JPH11264772A - Measuring method for distribution of physical quantity and structure for executing the same - Google Patents

Measuring method for distribution of physical quantity and structure for executing the same

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JPH11264772A
JPH11264772A JP10067285A JP6728598A JPH11264772A JP H11264772 A JPH11264772 A JP H11264772A JP 10067285 A JP10067285 A JP 10067285A JP 6728598 A JP6728598 A JP 6728598A JP H11264772 A JPH11264772 A JP H11264772A
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material layer
color
temperature
forming material
coloring
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JP10067285A
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Haruhiko Hirata
田 東 彦 平
Hisashi Matsuda
田 寿 松
Kazutaka Ikeda
田 一 隆 池
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Toshiba Corp
Original Assignee
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • G01K11/16Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials
    • G01K11/165Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials of organic liquid crystals

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for measuring the face distribution of the heat conductivity in the face vertical direction near an object surface. SOLUTION: The colouring material layers 11, 12 of which the colouring states are changed corresponding to the change of temperature and which include the temperature sensitive liquid crystals having the light transmissivity, are mounted on a surface of an object 2A. The white light is emitted from a light source 6, and the reflected light from the colouring material layers 11, 12 are observed by an observing device 7. The main components of the colouring of the colouring material layers 11, 12 are different from each other, and the face distribution of the temperature of the colouring material layers 11, 12 can be independently obtained on the basis of the orthogonality of the colour components. Whereby the face distribution of the heat conductivity in the face vertical direction near a surface of the object 2A can be approximately determined.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに重なり合う
ような位置関係を有する少なくとも2つの測定面のそれ
ぞれにおける物理量の分布を測定する方法と、当該方法
を実施するための構造物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the distribution of physical quantities on each of at least two measurement surfaces having a positional relationship so as to overlap each other, and a structure for implementing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の製品開発において、物体表面近傍
における温度等の物理量の分布を知ることは非常に重要
である。例えば、知りたい物理量が温度である場合に
は、サーモグラフィー等の手法により物体表面の二次元
的な温度分布を観測することが従来から行われてきてい
る。
2. Description of the Related Art In the development of various products, it is very important to know the distribution of physical quantities such as temperature near the surface of an object. For example, when a physical quantity to be known is temperature, it has been conventionally performed to observe a two-dimensional temperature distribution on an object surface by a technique such as thermography.

【0003】しかし、開発対象となる製品によっては、
三次元的な物理量の分布を知らなければならない場合も
生じてくる。例えば、ガスタービン翼の開発を行う場合
である。
However, depending on the product to be developed,
In some cases, it is necessary to know the distribution of three-dimensional physical quantities. For example, a case where a gas turbine blade is developed.

【0004】近年、ガスタービン翼は、効率向上のため
燃焼温度をより高めるようになってきており、これに伴
い、翼の耐熱性を確保するために、翼の内部に冷却媒体
を通流させて翼を冷却する対応や、翼内部から冷却孔を
介して翼表面に冷却媒体を吹き出させることにより翼表
面に燃焼ガスに比べて低温の冷却媒体の膜を形成し翼部
材への燃焼ガスからの熱伝達を低減する対応がとられて
いる。
In recent years, the combustion temperature of gas turbine blades has been further increased in order to improve efficiency, and accordingly, a cooling medium is allowed to flow inside the blades in order to ensure heat resistance of the blades. The cooling medium is blown from the inside of the wing to the wing surface through cooling holes to form a film of a cooling medium at a lower temperature than the combustion gas on the wing surface. In order to reduce the heat transfer, there is a measure taken.

【0005】タービン翼を設計するに際して、運転時の
翼の温度を翼材料の耐熱温度以下に保つことができるか
を事前に予測することは非常に重要であり、このために
は、単に翼表面の二次元的な温度分布を知るだけでな
く、翼表面近傍における熱伝達率、すなわち翼表面の面
垂直方向に関する熱伝達率をも知ることが極めて重要と
なってくる。この熱伝達率を計測するためには、翼表面
を基準として互いに異なる深さ位置での温度を測定する
必要がある。
In designing a turbine blade, it is very important to predict in advance whether the temperature of the blade during operation can be kept below the allowable temperature limit of the blade material. In addition to knowing the two-dimensional temperature distribution of the blade, it is extremely important to know the heat transfer coefficient near the blade surface, that is, the heat transfer coefficient in the direction perpendicular to the surface of the blade. In order to measure the heat transfer coefficient, it is necessary to measure temperatures at different depth positions with respect to the blade surface.

【0006】翼表面における熱伝達率は、実際の燃焼ガ
スおよび冷却媒体の流れを模擬した模型実験により求め
ることが多く、この場合、翼表面の面垂直方向に複数個
の熱電対等の温度センサーを埋め込み、面垂直方向の温
度勾配を計測することにより、面垂直方向の熱伝達率を
計測している。
The heat transfer coefficient on the blade surface is often determined by a model experiment simulating the flow of actual combustion gas and cooling medium. In this case, a plurality of temperature sensors such as thermocouples are provided in the direction perpendicular to the blade surface. The heat transfer coefficient in the direction perpendicular to the surface is measured by embedding and measuring the temperature gradient in the direction perpendicular to the surface.

【0007】しかし、この方法により翼表面の広い領域
にわたって熱伝達率の分布を計測する場合には、数多く
の熱電対を必要とする。また、いかに多くの熱電対を用
意したところで、求められる熱伝達率は離散的にサンプ
ルされたデータに過ぎないため、翼表面上の熱伝達率の
分布を詳細に計測することは難しい。特に、翼内部から
翼表面に冷却媒体を吹き出させる構造の翼の場合には、
翼表面での燃焼ガスと冷却媒体との流れが複雑なものと
なり、翼表面の熱伝達率分布も複雑なものとなるため、
有効な解析を行うためにはきめ細かくかつ広範囲にわた
った熱伝達率データの取得が必要となるのであるが、上
述した熱電対を用いる方法では要求される精度でデータ
を取得することは困難である。
However, when measuring the distribution of the heat transfer coefficient over a wide area of the blade surface by this method, many thermocouples are required. Also, no matter how many thermocouples are prepared, the required heat transfer coefficient is only discretely sampled data, so that it is difficult to measure the distribution of the heat transfer coefficient on the blade surface in detail. In particular, in the case of a wing with a structure in which a cooling medium is blown from the inside of the wing to the wing surface,
Since the flow of combustion gas and cooling medium on the wing surface becomes complicated, and the heat transfer coefficient distribution on the wing surface becomes complicated,
In order to perform effective analysis, it is necessary to acquire detailed and wide-range heat transfer coefficient data, but it is difficult to acquire data with the required accuracy using the above-described method using a thermocouple. .

【0008】このため、より精度の高い熱伝達率の分布
の解析を行うために、翼表面近傍において、面垂直方向
の互いに異なる位置に位置する2つの面上における温度
分布を各面上において連続的に測定する方法の開発が望
まれている。このような要求は、タービン翼の開発に限
らず、他の製品開発においても高く、また、計測対象と
する物理量は温度にも限定されず、電気的変量または磁
気的変量についても同様なニーズが高い。
Therefore, in order to analyze the distribution of the heat transfer coefficient with higher accuracy, the temperature distribution on two surfaces located at different positions in the direction perpendicular to the surface near the blade surface is continuously measured on each surface. It is desired to develop a method for performing the measurement. Such demands are high not only in the development of turbine blades, but also in the development of other products.The physical quantities to be measured are not limited to temperature, and similar needs exist for electrical variables or magnetic variables. high.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状に鑑
みなされたものであり、互いに重なりあうような位置関
係をもって配置された少なくとも2つの測定面上におけ
る物理量の分布を、各測定面において連続的に測定する
方法を提供するとともに、当該方法を実施するための構
造物を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is intended to continuously distribute the distribution of physical quantities on at least two measurement planes arranged in a mutually overlapping positional relationship on each measurement plane. It is an object of the present invention to provide a method for performing the method, and to provide a structure for implementing the method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、物理量の変化に対応して発色状態が変化
する第1の発色材料層に、所定の方向から、所定の波長
を持った光を照射する工程と、前記第1の発色材料層に
積層され、物理量の変化に対応して発色状態が変化する
光透過性を有する第2の発色材料層に、所定の方向か
ら、所定の波長を持った光を照射する工程と、前記第1
の発色材料層と、前記第2の発色材料層との発色状態を
観測する工程と、前記第1の発色材料層と、前記第2の
発色材料層との発色状態を観測した結果に基づき、前記
第1の発色材料層と、前記第2の発色材料層との物理量
を算出する工程と、を有することを特徴とする物理量の
分布を測定する方法を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a first coloring material layer, whose coloring state changes in response to a change in physical quantity, having a predetermined wavelength from a predetermined direction. Applying a predetermined light from a predetermined direction to a second color forming material layer laminated on the first color forming material layer and having a light transmitting property in which a color forming state changes in response to a change in physical quantity. Irradiating light having a wavelength of
And a step of observing the color development state of the second color development material layer and the step of observing the color development state of the first color development material layer and the second color development material layer, Calculating a physical quantity of the first color-forming material layer and a physical quantity of the second color-forming material layer.

【0011】また、本発明は、物体と、前記物体の表面
上に直接的または間接的に設けられ、特定の物理量の変
化に対応して発色状態が変化する第1の発色材料層と、
前記第1の発色材料層の上に直接的または間接的に設け
られ、前記特定の物理量の変化に対応して発色状態が変
化するとともに光透過性を有する第2の発色材料層と、
を備えた構造物を提供する。
Further, the present invention provides an object, a first color-forming material layer provided directly or indirectly on the surface of the object, the color-forming state of which changes in response to a change in a specific physical quantity;
A second color-forming material layer which is provided directly or indirectly on the first color-forming material layer and has a light-transmitting property with a color change state corresponding to the change of the specific physical quantity;
A structure provided with:

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明
においては、測定対象である物理量が温度である場合に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the embodiment, a case where the physical quantity to be measured is temperature will be described.

【0013】[第1の実施の形態]まず、図1により第
1の実施形態について説明する。本実施形態は、物体2
の表面近傍における表面に対して垂直方法(以下、「面
垂直方向」ともいう)に関する熱伝達率を近似的に測定
することを目的として本発明を適用した例を示すもので
ある。すなわち、以下の本実施形態の説明においては、
図1に示すように物体2Aの表面に非常に薄い計測用積
層体10Aを設けて計測用構造物(構造物)1Aを構成
し、この計測用構造物1Aを適当な熱流動が生じる環境
下に置き、この状態で計測用積層体10Aの積層方向に
関する熱伝達率を求めることにより、物体2Aの表面近
傍における熱伝達率を近似的かつ精度良く求める方法に
ついての説明がなされる。
[First Embodiment] First, a first embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the object 2
1 shows an example in which the present invention is applied for the purpose of approximately measuring a heat transfer coefficient in a method perpendicular to a surface (hereinafter, also referred to as a “perpendicular direction”) with respect to a surface near the surface. That is, in the following description of the present embodiment,
As shown in FIG. 1, an extremely thin measurement laminate 10A is provided on the surface of an object 2A to form a measurement structure (structure) 1A. The measurement structure 1A is placed in an environment in which appropriate heat flow occurs. In this state, a method of approximately and accurately obtaining the heat transfer coefficient in the vicinity of the surface of the object 2A by obtaining the heat transfer coefficient in the stacking direction of the measurement stack 10A in this state will be described.

【0014】図1に示すように、計測用積層体10A
は、温度の変化によって発色状態の変化する第1の発色
材料層11および第2の発色材料層12と、これら第1
および第2の発色材料層11、12の間に設けられた光
透過性を有する材料により形成された透明材料層15と
を有する。なお、図1において、符号5は、計測用構造
体1A周囲の空気、水等の流体を示している。
As shown in FIG. 1, the measurement laminate 10A
Are a first coloring material layer 11 and a second coloring material layer 12 whose coloring state changes with a change in temperature;
And a transparent material layer 15 formed of a light-transmitting material provided between the second color forming material layers 11 and 12. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a fluid such as air and water around the measurement structure 1A.

【0015】透明材料層15は、例えば塩化ビニル、ポ
リエチレン、アクリル、ガラス等の実質的に無色透明な
材料により形成されている。
The transparent material layer 15 is formed of a substantially colorless and transparent material such as vinyl chloride, polyethylene, acryl, and glass.

【0016】また、第1の発色材料層11および第2の
発色材料層12は、温度によって発色状態が変化する感
温液晶を含んで成る層である。これら発色材料層は、例
えば感温液晶をマイクロカプセル化してこれにバインダ
を添加したものを塗布して硬化させることにより形成さ
れる。感温液晶としては、例えばコレステリック液晶ま
たはカイラルネマテティック液晶が用いられる。これら
の液晶は、光が入射すると、その構造の特異性に起因し
て特定の波長範囲の光のみをその内部の層で反射し、他
の波長の光は透過するという特性を有している。また、
これらの液晶は、置かれる環境の変化、例えば磁界若し
くは電界の強さ、または温度等の物理量の変化により内
部構造が変化して、光の反射特性、すなわち発色特性が
変化するという性質を有する。
The first color forming material layer 11 and the second color forming material layer 12 are layers containing a temperature-sensitive liquid crystal whose color changing state changes with temperature. These color-forming material layers are formed, for example, by microencapsulating a temperature-sensitive liquid crystal, applying a binder-added material thereto, and curing the liquid crystal. As the temperature-sensitive liquid crystal, for example, a cholesteric liquid crystal or a chiral nematic liquid crystal is used. These liquid crystals have a property that, when light enters, only light in a specific wavelength range is reflected by an inner layer due to the peculiarity of the structure, and light of other wavelengths is transmitted. . Also,
These liquid crystals have the property that the internal structure changes due to a change in the environment in which they are placed, for example, the strength of a magnetic field or an electric field, or a change in a physical quantity such as temperature, so that the light reflection characteristics, that is, the coloring characteristics change.

【0017】本実施形態は、後述するように、上層の第
2の発色材料層12の発色を観測するのみならず、下層
の第1の発色材料層11の発色を上層の第2の発色材料
層12を通して観測するものであるから、第1の発色材
料層11および第2の発色材料層12にそれぞれ含まれ
る感温液晶は、下層の第1の発色材料層11の発色の観
測が第2の発色材料層12の発色により妨げられること
がないように、予測される計測温度範囲において互いに
異なる発色特性を有するものが選定される。
In this embodiment, as will be described later, not only the color development of the upper second color forming material layer 12 is observed, but also the color formation of the lower first color forming material layer 11 is changed to the upper second color forming material layer 12. Since the observation is made through the layer 12, the temperature-sensitive liquid crystal contained in each of the first color-forming material layer 11 and the second color-forming material layer 12 indicates that the color development of the underlying first color-forming material layer 11 is the second color-forming material. In order not to be hindered by the coloring of the coloring material layer 12, those having different coloring characteristics in the expected measurement temperature range are selected.

【0018】ここで、予測される計測温度範囲が第1お
よび第2の発色材料層11、12のそれぞれの表面11
a,12aのいずれにおいても温度aから温度bの範囲
であるとした場合に、第1および第2の発色材料層1
1、12用に使用される感温液晶の発色特性を図2およ
び図3にそれぞれ示す。なお、本実施形態において、
「発色特性」とは、感温液晶に対して白色光を照射した
場合に、それぞれが発色する色を3色成分、すなわちR
(Red )成分、G(Green )成分、B(Blue)成分に分
解した場合の各成分の強度と温度との関係を意味する。
Here, the expected measurement temperature range is determined by the respective surfaces 11 of the first and second color forming material layers 11 and 12.
a and 12a, if the temperature is in the range of temperature a to temperature b, the first and second color forming material layers 1
FIGS. 2 and 3 show the coloring characteristics of the temperature-sensitive liquid crystal used for Nos. 1 and 12, respectively. In the present embodiment,
"Coloring characteristics" means that when a temperature-sensitive liquid crystal is irradiated with white light, each of the colors that it develops has three color components, that is, R,
It means the relationship between the intensity of each component and temperature when decomposed into (Red) component, G (Green) component, and B (Blue) component.

【0019】図2に示す感温液晶、すなわち第1の発色
材料層11として使用される感温液晶の発色特性は、温
度aから温度bまでの温度範囲において、3色成分のう
ちR成分の強度が最も強く、G成分およびB成分の強度
はR成分の強度に比べて非常に低くなっている。また、
温度変化に対する強度の変化率についても、R成分の変
化率がG成分およびB成分の変化率に比べて非常に大き
くなっている。
The temperature-sensitive liquid crystal shown in FIG. 2, that is, the temperature-sensitive liquid crystal used as the first color-forming material layer 11, has a color-forming characteristic of the R component of the three color components in the temperature range from temperature a to temperature b. The intensity is the strongest, and the intensity of the G component and the B component is much lower than the intensity of the R component. Also,
As for the rate of change of the intensity with respect to the temperature change, the rate of change of the R component is much larger than the rates of change of the G component and the B component.

【0020】一方、図3に示す感温液晶、すなわち第2
の発色材料層12として使用される感温液晶の発色特性
は、温度aから温度bまでの温度範囲において、3色成
分のうちG成分の強度が最も強く(以下、3色成分のう
ち強度が最も強い成分を「主要発色成分」ともいう)、
R成分およびB成分の強度はG成分の強度に比べて非常
に低くなっている。すなわちRおよびBは、第2の発色
材料層12を透過するのである。また、温度変化に対す
る強度の変化率についても、G成分の変化率がR成分お
よびB成分の変化率に比べて非常に大きくなっている。
On the other hand, the temperature-sensitive liquid crystal shown in FIG.
The temperature-sensitive liquid crystal used as the color-forming material layer 12 has the highest color intensity of the G component among the three color components in the temperature range from the temperature a to the temperature b (hereinafter, the intensity of the three color components is the highest). The strongest component is also referred to as the “primary color component”),
The intensity of the R component and the B component is much lower than the intensity of the G component. That is, R and B pass through the second color forming material layer 12. As for the rate of change of the intensity with respect to the temperature change, the rate of change of the G component is much larger than the rate of change of the R component and the B component.

【0021】なお、各発色材料層の発色特性は、上記の
ものに限定されるものではなく、それぞれの主要発色成
分が互いに異なっていればよい。感温液晶の発色特性、
すなわち光反射特性は、感温液晶を構成する複数の材料
を適宜調合することにより調整が可能である。
The color-forming properties of each color-forming material layer are not limited to those described above, but may be different as long as the main color-forming components are different from each other. Color development characteristics of temperature-sensitive liquid crystal,
That is, the light reflection characteristics can be adjusted by appropriately mixing a plurality of materials constituting the temperature-sensitive liquid crystal.

【0022】以上のような構成を有する計測用構造体1
Aは、典型的には、物体2の表面に第1の発色材料層1
1、透明材料層15、第2の発色材料層12を、順次、
塗布することにより得られる。なお、物体2表面の反射
が問題になる場合には、第1の発色材料層11と物体2
Aの表面に無反射層(黒色層)を更に追加して設けても
よい。
Measurement structure 1 having the above configuration
A typically includes a first coloring material layer 1 on the surface of the object 2.
1. The transparent material layer 15 and the second color forming material layer 12 are sequentially
It is obtained by coating. When reflection on the surface of the object 2 becomes a problem, the first color forming material layer 11 and the object 2
A non-reflective layer (black layer) may be additionally provided on the surface of A.

【0023】次に、上記構成を有する計測用積層体10
Aを用いて、物体2Aの表面近傍における熱伝達率を測
定する方法について説明する。
Next, the measuring laminate 10 having the above-described structure
A method for measuring the heat transfer coefficient in the vicinity of the surface of the object 2A using A will be described.

【0024】まず、物体2Aの表面に計測用積層体10
Aを設けてなる計測用構造体1Aを所定の計測環境下に
配置する。次いで、光源6から計測用構造体1Aの表面
に向けて所定の波長を持った光、好ましくは白色光を照
射し、第1の発色材料層11の表面11aおよび第2の
発色材料層12の表面12aからの反射光を適当な観測
装置7、例えばCCDカメラにより観測する。
First, the measurement laminate 10 is placed on the surface of the object 2A.
A measurement structure 1A provided with A is placed under a predetermined measurement environment. Next, light having a predetermined wavelength, preferably white light, is irradiated from the light source 6 toward the surface of the measurement structure 1A, and the surface 11a of the first color-forming material layer 11 and the second color-forming material layer 12 are irradiated. The reflected light from the surface 12a is observed by an appropriate observation device 7, for example, a CCD camera.

【0025】次に、観測装置7により観測された発色材
料層11、12からの反射光から各色成分を抽出する。
Next, each color component is extracted from the reflected light from the coloring material layers 11 and 12 observed by the observation device 7.

【0026】前述したように、第1の発色材料層11お
よび第2の発色材料層12の感温液晶は主要発色成分が
異なるため、色成分どうしの直交性から、第1の発色材
料層11および第2の発色材料層12の感温液晶の発色
状態の変化は、他方の発色の変化により影響を受けるこ
となく解析が可能である。
As described above, the temperature-sensitive liquid crystal of the first color-forming material layer 11 and the second color-forming material layer 12 have different main color-forming components. Further, the change in the coloring state of the temperature-sensitive liquid crystal of the second coloring material layer 12 can be analyzed without being affected by the other coloring change.

【0027】従って、各色成分の強度分布を解析し、温
度と色成分の強度との既知の関係に基づいて、第1の発
色材料層11および第2の発色材料層12のそれぞれの
表面11a,12aの温度を独立して求めることができ
る。すなわち、互いに重なりあうような位置関係を有す
る2つの測定面(表面11a,12a)の温度を独立し
て求めることができる。
Therefore, the intensity distribution of each color component is analyzed, and based on the known relationship between the temperature and the intensity of the color component, the respective surfaces 11a and 11a of the first color material layer 11 and the second color material layer 12 are determined. The temperature of 12a can be determined independently. That is, the temperatures of two measurement surfaces (surfaces 11a and 12a) having a positional relationship overlapping each other can be obtained independently.

【0028】いま、物体周囲の流体5の温度がTf 、物
体2Aの温度がTm で、Tm に比べてTf が高い場合に
は、流体5の流動状態によって異なる熱流束qの熱の流
れが流体5から物体2Aに向かって生じる。第1の発色
材料層11の表面11aにおける温度をT1 、第1の発
色材料層11の表面11aにおける温度をT0 とする
と、熱流束qは次のように求められる。
Now, when the temperature of the fluid 5 around the object is Tf and the temperature of the object 2A is Tm and Tf is higher than Tm, the heat flow of the heat flux q that differs depending on the flow state of the fluid 5 is 5 to the object 2A. Assuming that the temperature at the surface 11a of the first color forming material layer 11 is T1 and the temperature at the surface 11a of the first color forming material layer 11 is T0, the heat flux q is obtained as follows.

【0029】[0029]

【数1】 ここで、λ0 およびλ1 は、それぞれ第2の発色材料層
12および光透過性材料層15の熱伝導率、L0 および
L1 は、それぞれ第2の発色材料層12および透明材料
層15の厚さである。
(Equation 1) Here, λ0 and λ1 are the thermal conductivity of the second color forming material layer 12 and the light transmitting material layer 15, respectively, and L0 and L1 are the thicknesses of the second color forming material layer 12 and the transparent material layer 15, respectively. is there.

【0030】流体5の流動状態に対応した局所熱伝達率
αは次のように求められる。
The local heat transfer coefficient α corresponding to the flow state of the fluid 5 is obtained as follows.

【0031】[0031]

【数2】 本実施形態によれば、第1の発色材料層11の表面11
aの温度T1 および第2の発色材料層12の表面12a
の温度T0 は、いずれも物体2Aの表面の広い範囲にお
いて連続的に観測することができる。このため、物体2
Aの表面近傍における局所熱伝達率αも、物体2Aの表
面の広い範囲において連続的に観測することが可能とな
る。
(Equation 2) According to the present embodiment, the surface 11 of the first coloring material layer 11
a and the surface 12a of the second coloring material layer 12
Can be continuously observed over a wide range of the surface of the object 2A. Therefore, the object 2
The local heat transfer coefficient α in the vicinity of the surface of A can also be continuously observed over a wide range of the surface of the object 2A.

【0032】すなわち本実施形態によれば、物体2Aの
表面近傍の2つの測定面における温度(第1の物理量)
を連続的に面分布として求めることが可能となる。これ
により各測定面の互いに対応する位置の温度を比較する
ことにより物体2Aの表面近傍における垂直方向の温度
変化を連続的に面分布として求めることが可能となるた
め、物体2Aの表面近傍における面垂直方向の熱伝達率
(第2の物理量)の分布を物体表面の広い範囲において
連続的に面分布として観測することが可能となる。
That is, according to the present embodiment, the temperatures (first physical quantities) at the two measurement surfaces near the surface of the object 2A
Can be continuously obtained as a surface distribution. This makes it possible to continuously obtain the temperature change in the vertical direction near the surface of the object 2A as a surface distribution by comparing the temperatures at the positions corresponding to each other on each measurement surface. The distribution of the heat transfer coefficient (second physical quantity) in the vertical direction can be continuously observed as a surface distribution over a wide range of the object surface.

【0033】なお、上記実施形態においては、照射する
光を白色光としたが、照射する光はこれに限定されるも
のではない。すなわち、上記の手法による計測が可能で
あるならば、所定の波長(波長成分)を持つ白色光以外
の光を照射してもよい。
In the above embodiment, the light to be irradiated is white light, but the light to be irradiated is not limited to this. That is, if measurement by the above method is possible, light other than white light having a predetermined wavelength (wavelength component) may be irradiated.

【0034】[第1の実施形態の応用例]次に、第1の
実施形態の応用例について図4を参照して説明する。以
下に説明する応用例は、第1の実施形態をタービン翼の
表面近傍における局所的熱伝達率の模型実験による解析
に応用したものである。
[Application Example of First Embodiment] Next, an application example of the first embodiment will be described with reference to FIG. An application example described below is an application of the first embodiment to an analysis of a local heat transfer coefficient near the surface of a turbine blade by a model experiment.

【0035】図4に示すように、計測用構造体(タービ
ン翼模型)1Bは、タービン翼を模擬した物体2Bの表
面に第1の発色材料層11、透明材料層15、および第
2の発色材料層12を順次積層して構成されている。冷
却媒体6を通流させる冷却孔7は、上記物体2B、第1
の発色材料層11、透明材料層15および第2の発色材
料層12を貫通して形成されている。
As shown in FIG. 4, a measurement structure (turbine blade model) 1B includes a first coloring material layer 11, a transparent material layer 15, and a second coloring material on a surface of an object 2B simulating a turbine blade. It is configured by sequentially laminating the material layers 12. The cooling holes 7 through which the cooling medium 6 flows are provided in the object 2B, the first
Is formed so as to penetrate the color-forming material layer 11, the transparent material layer 15, and the second color-forming material layer 12.

【0036】ここに示したタービン翼模型1Bは、ター
ビン翼内部から翼表面に冷却媒体を吹き出させ、翼部材
への燃焼ガスからの熱の伝達を軽減する方法を研究する
際に行われる熱伝達率解析に用いられる。冷却媒体6の
吹き出しによって物体2B表面の冷却孔7の周辺には主
流8と冷却媒体6との複雑な流動状態が生じ、特に冷却
孔7の下流側の熱伝達率を詳細に知ることが、冷却孔の
設計において重要である。この応用例では、冷却孔下流
の局所熱伝達率を連続的に観測することが可能で、冷却
孔の性能に対する評価が容易に行うことができる。
The turbine blade model 1B shown here is a heat transfer performed when researching a method of blowing a cooling medium from the inside of the turbine blade to the blade surface to reduce the transfer of heat from the combustion gas to the blade member. Used for rate analysis. The blowing of the cooling medium 6 causes a complicated flow state of the main flow 8 and the cooling medium 6 around the cooling holes 7 on the surface of the object 2B, and in particular, it is possible to know the heat transfer coefficient downstream of the cooling holes 7 in detail. It is important in cooling hole design. In this application example, the local heat transfer coefficient downstream of the cooling hole can be continuously observed, and the performance of the cooling hole can be easily evaluated.

【0037】なお、この応用例を、ガスタービンプラン
トを構成するコンプレッサ翼の解析に用いることもでき
る。また、応用対象は模型に限らず、実際の装置におけ
る翼の熱解析に用いることもできる。
It is to be noted that this application example can be used for analyzing a compressor blade constituting a gas turbine plant. Further, the application object is not limited to a model, and can be used for thermal analysis of a wing in an actual device.

【0038】[第2の実施形態]次に、図5を参照して
第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、
第1の実施形態に対して第2の発色材料層を断続的に除
去した点が異なり、他は第1の実施の形態と略同一であ
る。第2の実施形態において、第1の実施の形態と同一
部分については同一符号を付し、重複する説明は省略す
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment,
The second embodiment differs from the first embodiment in that the second color-forming material layer is intermittently removed, and is otherwise substantially the same as the first embodiment. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0039】第1の実施例で説明したように、積層され
た複数の感温液晶の発色特性を異なったものとすること
により、下層の感温液晶の発色が上層の感温液晶の発色
に妨げられることなく観測できるようにしている。しか
し、より広い温度範囲において観測を行う場合には、下
層の感温液晶の発色特性と上層の感温液晶の発色特性と
が干渉し、温度の同定に影響することがありうる。
As described in the first embodiment, by making the coloring characteristics of a plurality of laminated thermosensitive liquid crystals different from each other, the coloring of the lower thermosensitive liquid crystal becomes the same as that of the upper thermosensitive liquid crystal. Observations can be made without interruption. However, when the observation is performed in a wider temperature range, the color forming characteristics of the lower temperature-sensitive liquid crystal and the color forming characteristics of the upper temperature-sensitive liquid crystal may interfere with each other, which may affect the identification of the temperature.

【0040】そこで、本実施形態においては、図5に示
すように第2の発色材料層12を断続的にかつ規則的に
除去して、透明材料層15の一部を外方に露出させてい
る。第2の発色材料層12の除去部分は透明材料層15
の突起部15aにより充填されている。これにより、計
測用積層体10Bの表面は、凹凸のない平面となってい
る。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the second coloring material layer 12 is intermittently and regularly removed to expose a part of the transparent material layer 15 to the outside. I have. The removed portion of the second coloring material layer 12 is the transparent material layer 15
Are filled with the projections 15a. Thus, the surface of the measurement laminate 10B is a flat surface without irregularities.

【0041】本実施形態においては、透明材料層15の
突起部15aを介して、下層の第1の発色材料層11の
感温液晶の発色状態を直接観測することができるため、
突起部15a周辺における色の変化を見ることによっ
て、下層の第1の発色材料層11の感温液晶の発色に対
して上層の第2の発色材料層12の感温液晶の発色が及
ぼす影響を知ることができる。ここで得られた第2の発
色材料層12の感温液晶の影響は、突起部15a以外の
部位の観測結果における第1の発色材料層11の感温液
晶の温度同定における補正に用いることができる。ま
た、突起部15aの周辺においては、第1の発色材料層
11の感温液晶の発色と第2の発色材料層12の感温液
晶の発色状態に基づいて、両者が干渉しあうような広い
温度範囲においても、補正なしに直接、熱伝達率を求め
ることができる。
In the present embodiment, the color-developed state of the temperature-sensitive liquid crystal of the lower first color-forming material layer 11 can be directly observed through the projection 15a of the transparent material layer 15.
By observing the change in color around the protrusion 15a, it is possible to determine the effect of the coloring of the temperature-sensitive liquid crystal of the upper second coloring material layer 12 on the coloring of the temperature-sensitive liquid crystal of the lower first coloring material layer 11. You can know. The influence of the temperature-sensitive liquid crystal of the second color-forming material layer 12 obtained here can be used for correction in temperature identification of the temperature-sensitive liquid crystal of the first color-forming material layer 11 based on observation results of a portion other than the protrusion 15a. it can. In the vicinity of the protrusion 15a, a wide area where the two interfere with each other based on the coloring of the temperature-sensitive liquid crystal of the first coloring material layer 11 and the coloring of the temperature-sensitive liquid crystal of the second coloring material layer 12. Even in the temperature range, the heat transfer coefficient can be directly obtained without correction.

【0042】[第3の実施形態]次に、図6により第3
の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第1
の実施形態に対して透明材料層を除いた点が異なり、他
は第1の実施の形態と略同一である。第2の実施形態に
おいて、第1の実施の形態と同一部分については同一符
号を付し、重複する説明は省略する。
[Third Embodiment] Next, FIG.
An embodiment will be described. In the third embodiment, the first
The third embodiment is different from the first embodiment in that a transparent material layer is omitted, and the other portions are substantially the same as the first embodiment. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0043】本実施形態によれば、透明材料層がないた
め、物体表面に2層の発色材料層をより薄い状態で積層
することができ、物体2表面にうねりがあるような場合
にも容易に発色材料層を積層することができる。また、
本実施形態によれば、既存の物体の表面に、付加的に感
温液晶を積層することも容易に可能で、本発明をより幅
広い測定対象について応用することができる。
According to the present embodiment, since there is no transparent material layer, two color-forming material layers can be laminated in a thinner state on the surface of the object, and even when the surface of the object 2 has undulation, it is easy. A color-forming material layer. Also,
According to the present embodiment, it is possible to easily additionally laminate a temperature-sensitive liquid crystal on the surface of an existing object, and the present invention can be applied to a wider range of measurement objects.

【0044】なお、本実施形態の場合、流体5の流動状
態に対応した局所熱伝達率αは下式により求めることが
できる。
In the case of the present embodiment, the local heat transfer coefficient α corresponding to the flow state of the fluid 5 can be obtained by the following equation.

【0045】[0045]

【数3】 ここで、λ0 は第2の発色材料層12の熱伝導率、L0
は第2の発色材料層の厚さ、T0 、T1 、Tf は、それ
ぞれ第2の発色材料層12の表面の温度、第1の発色材
料層11の表面の温度、流体5の温度である。
(Equation 3) Here, λ0 is the thermal conductivity of the second color forming material layer 12, L0
Is the thickness of the second coloring material layer, and T0, T1 and Tf are the temperature of the surface of the second coloring material layer 12, the temperature of the surface of the first coloring material layer 11, and the temperature of the fluid 5, respectively.

【0046】[第4の実施形態]次に、図7および図8
により第4の実施形態について説明する。第4の実施形
態は、第1の実施形態に対して、発色材料層および透明
材料層が更に1層ずつ追加的に設けられている点が異な
り、他は第1の実施の形態と略同一である。第4の実施
形態において、第1の実施の形態と同一部分については
同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Fourth Embodiment] Next, FIGS.
The fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a color-forming material layer and a transparent material layer are additionally provided one by one, and the others are substantially the same as the first embodiment. It is. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0047】図7に示すように、本実施形態に係る計測
用積層体10Dは、第1の実施形態に係る計測用積層体
10Aの第2の発色材料層12の上に、透明材料層15
および第3の発色材料層13を順次積層した構成となっ
ている。
As shown in FIG. 7, a measurement laminate 10D according to the present embodiment is composed of a transparent material layer 15 on the second color-forming material layer 12 of the measurement laminate 10A according to the first embodiment.
And the third coloring material layer 13 are sequentially laminated.

【0048】第1、第2および第3の発色材料層11、
12、13の感温液晶は、発色の主要成分が互いに異な
るものが用いられている。従って、第1および第2の発
色材料層11、12の感温液晶の発色の主要成分がそれ
ぞれRおよびGであるため、ここでは、第3の発色材料
層13の感温液晶は、図8に示すようにその発色の主要
成分がBであるものが用いられる。
The first, second and third color forming material layers 11,
The temperature-sensitive liquid crystals 12 and 13 are different from each other in the main components of color development. Therefore, since the main components of the color development of the temperature-sensitive liquid crystal of the first and second color-forming material layers 11 and 12 are R and G, respectively, here, the temperature-sensitive liquid crystal of the third color-forming material layer 13 is shown in FIG. As shown in FIG. 7, a colorant whose main component is B is used.

【0049】これによって、色成分どうしの直交性か
ら、第1の発色材料層11の感温液晶の発色状態の変化
は、第2および第3の発色材料層12、13の感温液晶
の発色によって妨げられることなく観測され、第2の発
色材料層12の感温液晶の発色状態の変化は、第3の発
色材料層13の感温液晶の発色によって妨げられること
なく観測することができる。
As a result, due to the orthogonality between the color components, the change in the color development state of the temperature-sensitive liquid crystal of the first color-forming material layer 11 is changed by the color development of the temperature-sensitive liquid crystal of the second and third color-forming material layers 12 and 13. The change in the coloring state of the temperature-sensitive liquid crystal of the second color-forming material layer 12 can be observed without being hindered by the coloring of the temperature-sensitive liquid crystal of the third color-forming material layer 13.

【0050】これまでに説明した実施形態においては、
いずれも物体表面の熱の流れは表面に垂直方向であるこ
とを仮定していたが、条件によっては物体表面で表面に
沿った方向の熱の流れが存在することもあり得る。本実
施形態では、物体表面の3層について温度を観測するこ
とが可能で、このため、第1の発色材料層11から第3
の発色材料層13までの間において、表面に沿った方向
への熱の流れがある場合には、これを、第2の発色材料
層12から第3の発色材料層13までの間における表面
に垂直な方向への熱の流れと、第1の発色材料層11か
ら第2の発色材料層12までの間における表面に垂直な
方向への熱の流れとの差として観測することができる。
In the embodiments described so far,
In each case, it is assumed that the heat flow on the surface of the object is perpendicular to the surface. However, depending on the conditions, there may be a heat flow in the direction along the surface on the object surface. In the present embodiment, it is possible to observe the temperatures of the three layers on the surface of the object.
When there is a heat flow in the direction along the surface between the second color forming material layer 13 and the second color forming material layer 13, the heat flow is applied to the surface between the second color forming material layer 12 and the third color forming material layer 13. It can be observed as a difference between the flow of heat in the vertical direction and the flow of heat in the direction perpendicular to the surface between the first color forming material layer 11 and the second color forming material layer 12.

【0051】なお、以上説明した第1乃至第4の実施形
態において、用いられている各発色材料層はすべて光透
過性を有するものであったが、最も物体2A(2B)に
近い側に位置する発色材料層11、すなわち観測位置か
ら最も遠い位置にある発色材料層は必ずしも光透過性を
有する必要はないことは明らかである。従って、第1の
発色材料層11の発色は必ずしも感温液晶によるもので
なくてもよい。
In the first to fourth embodiments described above, each of the coloring material layers used has a light-transmitting property, but is located at a position closest to the object 2A (2B). Obviously, the color-forming material layer 11 that is not provided, that is, the color-forming material layer farthest from the observation position does not necessarily need to have light transmittance. Therefore, the coloring of the first coloring material layer 11 does not necessarily have to be based on the temperature-sensitive liquid crystal.

【0052】[第5の実施形態]次に、図9により第5
の実施形態について説明する。第5の実施の形態は、上
述した第1乃至第4の実施形態と異なり、光透過性を有
する透明な物体2C自体の熱通過率を測定するためのも
のである。なお、物体2Cと、物体2Cの両側面に配置
された第1の発色材料層11および第2の発色材料層1
2とからなる構造物1Fは、第1の実施形態における計
測用構造体10と実質的な構成は同一である。第5の実
施形態において、第1の実施の形態と同一部分について
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Fifth Embodiment] Next, FIG.
An embodiment will be described. The fifth embodiment is different from the first to fourth embodiments described above in that the heat transmittance of the transparent object 2C having optical transparency is measured. Note that the object 2C and the first color forming material layer 11 and the second color forming material layer 1 disposed on both side surfaces of the object 2C.
2 has substantially the same configuration as the measurement structure 10 in the first embodiment. In the fifth embodiment, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0053】本実施形態に係る構造物1Fは、流体5A
と流体5Bの流れの間に配置される。そして、第1の発
色材料層11および第2の発色材料層12の感温液晶の
発色に基づいて同定された第1の発色材料層11および
第2の発色材料層12の温度に基づいて、流体5Aと流
体5Bとの間における透明な物体2Cの熱通過率を測定
することができる。
The structure 1F according to the present embodiment includes a fluid 5A
And the flow of the fluid 5B. Then, based on the temperatures of the first color forming material layer 11 and the second color forming material layer 12 identified based on the color development of the temperature-sensitive liquid crystal of the first color forming material layer 11 and the second color forming material layer 12, The heat transmittance of the transparent object 2C between the fluid 5A and the fluid 5B can be measured.

【0054】なお、上述した第1乃至第5の実施形態の
説明においては、物理量として温度の例をとり、発色材
料として感温液晶を例にとり説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。すなわち本発明が測定対象
とする物理量としては、例えば圧力、応力、歪み、電
場、磁場等の物理量でもよい、また、発色材料として液
晶以外の化学物質でもよい。
In the above description of the first to fifth embodiments, temperature is used as an example of a physical quantity and temperature-sensitive liquid crystal is used as an example of a coloring material. However, the present invention is not limited to this. is not. That is, the physical quantity to be measured by the present invention may be, for example, a physical quantity such as pressure, stress, strain, an electric field, a magnetic field, or the like, or may be a chemical substance other than liquid crystal as a coloring material.

【0055】例えば、物理量として電圧をとった場合に
は、電圧分布の観測をもとに物体表面の電流分布を広い
範囲において連続的に観測することができる。
For example, when a voltage is taken as a physical quantity, the current distribution on the object surface can be continuously observed in a wide range based on the observation of the voltage distribution.

【0056】また、例えば、物理量として歪みをとった
場合には、歪み分布の観測をもとに物体表面の応力分布
を広い範囲において連続的に観測することができる。こ
の場合には、例えば応力に反応してつぶれて発色するカ
プセルをバインダ中に分散させたものを物体表面に塗布
硬化させることにより発色材料層を構成すればよい。
Further, for example, when strain is taken as a physical quantity, the stress distribution on the object surface can be continuously observed in a wide range based on the strain distribution. In this case, for example, a color-forming material layer may be formed by dispersing capsules that are crushed and colored in response to stress in a binder and apply and cure the object surface.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
互いに重なりあうような位置関係をもって配置された少
なくとも2つの測定面上における物理量の分布を、各測
定面において連続的に測定することができる。
As described above, according to the present invention,
The distribution of physical quantities on at least two measurement planes arranged in a positional relationship overlapping each other can be continuously measured on each measurement plane.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る計測方法および構造物の第1の実
施形態を説明するための断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a measurement method and a structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態に用いられる感温液晶の発色特
性を示す線図。
FIG. 2 is a diagram showing color development characteristics of a temperature-sensitive liquid crystal used in the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に用いられる感温液晶の発色特
性を示す線図。
FIG. 3 is a diagram showing color development characteristics of a temperature-sensitive liquid crystal used in the first embodiment.

【図4】第1の実施形態の応用例を示す図であって、図
4(a)は、タービン翼モデルの一部破断斜視図、図4
(b)は図4(a)におけるB−B断面を示す図。
4A and 4B are views showing an application example of the first embodiment, and FIG. 4A is a partially cutaway perspective view of a turbine blade model;
(B) is a figure showing the BB section in Drawing 4 (a).

【図5】本発明に係る構造物の第2の実施形態を説明す
るための断面図。
FIG. 5 is a sectional view for explaining a second embodiment of the structure according to the present invention.

【図6】本発明に係る構造物の第3の実施形態を説明す
るための断面図。
FIG. 6 is a sectional view for explaining a third embodiment of the structure according to the present invention.

【図7】本発明に係る構造物の第4の実施形態を説明す
るための断面図。
FIG. 7 is a sectional view for explaining a fourth embodiment of the structure according to the present invention.

【図8】第4の実施形態に用いられる感温液晶の発色特
性を示す線図。
FIG. 8 is a diagram showing color development characteristics of a temperature-sensitive liquid crystal used in a fourth embodiment.

【図9】本発明に係る構造物の第5の実施形態を説明す
るための断面図。
FIG. 9 is a sectional view for explaining a fifth embodiment of the structure according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C,1D,1E,1F 構造物 2A 物体 2B (物体の一例としての)タービン翼模型 11、12、13 発色材料層 15 透明材料層 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Structure 2A Object 2B Turbine blade model (as an example of object) 11, 12, 13 Coloring material layer 15 Transparent material layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物理量の変化に対応して発色状態が変化す
る第1の発色材料層に、所定の方向から、所定の波長を
持った光を照射する工程と、 前記第1の発色材料層に積層され、物理量の変化に対応
して発色状態が変化する光透過性を有する第2の発色材
料層に、所定の方向から、所定の波長を持った光を照射
する工程と、 前記第1の発色材料層と、前記第2の発色材料層との発
色状態を観測する工程と、 前記第1の発色材料層と、前記第2の発色材料層との発
色状態を観測した結果に基づき、前記第1の発色材料層
と、前記第2の発色材料層との物理量を算出する工程
と、を有することを特徴とする物理量の分布を測定する
方法。
A step of irradiating, from a predetermined direction, light having a predetermined wavelength to a first color forming material layer whose color forming state changes in response to a change in physical quantity; Irradiating a light having a predetermined wavelength from a predetermined direction to a second color forming material layer having a light transmitting property in which a color forming state changes in response to a change in a physical quantity; And a step of observing a color development state of the second color development material layer, and a step of observing the color development state of the first color development material layer and the second color development material layer, Calculating a physical quantity of the first color-forming material layer and a physical quantity of the second color-forming material layer.
【請求項2】前記各発色材料層は、前記物理量の変化に
対して互いに異なる発色特性を有することを特徴とす
る、請求項1に記載の物理量の分布を測定する方法。
2. The method according to claim 1, wherein each of the coloring material layers has different coloring characteristics with respect to the change of the physical quantity.
【請求項3】前記物理量が温度であることを特徴とす
る、請求項1に記載の物理量の分布を測定する方法。
3. The method according to claim 1, wherein the physical quantity is a temperature.
【請求項4】物体の表面近傍における面垂直方向に関す
る熱伝達率を求める方法において、 感温液晶を含んで成る第1の発色材料層を前記物体の表
面上に直接的または間接的に設ける工程と、 前記第1の発色材料層の上に光透過性を有する透明材料
層を設ける工程と、 前記光透過性材料層の上に第2の発色材料層を設ける工
程と、 所定の観察位置から前記第1および第2の発色材料層の
発色状態を観測する工程と、 前記第1および第2の発色材料層の発色状態と温度との
関係に基づいて、前記第1および第2の発色材料層にお
ける温度を算出する工程と、 前記発色材料層および前記光透過性材料層の熱伝導率と
前記第1および第2の発色材料層の温度分布に基づい
て、前記面垂直方向に関する熱伝導率を求める工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
4. A method for determining a heat transfer coefficient in a direction perpendicular to a surface near a surface of an object, the method comprising: directly or indirectly providing a first color-forming material layer comprising a temperature-sensitive liquid crystal on the surface of the object. Providing a transparent material layer having a light transmitting property on the first color forming material layer; providing a second color forming material layer on the light transmitting material layer; Observing the coloring state of the first and second coloring material layers; and the first and second coloring material based on the relationship between the coloring state of the first and second coloring material layers and the temperature. Calculating a temperature in the layer; a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plane based on a thermal conductivity of the color forming material layer and the light transmitting material layer and a temperature distribution of the first and second color forming material layers. The process of seeking
A method comprising:
【請求項5】物体と、 前記物体の表面上に直接的または間接的に設けられ、特
定の物理量の変化に対応して発色状態が変化する第1の
発色材料層と、 前記第1の発色材料層の上に直接的または間接的に設け
られ、前記特定の物理量の変化に対応して発色状態が変
化するとともに光透過性を有する第2の発色材料層と、
を備えたことを特徴とする構造物。
5. An object, a first color-forming material layer provided directly or indirectly on the surface of the object, the color-forming state of which changes in response to a change in a specific physical quantity; and the first color-forming. A second color-forming material layer provided directly or indirectly on the material layer, the color-forming state of which changes in response to the change of the specific physical quantity, and has light transmittance;
A structure comprising:
【請求項6】前記第1の発色材料層と前記第2の発色材
料層との間に、光透過性を有する透明材料層が設けられ
ていることを特徴とする請求項5に記載の構造物。
6. The structure according to claim 5, wherein a transparent material layer having a light transmitting property is provided between said first coloring material layer and said second coloring material layer. Stuff.
【請求項7】前記第1および第2の発色材料層は、前記
物理量の変化に対して互いに異なる発色特性を有するこ
とを特徴とする請求項5に記載の構造物。
7. The structure according to claim 5, wherein the first and second coloring material layers have different coloring characteristics with respect to the change of the physical quantity.
【請求項8】前記物理量が温度であることを特徴とする
請求項5乃至7のいずれかに記載の構造物。
8. The structure according to claim 5, wherein said physical quantity is a temperature.
【請求項9】前記第1および第2の発色材料層は、温度
変化に対応して発色状態が変化する感温液晶を含む層で
あることを特徴とする請求項8に記載の構造物。
9. The structure according to claim 8, wherein said first and second color-forming material layers are layers containing a temperature-sensitive liquid crystal whose coloring state changes in response to a temperature change.
【請求項10】前記物体が、ガスタービンシステムを構
成するガスタービン翼若しくはコンプレサ翼、またはガ
スタービン翼若しくはコンプレサ翼の実験用模型である
ことを特徴とする、請求項8に記載の構造物。
10. The structure according to claim 8, wherein the object is a gas turbine blade or a compressor blade constituting a gas turbine system, or an experimental model of the gas turbine blade or the compressor blade.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3196616A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-26 United Technologies Corporation Heat flux measurement system

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