JPS59142408A - 翼端隙間の測定装置 - Google Patents
翼端隙間の測定装置Info
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- JPS59142408A JPS59142408A JP1568683A JP1568683A JPS59142408A JP S59142408 A JPS59142408 A JP S59142408A JP 1568683 A JP1568683 A JP 1568683A JP 1568683 A JP1568683 A JP 1568683A JP S59142408 A JPS59142408 A JP S59142408A
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- Japan
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- optical
- light
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
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。
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。
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、０７１記の隙間を測定するために、オプチカルシ
ステム、ｉｌｌｌＩｌｌｌ側定装置等が採用されている
。しかし、曲者にあっては、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。一方後者にあっては、プロ
ーブは小型（φ５ − ７０１！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った。
ステム、ｉｌｌｌＩｌｌｌ側定装置等が採用されている
。しかし、曲者にあっては、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。一方後者にあっては、プロ
ーブは小型（φ５ − ７０１！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った。
本発明は、このような実情に鑑み、簡単且つ正確に翼＠
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。
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詳細な説明する。
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のシャフト４に設置したマー
クであり、＃Ｉ記ローター１における！！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〆＼向は照射し且つ翼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、１ｒＩＩ記シャフト４部に、首途波長光源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。
ターの翼、３はローター１のシャフト４に設置したマー
クであり、＃Ｉ記ローター１における！！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〆＼向は照射し且つ翼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、１ｒＩＩ記シャフト４部に、首途波長光源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、反射光を年光し光フ
ァイバーでフィルター１０へ導き、該フィルターＩＯ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がらの信号を演算して
ＩＩ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ｊｉ！端隙間を表示
する表示装置１４を接続する。
ァイバーでフィルター１０へ導き、該フィルターＩＯ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がらの信号を演算して
ＩＩ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ｊｉ！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＃Ｊ１５内の左右両端に、光源５，６と
連絡する極細の照射用光ファイバー１６．１７を配置す
ると共に、外＃Ｊ１５内の他の部分に、光フイルタ−１
０と連絡する束状の集光用光ファイバー１８を装填し、
且つ外商１５の下端には、光ファイバー１６．１７から
の光を焦点へ向は集合させるための焦点距＃ｌＨのレン
ズ１９を、止め具２０にて取付けて成る。図中２１は光
ファイバー１８を保護するフレキシブルチューブである
。
ある。即ち、外＃Ｊ１５内の左右両端に、光源５，６と
連絡する極細の照射用光ファイバー１６．１７を配置す
ると共に、外＃Ｊ１５内の他の部分に、光フイルタ−１
０と連絡する束状の集光用光ファイバー１８を装填し、
且つ外商１５の下端には、光ファイバー１６．１７から
の光を焦点へ向は集合させるための焦点距＃ｌＨのレン
ズ１９を、止め具２０にて取付けて成る。図中２１は光
ファイバー１８を保護するフレキシブルチューブである
。
尚、光学プローブ９も光学プローブ７と略同−構成であ
り、照射用の光ファイバー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。
り、照射用の光ファイバー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、光ファイバー１６．
１７を介し２本の光線ｓ、 、 ｓ、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
光ファイバー１６がらの光線Ｓ１がｊｉ１２ｍに当り、
更に翼２が移動すると、今度は光ファイバー１７からの
光線Ｓ、が翼２端に当り、そして夫々レンズ１９へ反射
する。レンズ１９へ反射した光線Ｓ、 、 Ｓ、はレン
ズ１９にて平行光線となって光ファイバー１８により、
光フイルタ−１０に導かれる。光フイルタ−１０では光
線Ｓ、 、 Ｓ、を夫々波長によって区別して各光電変
換装置１１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。
１７を介し２本の光線ｓ、 、 ｓ、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
光ファイバー１６がらの光線Ｓ１がｊｉ１２ｍに当り、
更に翼２が移動すると、今度は光ファイバー１７からの
光線Ｓ、が翼２端に当り、そして夫々レンズ１９へ反射
する。レンズ１９へ反射した光線Ｓ、 、 Ｓ、はレン
ズ１９にて平行光線となって光ファイバー１８により、
光フイルタ−１０に導かれる。光フイルタ−１０では光
線Ｓ、 、 Ｓ、を夫々波長によって区別して各光電変
換装置１１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
ァイバー１６を介し光学プローブ９のレンズ１９よりシ
ャフト４のマーク３を照射する。
ァイバー１６を介し光学プローブ９のレンズ１９よりシ
ャフト４のマーク３を照射する。
そしてその反射光によってマーク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
算を行って、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＃ｉ
！がら光学プローブ７までの距離を算出する。即ち、周
速度に基づき、光線Ｓ、の反射光と光線Ｓ、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。
時間を正確に測定し、信号処理装置１３により簡単な演
算を行って、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＃ｉ
！がら光学プローブ７までの距離を算出する。即ち、周
速度に基づき、光線Ｓ、の反射光と光線Ｓ、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：先の傾き角による係数
Ｌニブローブ７＠における２光線間
の距離
Ｕ：翼２先端の周速度
ｔ：光ａＳ、の反射光に基づくパルス
信号が発生した時から、光線Ｓ。
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Ｒ端隙間を測定することがで
きる。
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。
、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、
に）実機の翼端隙間を簡単に測定することができる。
（ｉｉ）翼の材質、形状、ン都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、測定ネへ度が高
い。
いため、校正試験の必要が不要であり、測定ネへ度が高
い。
０の非鉄、セラミック材等の磁気に感じない翼材質にも
使用し得る。
使用し得る。
Ｏψ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。
が小型であり、取扱いが簡単である。
（ｖｉ） ：ｌｉ 噛［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。
ができるので、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ック図、第２図
は要部の断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ矢視図である
。 １・・・ローター、２・・・翼、３・・・マーク、４・
・・シャフト、７，９・・・光学プローブ、１ｏ・・・
光フイルタ−，１１・・・光電変換装置、１２・・・波
形整形装置、１３・・・信号処理装置、１５・・・外商
、１６，１７．１８・・・光ファイバー、１９・・・レ
ンズ。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人代理人 第２図 ＋Ｕ
は要部の断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ矢視図である
。 １・・・ローター、２・・・翼、３・・・マーク、４・
・・シャフト、７，９・・・光学プローブ、１ｏ・・・
光フイルタ−，１１・・・光電変換装置、１２・・・波
形整形装置、１３・・・信号処理装置、１５・・・外商
、１６，１７．１８・・・光ファイバー、１９・・・レ
ンズ。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人代理人 第２図 ＋Ｕ
Claims (1)
- ｌ） ローターの翼端へ向は互に傾いた２本の光線を発
し得るよう構成し、′１４ＮＩが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的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ｆ
ｌｉｌ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 true JPS59142408A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0314121B2 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) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102967270A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-13 | 西南科技大学 | 测量发动机叶尖间隙的方法及其系统 |
| CN103017680A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-03 | 长春工业大学 | 一种汽车主安全气囊装配轮廓尺寸的检测方法及设备 |
| CN104697798A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-10 | 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 |
| WO2017159770A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 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 |
| 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 |
| WO2018199076A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 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 |
| CN110645947A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-03 | 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 |
| CN112129400A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 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 |
| CN112902859A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-04 | 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 |
| CN114136224A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-04 | 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
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102967270A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-13 | 西南科技大学 | 测量发动机叶尖间隙的方法及其系统 |
| CN103017680A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-03 | 长春工业大学 | 一种汽车主安全气囊装配轮廓尺寸的检测方法及设备 |
| CN104697798A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-10 | 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 |
| 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 |
| US10488182B2 (en) | 2016-03-18 | 2019-11-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Optical measurement device, optical measurement method, and rotating machine |
| WO2017159770A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 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 |
| CN110546453B (zh) * | 2017-04-25 | 2021-07-06 | 三菱重工业株式会社 | 间隙测量装置、间隙测量传感器及间隙测量方法 |
| JP2018185195A (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | 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 |
| WO2018199076A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 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 |
| CN110546453A (zh) * | 2017-04-25 | 2019-12-06 | 三菱重工业株式会社 | 间隙测量装置、间隙测量传感器及间隙测量方法 |
| US11073378B2 (en) | 2017-04-25 | 2021-07-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Clearance measurement device, clearance measurement sensor, and clearance measurement method |
| 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 |
| CN110645947A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-03 | 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 |
| 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 |
| CN112129400A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 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 |
| 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 |
| CN112902859A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-04 | 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 |
| 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 |
| CN114136224A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-04 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0314121B2 (ja) | 1991-02-26 |
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