により説明
する。
する。
【００１３】図１にて、ガスタービンの動翼４の温度測
定点６部の前方に、軸を半径方向に向けて、ロッド型の
サファイヤ製プローブ２０が設けられる。プローブ２０
は軸方向および軸まわりに移動可能になっている。また
先端部には図２に示すように側面部にレンズ系１７、そ
の背後に反射鏡１５が設けられている。
定点６部の前方に、軸を半径方向に向けて、ロッド型の
サファイヤ製プローブ２０が設けられる。プローブ２０
は軸方向および軸まわりに移動可能になっている。また
先端部には図２に示すように側面部にレンズ系１７、そ
の背後に反射鏡１５が設けられている。
【００１４】プローブ２０の上端は光コネクタ１９を介
して光ファイバ８につながれ、検出器１２につながれ
る。検出器１２の出力は温度計１３を経てコンピュータ
２５へ送られる。検出器１２と温度計１３が赤外線温度
検出手段である。
して光ファイバ８につながれ、検出器１２につながれ
る。検出器１２の出力は温度計１３を経てコンピュータ
２５へ送られる。検出器１２と温度計１３が赤外線温度
検出手段である。
【００１５】プローブ２０の軸方向移動検出器（位置検
出器）２３と軸まわり移動検出器（回転角検出器）２４
が設けられ、それぞれコンピュータ２５につながれる。
これらが移動検出手段である。
出器）２３と軸まわり移動検出器（回転角検出器）２４
が設けられ、それぞれコンピュータ２５につながれる。
これらが移動検出手段である。
【００１６】以上において、温度測定点６部からの赤外
線はプローブ２０の軸にほぼ直角にレンズ系１７を通
り、反射鏡１５で反射され、軸方向に送られる。例えば
プローブ２０が最深部で、右から左へ軸まわりに所定角
回転されると、タービン動翼４の基部表面と光軸１４の
交叉する部分の表面からの赤外線は、レンズ系１７、反
射鏡１５を経て軸方向に送られる。この赤外線はさらに
光ファイバ８を経て赤外線温度検出手段で温度信号に変
換されコンピュータ２５へ送られる。次に所定量プロー
ブは引き出され、光軸をもとの方向から同様に所定角回
転される。以下同様。一方、回転角検出器２４では動翼
４の回転角が検出され、コンピュータ２５へ送られる。
またプローブ２０の軸方向および軸まわりの移動量が移
動検出手段で検出されコンピュータ２５へ送られる。
線はプローブ２０の軸にほぼ直角にレンズ系１７を通
り、反射鏡１５で反射され、軸方向に送られる。例えば
プローブ２０が最深部で、右から左へ軸まわりに所定角
回転されると、タービン動翼４の基部表面と光軸１４の
交叉する部分の表面からの赤外線は、レンズ系１７、反
射鏡１５を経て軸方向に送られる。この赤外線はさらに
光ファイバ８を経て赤外線温度検出手段で温度信号に変
換されコンピュータ２５へ送られる。次に所定量プロー
ブは引き出され、光軸をもとの方向から同様に所定角回
転される。以下同様。一方、回転角検出器２４では動翼
４の回転角が検出され、コンピュータ２５へ送られる。
またプローブ２０の軸方向および軸まわりの移動量が移
動検出手段で検出されコンピュータ２５へ送られる。
【００１７】コンピュータ２５はこれらの入力から、タ
ービン動翼４の温度分布を演算しＣＲＴ直面２６に表示
する。 （２）本発明の第２実施例を図３に示す。
ービン動翼４の温度分布を演算しＣＲＴ直面２６に表示
する。 （２）本発明の第２実施例を図３に示す。
【００１８】図３は上記実施例のプローブ２０の下端部
を変更したものである。つまり下端の一側面を平面１８
とし、かつ反射鏡１５を凹面鏡としたものである。すな
わち光線１４は平面１８を通り、凹面鏡で反射し、軸方
向に送られるようにしたものである。
を変更したものである。つまり下端の一側面を平面１８
とし、かつ反射鏡１５を凹面鏡としたものである。すな
わち光線１４は平面１８を通り、凹面鏡で反射し、軸方
向に送られるようにしたものである。
【００１９】以上のようにして、動翼表面の広い範囲の
温度分布をリアルタイムで測定でき、タービン動翼の冷
却性能の詳細がわかる。サファイヤ製プローブは１９０
０℃まで耐熱性があるため、プローブの冷却の必要がな
く、計測コストの低減が図れる。また主流への影響が低
減できる。小径のサファイヤ製プローブであるため、プ
ローブ損傷時の、後流の部品への影響は極めて少ない。
温度分布をリアルタイムで測定でき、タービン動翼の冷
却性能の詳細がわかる。サファイヤ製プローブは１９０
０℃まで耐熱性があるため、プローブの冷却の必要がな
く、計測コストの低減が図れる。また主流への影響が低
減できる。小径のサファイヤ製プローブであるため、プ
ローブ損傷時の、後流の部品への影響は極めて少ない。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
タービン動翼表面の広い範囲の温度分布をリアルタイム
で計測できる。
タービン動翼表面の広い範囲の温度分布をリアルタイム
で計測できる。
【図１】本発明の第１実施例の部分断面系統図である。
【図２】同実施例のプローブ先端部の詳細図である。
【図３】本発明の第２実施例のプローブ先端部の詳細図
である。
である。
【図４】従来装置の一例の構成系統図である。
【図５】同従来装置の他例の構成系統図である。
１ 主流ガス ４ 動翼 ６ 温度測定点 ７ レンズ ８ 光ファイバ １２ 検出器 １３ 温度（出力）計 １４ 光軸（光線） １５ 反射（ロジウム）鏡 １７ レンズ系 １９ 光コネクタ ２０，２０ａ，２０ｂ プローブ ２１ サポートパイプ ２３ 軸方向位置検出器 ２４ 回転角検出器 ２５ コンピュータ ２６ ＣＲＴ画面
Claims (1)
- 【請求項１】 計測対象のタービン動翼の前方に軸方向
および軸まわり移動可能に同軸が半径方向に配置される
とともに上記動翼の計測点部の赤外線を上記軸にほぼ直
角方向に通しかつ同軸に沿って送るサファイヤ製のプロ
ーブと、同プローブに光ファイバを介してつながれた赤
外線温度検出手段と、上記動翼の回転検出手段と、上記
プローブの軸方向および軸まわり移動検出手段と、上記
赤外線温度検出手段、回転検出手段および移動検出手段
の出力を受け上記動翼の温度分布を算出する演算手段と
を備えてなることを特徴とするタービン翼温度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063921A JPH08261838A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | タービン翼温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063921A JPH08261838A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | タービン翼温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261838A true JPH08261838A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13243295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063921A Pending JPH08261838A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | タービン翼温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261838A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541044A (ja) * | 2005-05-02 | 2008-11-20 | レイセオン・カンパニー | 画像を提示する方法及び装置 |
| JP2011515671A (ja) * | 2008-03-20 | 2011-05-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 光学式測定装置およびタービン |
| JP2015007426A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンのための光学的監視システム |
| JP2015513660A (ja) * | 2012-01-31 | 2015-05-14 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 広域スペクトルを有するミラーを具備する光学チューブを地要することによってオンライン検査するためのシステム及び方法 |
| WO2015125270A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社島津製作所 | 光学測定用プローブ及びこれを備えた光学測定装置 |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP7063921A patent/JPH08261838A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541044A (ja) * | 2005-05-02 | 2008-11-20 | レイセオン・カンパニー | 画像を提示する方法及び装置 |
| JP2011515671A (ja) * | 2008-03-20 | 2011-05-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 光学式測定装置およびタービン |
| JP2015513660A (ja) * | 2012-01-31 | 2015-05-14 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 広域スペクトルを有するミラーを具備する光学チューブを地要することによってオンライン検査するためのシステム及び方法 |
| JP2015007426A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンのための光学的監視システム |
| WO2015125270A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社島津製作所 | 光学測定用プローブ及びこれを備えた光学測定装置 |
| JPWO2015125270A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2017-03-30 | 株式会社島津製作所 | 光学測定用プローブ及びこれを備えた光学測定装置 |
| US10031021B2 (en) | 2014-02-21 | 2018-07-24 | Shimadzu Corporation | Optical measurement probe and optical measurement device provided with the same having a light guide with a reflection surface for reflecting light and causing light to enter the light guide |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030325 |