JP6712845B2 - 光ファイバプローブ、光ファイバ計測装置及びクリアランス制御システム - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係るクリアランス制御システムに関する概略構成図である。図2は、実施形態1に係る光ファイバプローブを模式的に表した断面図である。図3は、クリアランスの算出方法に関する説明図である。図4は、光ファイバプローブを用いて検出した受光信号の信号強度に関するグラフである。
次に、図6を参照して、実施形態2に係る光ファイバプローブについて説明する。図6は、実施形態2に係る光ファイバプローブを模式的に表した断面図である。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
次に、図8を参照して、実施形態3に係る光ファイバプローブについて説明する。図8は、実施形態3に係る光ファイバプローブを模式的に表した断面図である。なお、実施形態3でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1及び2と異なる部分について説明し、実施形態1及び2と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
次に、図9を参照して、実施形態4に係る光ファイバ計測装置80について説明する。図9は、実施形態4に係る光ファイバ計測装置を模式的に表した概略構成図である。なお、実施形態4でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から3と異なる部分について説明し、実施形態1から3と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
3 タービン
5 ケーシング
6 動翼
8 タービン制御部
10 光ファイバ計測装置
11 光ファイバプローブ
12 発光部
13 受光部
14 計測制御部
21 プローブ本体
22 光ファイバ
22a 細径部
22b 太径部
23 位置規制部材
23a 挿通孔
31 先端側ケース
31a 底板部
31b 円筒部
31c フランジ部
31d 貫通孔
31e 収容溝
32 後端側ケース
32a 底板部
32b 円筒部
32c 挿通孔
33 ナット
33a 突出部
35 ピン
41 送光用ファイバ
42 受光用ファイバ
45 コア
46 クラッド
50 光ファイバプローブ(実施形態2)
51 プローブ本体
52 光ファイバ
53 位置規制部材
54 弾性部材
61 先端側ケース
61a 底板部
61b 円筒部
61c フランジ部
61d 貫通孔
61e 収容溝
62 後端側ケース
62a 底板部
62b 円筒部
62c 細径円筒部
63 ナット
68 中間板
70 光ファイバプローブ(実施形態3)
75 光学窓
80 光ファイバ計測装置(実施形態4)
81 第1発光素子
82 第2発光素子
91 第1バンドパスフィルタ
92 第2バンドパスフィルタ
95 第1受光素子
96 第2受光素子
d クリアランス
α 角度
P1 被検出面
P2 底面
S 内部空間
Claims (8)
- 外面に設けられる被検出面と、内部に設けられる内部空間とを有するプローブ本体と、
前記内部空間に格納され、先端部が前記プローブ本体の前記被検出面側に配置される光ファイバと、
前記プローブ本体に取り付けられる位置規制部材と、を備え、
前記光ファイバは、先端側において径が細い細径部と、前記細径部の後端側において径が太い太径部と、を有し、
前記プローブ本体は、前記内部空間において前記被検出面の反対側に設けられる底面と、前記被検出面と前記底面との間を連通する貫通孔と、前記プローブ本体の内面に形成される前記位置規制部材を収容する収容溝と、を有し、
前記細径部は、前記貫通孔に挿通され、
前記太径部は、先端部を前記底面に当接させ、前記内部空間に撓ませた状態で配置され、
前記位置規制部材は、前記太径部の後端部に当接して設けられ、前記太径部を撓ませた状態で、前記光ファイバの位置を規制すると共に、前記収容溝に収容されることで、前記プローブ本体の前記内部空間を2つに区分けすることを特徴とする光ファイバプローブ。 - 外面に設けられる被検出面と、内部に設けられる内部空間とを有するプローブ本体と、
前記内部空間に格納され、先端部が前記プローブ本体の前記被検出面側に配置される複数の光ファイバと、
前記プローブ本体に取り付けられる位置規制部材と、
複数の前記光ファイバを前記被検出面側に押圧する弾性部材と、
複数の前記光ファイバと前記弾性部材との間に設けられる中間板と、を備え、
前記光ファイバは、先端側において径が細い先端側の細径部と、前記細径部の後端側において径が太い太径部と、前記太径部の後端側において径が細い後端側の細径部と、を有し、
前記プローブ本体は、前記内部空間において前記被検出面の反対側に設けられる底面と、前記被検出面と前記底面との間を連通する貫通孔と、を有し、
前記中間板は、複数の前記光ファイバの前記後端側の細径部が挿通される複数の挿通孔を有し、
前記先端側の細径部は、前記貫通孔に挿通され、
前記太径部は、先端部を前記底面に当接させた状態で配置され、
前記後端側の細径部は、前記挿通孔に挿通され、
前記位置規制部材は、前記後端側の細径部に挿通される前記中間板に対して隙間を空けて設けられ、
前記弾性部材は、前記中間板と前記位置規制部材との前記隙間に設けられることを特徴とする光ファイバプローブ。 - 前記光ファイバは、中心部となるコアと、前記コアの周囲に設けられるクラッドと、を有し、
前記コアは、前記太径部及び前記細径部における直径が、同径となる一方で、
前記クラッドは、前記細径部に比して前記太径部における外径が、太くなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバプローブ。 - 前記貫通孔の前記被検出面側に挿通される光学窓を、さらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバプローブ。
- 前記光学窓は、軸方向に長い円柱形状となっており、前記軸方向が前記貫通孔の挿通方向となっており、
前記光学窓の外周面は、めっき加工されていることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバプローブ。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の光ファイバプローブと、
前記光ファイバプローブへ向けて光を出射する発光部と、
前記光ファイバプローブから入射される光を受光する受光部と、
前記発光部への発光信号と、前記受光部からの受光信号とを信号処理する計測制御部と、を備えることを特徴とする光ファイバ計測装置。 - 前記光ファイバは、前記被検出面から光を出射させるための複数の送光用ファイバと、複数の前記送光用ファイバにそれぞれ対応付けられると共に、前記被検出面に入射する光を受光するための複数の受光用ファイバと、を有し、
前記発光部は、複数の前記送光用ファイバから出射される光の色彩を異ならせ、
前記受光部は、複数の異なる色彩の光を選別する複数のフィルタを有することを特徴とする請求項6に記載の光ファイバ計測装置。 - ケーシングと、前記ケーシングに対して所定のクリアランスを空けて対向して設けられる動翼と、を備えるタービンの前記クリアランスを調整するクリアランス制御システムであって、
前記発光信号と前記受光信号とに基づいて、前記クリアランスを計測する、請求項6または7に記載の光ファイバ計測装置と、
前記光ファイバ計測装置により計測された前記クリアランスに基づいて、前記クリアランスを調整するためのクリアランス調整制御を実行するタービン制御部と、を備えることを特徴とするクリアランス制御システム。
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