JPH10267607A

JPH10267607A - たわみ量測定装置

Info

Publication number: JPH10267607A
Application number: JP7247497A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kamei; 丈夫亀井; Riichi Kokkyo; 利一国京; Kenichi Nakasu; 健一中洲; Futoshi Ida; 太位田; Kimihiro Terasaki; 公浩寺崎
Original assignee: IHI Corp; Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】小型であって、かつ高温度環境下においても
高い精度でたわみ量を測定することができるたわみ量測
定装置を得ること。【解決手段】本発明は、矢印Ｓ方向に移動自在とされ
た移動部材２０と、移動部材２０の貫通穴２０ａに螺合
されており、モータ２２により回転駆動される棒部材２
１と、移動部材２０の貫通穴２０ｂに長手方向に摺動自
在に設けられその一端部に、低熱膨張係数の材料からな
る測定端子１３Ａの一端部が取り付けられた可動部材２
４と、円盤部材２３と可動部材２４との間に介挿された
バネ２５と、測定端子１３Ａの略中央部に介挿されたコ
ア２６と、コア２６の機械的変位に比例した２次出力電
圧を出力する差動トランス２７Ａと、上記２次出力電圧
に基づいて測定端子１３Ａの先端の位置を求め、さらに
該位置に基づいてロータ２のたわみ量を求めるたわみ量
算出部とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ガスター
ビンエンジンのケーシングおよびロータ等の高温箇所の
たわみ量の測定に用いられるたわみ量測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービンエンジン等の運転時におい
ては、これらを構成するケーシングおよびロータ等の温
度が、軸流圧縮による温度上昇や高温ガスにより４００
〜６００℃にも達する。従って、ガスタービンエンジン
の運転後、徐々に冷却を行う処置を怠ると、エンジン内
に温度差が生じ、ケーシング、ロータ等にたわみが生じ
る。。

【０００３】図１１（ａ）〜（ｄ）は、上述したガスタ
ービンエンジンにおける熱変形の様子を示す概略側断面
図である。図１１（ａ）は、ガスタービンエンジンの運
転停止直後の状態を示す図である。図１１（ａ）におい
て、１は、両端面が塞がれた略円筒形状のケーシングで
ある。２は、ケーシング１内部に設けられた略紡錘形状
のロータであり、その両端部がケーシング１の両端板に
軸受３、４を介して回転自在に軸支されている。このロ
ータ２の外周面には、複数の翼２ａ、２ａ、・・・が取り
付けられている。

【０００４】上記構成において、ガスタービンエンジン
の運転が停止されると、図１１（ａ）に示すケーシング
１内部は、高温ガスが均一に充満している状態とされ
る。そして、時間の経過とともに、図１１（ｂ）に示す
ケーシング１内部の高温ガスに対流が発生する。そし
て、図１１（ｃ）に示すようにケーシング１において
は、上部に高温ガスが滞留する一方、下部に低温ガスが
滞留する。

【０００５】この結果、ケーシング１およびロータ２の
上半部の熱膨張が、ケーシング１およびロータ２の下半
部の熱膨張に比して大きくなるため、図１１（ｄ）に示
すように、ケーシング１およびロータ２に熱変形が生じ
る。すなわち、ロータ２の軸線は、正規の軸線Ｊ1か
ら、該軸線Ｊ1よりかなりずれた軸線Ｊ2に変位する。

【０００６】そこで、従来より、上述したガスタービン
エンジンの熱変形によるたわみ量を測定する変位測定装
置の開発が進められている。この一例としては、レーザ
光をケーシング１およびロータ２の被測定面に照射し
て、その光学的距離の変位量からたわみ量を測定する非
接触式の変位測定装置がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したガ
スタービンエンジン等に用いられる変位測定装置は、そ
の使用条件の制限より以下の特性を満たすものであるこ
とが条件とされる。（１）ガスタービンエンジンという超精密機械の特性よ
り、計測箇所の温度が４００〜６００℃という高温度環
境下であっても高い精度の測定ができること。（２）ガスタービンエンジンが超高密度機械であること
から、スペースの制約上、小型であること。しかしながら、従来の非接触式の変位測定装置において
は、被測定面（ケーシング１およびロータ２）が高温に
されされることにより変色するため、被測定面に照射さ
れたレーザ光が吸収、散乱してしまい、ひいては測定精
度が低いという欠点があった。

【０００８】また、従来の非接触式の変位測定装置にお
いては、レーザ光を発生するレーザ発生装置が大型であ
るため、おのずと装置全体が大きくなってしまうという
欠点があった。

【０００９】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、小型であって、かつ高温度環境下においても高い
精度でたわみ量を測定することができるたわみ量測定装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、測定対象物に対して所定距離をおいて対向配置さ
れ、低膨張係数の材料からなる略棒状の測定端子（１３
Ａ）と、前記測定端子を前記測定対象物の方向またはそ
の逆方向へ駆動する駆動装置（１２Ａ）と、前記測定端
子（１３Ａ）に取り付けられたコア（２６）と、前記コ
ア（２６）の位置に応じた電圧を出力するトランス（２
７Ａ）と、前記電圧に基づいて、前記測定端子（１３
Ａ）の先端が前記測定対象物に当接した当接位置を求
め、前回求めた当接位置と今回求めた当接位置との距離
を、たわみ量として求めるたわみ量算出部（３１）とを
具備することを特徴とする。また、請求項２に記載の発
明は、請求項１に記載のたわみ量測定装置において、前
記電圧と前記測定端子の先端の当接位置との対応関係を
表すテーブルを記憶する記憶部（３０）を有し、前記た
わみ量算出部（３１）は、前記トランス（２７Ａ）から
出力される電圧を、前記テーブルに適用することによ
り、実際の前記当接位置を求めることを特徴とする。ま
た、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
のたわみ量測定装置において、前記測定端子（１３Ａ）
の後端部と前記駆動装置（１２Ａ）との間に介挿された
バネ（２５）を具備することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に
よるたわみ量測定装置の構成を示す側断面図である。図
１においては、図１１（ａ）の各部に対応する部分に
は、同一の符号を付けその説明を省略する。図１に示す
ケーシング１においては、外周面に、各々対向する位置
（図２（ａ）参照）に挿通穴１ａ、１ｂが形成されてい
る。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示すＸ−Ｘ線
視断面図である。

【００１２】図１に示す１０Ａは、ブッシングであり、
ケーシング１の挿通穴１ａの周縁部に取り付けられてい
る。１１Ａは、ケーシング１に対して直角をなすように
設けられた略円筒形状の円筒部材であり、その一端縁部
がブッシング１０Ａに取り付けられている。１２Ａは、
円筒部材１１Ａの他端縁部に取り付けられた駆動装置で
あり、測定端子１３Ａをケーシング１の半径方向に駆動
する。この測定端子１３Ａは、ロータ２のたわみ量の測
定に用いられる接触子であり、円筒部材１１Ａ内部に移
動自在に収容されている。また、測定端子１３Ａは、熱
膨張係数が小さい（１×１０^-7／ｄｅｇ）超アンバーに
より形成されており、その径は、例えば３ｍｍとされて
いる。。

【００１３】ここで、上述した駆動装置１２Ａの構成に
ついて図３を参照して詳述する。この図において、２０
は、略直方体形状の移動部材であり、同図に示す矢印Ｓ
方向またはその逆方向に移動自在とされている。また、
この移動部材２０の下部には、一端面から他端面までを
貫通してなる、雌ネジたる貫通穴２０ａが形成されてい
る。一方、移動部材２０の上部には、一端面から他端面
までを貫通してなる貫通穴２０ｂおよび雌ネジたる貫通
穴２０ｃが連通するようにして形成されている。

【００１４】２１は、略棒形状の雄ネジたる棒部材であ
り、移動部材２０の貫通穴２０ａに螺合されている。２
２は、図示しないギア機構を介して棒部材２１を回転駆
動するモータである。２３は、外周面にネジ山が形成さ
れた略円盤形状の円盤部材であり、移動部材２０の貫通
穴２０ｃに螺合されている。２４は、略円柱形状の可動
部材であり、移動部材２０の貫通穴２０ｂに長手方向に
摺動自在に設けられている。また、この可動部材２４の
一端部には、測定端子１３Ａの一端部が取り付けられて
いる。すなわち、可動部材２４は、測定端子１３Ａとと
もに同図に示す矢印Ｓ方向またはその逆方向に、移動距
離ｄの範囲内で移動自在とされている。

【００１５】２５は、円盤部材２３と可動部材２４との
間に介挿されたバネである。２６は、測定端子１３Ａの
略中央部に介挿されたコアである。２７Ａは、移動部材
２０の右方に配設された差動トランスであり、コア２６
の機械的変位に比例した２次出力電圧ＶAを出力する
（図４参照）。この差動トランス２７Ａの中央部には、
貫通穴２７ａが形成されており、さらにこの貫通穴２７
ａの内周面には、一次コイル２８1およびその両側に２
次コイル２８2、２８2が各々配設されている。これら一
次コイル２８1および２次コイル２８2、２８2の内部に
は、コア２６（測定端子１３Ａ）が貫通している。

【００１６】すなわち、上述した２次出力電圧ＶAは、
２次コイル２８2、２８2の出力電圧であり、該２次コイ
ル２８2、２８2からは、図４に示すように、図５（ａ）
〜（ｄ）に各々示すコア２６の位置Ｐ1〜Ｐ3に比例した
２次出力電圧ＶA1〜ＶA3が出力される。

【００１７】図１において、１０Ｂは、ブッシング１０
Ａと同一構成のブッシングであり、ケーシング１の挿通
穴１ｂの周縁部に取り付けられている。１１Ｂは、ケー
シング１に対して直角をなすように設けられた略円筒形
状の円筒部材であり、その一端縁部がブッシング１０Ｂ
に取り付けられている。１２Ｂは、円筒部材１１Ｂの他
端縁部に取り付けられ、図３に示す駆動装置１２Ａと同
一構成である駆動装置であり、駆動装置１２Ａに対して
対向配置されている（図２（ａ）参照）。この駆動装置
１２Ｂは、測定端子１３Ｂをケーシング１の半径方向に
駆動する。

【００１８】上記測定端子１３Ｂは、ロータ２のたわみ
量の測定に用いられる接触子であり、円筒部材１１Ｂの
内部に移動自在に収容されている。また、測定端子１３
Ｂは、超アンバーにより形成されている。

【００１９】１４は、ケーシング１に対して同軸配置さ
れた円筒形状のダクトであり、その両端が固定部材１５
〜１８により固定されている。すなわち、ダクト１４の
位置は、ケーシング１およびロータ２の変位にかかわら
ず不変であり、たわみ量測定の基準位置である。また、
このダクト１４においては、外周面に、各々対向する位
置（図２（ａ）参照）に挿通穴１４ａ、１４ｂが形成さ
れている。

【００２０】１０Ｃは、ブッシング１０Ａと同一構成の
ブッシングであり、ダクト１４の挿通穴１４ａの周縁部
に取り付けられている。１１Ｃは、ダクト１４に対して
直角をなすように設けられた略円筒形状の円筒部材であ
り、その一端縁部がブッシング１０Ｃに取り付けられて
いる。１２Ｃは、円筒部材１１Ｃの他端縁部に取り付け
られ、図３に示す駆動装置１２Ａと同一構成である駆動
装置である。この駆動装置１２Ｃは、測定端子１３Ｃを
ケーシング１の半径方向に駆動する。

【００２１】上記測定端子１３Ｃは、ケーシング１のた
わみ量の測定に用いられる接触子であり、円筒部材１１
Ｃの内部に移動自在に収容されている。また、測定端子
１３Ｃは、超アンバーにより形成されている。

【００２２】図１において、１０Ｄは、ブッシング１０
Ａと同一構成のブッシングであり、ダクト１４の挿通穴
１４ｂの周縁部に取り付けられている。１１Ｄは、ダク
ト１４に対して直角をなすように設けられた略円筒形状
の円筒部材であり、その一端縁部がブッシング１０Ｄに
取り付けられている。１２Ｄは、円筒部材１１Ｄの他端
縁部に取り付けられ、図３に示す駆動装置１２Ａと同一
構成である駆動装置であり、駆動装置１２Ｃに対して対
向配置されている（図２（ａ）参照）。この駆動装置１
２Ｄは、測定端子１３Ｄをケーシング１の半径方向に駆
動する。

【００２３】上記測定端子１３Ｄは、ケーシング１のた
わみ量の測定に用いられる接触子であり、円筒部材１１
Ｄの内部に移動自在に収容されている。また、測定端子
１３Ｄは、超アンバーにより形成されている。

【００２４】図６（ａ）は、上述した一実施形態による
たわみ量測定装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。この図において、差動トランス２７Ａは、前述した
ようにコア２６の位置に応じた２次出力電圧ＶAを出力
する。なお、図３に示すコア２６の位置が、測定端子１
３Ａの先端の位置と見なされることから、以下の説明に
おいては、２次出力電圧ＶAが測定端子１３Ａの先端の
位置に対応しているものと見なす。

【００２５】図６（ａ）に示す２７Ｂは、差動トランス
２７Ａ（図３参照）と同一構成の差動トランスであり、
駆動装置１２Ｂ（図１参照）の内部に設けられている。
また、この差動トランス２７Ｂは、測定端子１３Ｂ（図
１参照）の先端の位置に応じた２次出力電圧ＶBを出力
する。２７Ｃは、差動トランス２７Ａと同一構成の差動
トランスであり、駆動装置１２Ｃ（図１参照）の内部に
設けられている。また、この差動トランス２７Ｃは測定
端子１３Ｃ（図１参照）の先端の位置に応じた２次出力
電圧ＶCを出力する。

【００２６】２７Ｄは、差動トランス２７Ａと同一構成
の差動トランスであり、駆動装置１２Ｄ（図１参照）の
内部に設けられている。また、この差動トランス２７Ｄ
は、測定端子１３Ｄの先端の位置に応じた２次出力電圧
ＶDを出力する。

【００２７】３０は、たわみ量の算出に必要な諸データ
を記憶する記憶部である。ここで、記憶部３０のメモリ
マップを図６（ｂ）に示す。この図に示す記憶領域ａに
は、電圧／位置変換テーブルが記憶されている。この電
圧／位置変換テーブルは、図４に示す２次出力電圧ＶA
と測定端子１３Ａの先端の位置ＰAとの関係を表すテー
ブルであり、２次出力電圧ＶAを位置ＰAに変換するとき
に用いられる。また、電圧／位置変換テーブルは、２次
出力電圧ＶB、ＶCおよびＶDを測定端子１３Ｂ、１３
Ｃ、測および１３Ｄの各先端の位置に変換するときにも
用いられる。

【００２８】また、記憶領域ｂ〜ｅには、測定端子１３
Ａ〜１３Ｄの先端の基準位置ＰA0〜ＰD0の各データが各
々記憶されている。ここで、基準位置ＰA0〜ＰD0とは、
図２（ｂ）に示すようにケーシング１およびロータ２に
たわみが生じていない場合において、測定端子１３Ａ〜
１３Ｄがケーシング１およびロータ２に当接していると
きの各先端の位置をいう。また、基準位置ＰA0〜ＰD0の
データは、たわみ量の測定前においてキャリブレーショ
ンにより予め求められるものである。

【００２９】３１は、たわみ量算出部であり、２次出力
電圧ＶA〜ＶDおよび記憶部３０に記憶されている諸デー
タに基づいて、ケーシング１およびロータ２のたわみ量
を算出する。このたわみ量算出部３１の動作の詳細につ
いては、後述する。

【００３０】次に、上述した一実施形態によるたわみ量
測定装置の動作について説明する。図１において、ガス
タービンエンジンの運転が停止されると、ケーシング１
内部は、高温ガスが均一に充満している状態とされる。
このとき、ケーシング１およびロータ２には、前述した
温度差による熱変形が生じていないものとする。また、
このとき、図２（ａ）に示す測定端子１３Ａ、１３Ｂの
各先端が、ケーシング１の内部に侵入しない位置にある
一方、測定端子１３Ｃ、１３Ｄの各先端は、ダクト１４
の内部に侵入しない位置にある。以下、図２（ａ）に示
す測定端子１３Ａ〜１３Ｄの先端の各位置を初期位置と
各々称する。

【００３１】そして、装置各部に電源が供給されると、
図５（ａ）に示すモータ２２が正転駆動され、棒部材２
１がこれに連動して回転駆動される。これにより、移動
部材２０、コア２６および測定端子１３Ａが同図に示す
矢印Ｓ方向へ各々移動される（図２（ｂ）参照）。ま
た、これらコア２６等の移動に伴って、差動トランス２
７Ａから出力されている２次出力電圧ＶAが増加する
（図４参照）。そして、一定時間が経過すると、図５
（ｃ）に示すように測定端子１３Ａの先端がロータ２に
当接する。このとき、コア２６は位置Ｐ3に位置してお
り、かつ差動トランス２７Ａからは、２次出力電圧ＶA3
（図４参照）がたわみ量算出部３１へ出力されている。

【００３２】さらに、測定端子１３Ａの先端がロータ２
に当接した後も、図５（ｄ）に示すように移動部材２０
が移動されるが、測定端子１３Ａおよび可動部材２４は
移動しない。これは、移動部材２０の移動に伴って、バ
ネ２５が収縮することによるものである。従って、この
場合、測定端子１３Ａにかかるべき負荷がバネ２５に吸
収される。また、このとき、可動部材２４が依然として
位置Ｐ3に位置しているため、差動トランス２７Ａより
出力されている２次出力電圧ＶA3は、図４に示すように
一定値とされている。

【００３３】これにより、図６に示すたわみ量算出部３
１は、２次出力電圧ＶA3が一定値とされていることか
ら、測定端子１３Ａの先端がロータ２に当接したものと
判断して、記憶部３０から電圧／位置変換テーブル（図
６（ｂ）参照）を読み出す。次に、たわみ量算出部３１
は、電圧／位置変換テーブルを用いて、２次出力電圧Ｖ
A3に対応する位置Ｐ3を求めた後、これを基準位置ＰA0
として、図６（ｂ）に示す記憶部３０の記憶領域ｂに書
き込む。

【００３４】また、今の状態、すなわち、図２（ｂ）に
示す測定端子１３Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｄがケーシング
１およびロータ２に当接している状態においては、図６
（ａ）に示す差動トランス２７Ｂ、２７Ｃおよび２７Ｄ
からは、２次出力電圧ＶB、ＶCおよびＶDがたわみ量算
出部３１へ各々出力されている。たわみ量算出部３１
は、上述した２次出力電圧ＶAの場合と同様にして、電
圧／位置変換テーブルより測定端子１３Ｂ、１３Ｃおよ
び１３Ｄの各先端の基準位置ＰB0、ＰC0およびＰD0を求
めた後、これらを記憶部３０の記憶領域ｃ、ｄおよびｅ
へ各々書き込む。これにより、たわみ量の測定前におけ
る基準位置ＰA0〜ＰD0のキャリブレーションが終了す
る。

【００３５】そして、図５（ｄ）に示す移動部材２０が
図５（ａ）に示す位置から移動距離ｄ分移動すると、モ
ータ２２が逆転駆動され、移動部材２０、測定端子１３
Ａは、前述した動作と逆の動作を経て同図に示す矢印Ｓ
と逆方向に移動し、図２（ｃ）に示すように、測定端子
１３Ａ〜１３Ｄの各先端は、初期位置に位置する。

【００３６】そして、時間の経過に伴って、図７に示す
ケーシング１内部の高温ガスに対流が発生する。ケーシ
ング１においては、上部に高温ガスが滞留する一方、下
部に低温ガスが滞留する。この結果、ケーシング１およ
びロータ２の上半部の熱膨張が、ケーシング１およびロ
ータ２の下半部の熱膨張に比して大きくなるため、ケー
シング１およびロータ２に熱変形が生じる。すなわち、
ロータ２の軸線は、正規の軸線Ｊ1から、該軸線Ｊ1より
かなりずれた軸線Ｊ2に変位する。

【００３７】この状態において、図８（ａ）に示す駆動
装置１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄが駆動される
と、前述した動作と同様にして、測定端子１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｄが各々ケーシング１の中心へ向
けて移動される。そして、図８（ｂ）に示すように測定
端子１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｄの各先端がケ
ーシング１およびロータ２に各々当接すると、図６
（ａ）に示す差動トランス２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃおよ
び２７Ｄから各々出力されている２次出力電圧ＶA、Ｖ
B、ＶCおよびＶDが一定値となる。

【００３８】これにより、たわみ量算出部３１は、前述
した動作と同様にして、一定値たる２次出力電圧ＶA、
ＶB、ＶCおよびＶDと電圧／位置変換テーブルとから、
図８（ｂ）に示す状態における測定端子１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｄの各先端の測定位置を各々求め
る。今、上記各先端の位置は、次のように求められたも
のとする。ＰA1：測定端子１３Ａの先端の測定位置ＰB1：測定端子１３Ｂの先端の測定位置ＰC1：測定端子１３Ｃの先端の測定位置ＰD1：測定端子１３Ｄの先端の測定位置

【００３９】次に、たわみ量算出部３１は、記憶部３０
より基準位置ＰA0、ＰB0、ＰC0およびＰD0を読み出した
後、該基準位置ＰA0、ＰB0、ＰC0およびＰD0と、位置Ｐ
A1、ＰB1、ＰC1およびＰD1との間の各距離を、たわみ量
ＢA、ＢB、ＢCおよびＢDとして求める。上記たわみ量Ｂ
AおよびＢBは、図８（ａ）に示す測定端子１３Ａおよび
１３Ｂに対向するロータ２のたわみ量であり、一方、た
わみ量ＢC、ＢDは、測定端子１３Ｃおよび１３Ｄに対向
するケーシング１のたわみ量である。そして、たわみ量
算出部３１は、たわみ量Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4を測定
データＤとして、図示しない表示器へ出力する。これに
より、表示器には、測定結果たるたわみ量Ｂ1、Ｂ2、Ｂ
3およびＢ4が表示される。

【００４０】そして、一定時間が経過すると、駆動装置
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄが逆転駆動され、
図８（ｃ）に示すように、測定端子１３Ａ〜１３Ｄの各
先端は、初期位置に位置する。

【００４１】そして、例えば、一定時間間隔をおいて、
図８（ａ）〜（ｃ）に示す手順が繰り返され、複数のた
わみ量Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4が測定される。

【００４２】そして、図９に示すようにケーシング１内
部の温度が室温に戻ると、最終的なたわみ量の測定が行
われる。すなわち、前述した動作と同様にして図１０
（ａ）〜（ｃ）に示す手順を経て、たわみ量Ｂ1、Ｂ2、
Ｂ3およびＢ4が測定される。

【００４３】以上説明したように、本発明の一実施形態
によるたわみ量測定装置によれば、測定端子１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃおよび１３Ｃとして熱膨張係数が低い材質
のものを用いているため、高温度環境下であっても高い
精度でたわみ量を測定することができる。また、一実施
形態によるたわみ量測定装置によれば、従来の非接触式
に代えて接触式の構成とされているため、ケーシング１
およびロータ２の変色が測定結果に影響を及ぼすことが
ない。また、一実施形態によるたわみ量測定装置によれ
ば、従来のもののようにレーザ発生装置に代えて機械的
部品により構成されているため、装置を小型にすること
ができる。

【００４４】さらに、一実施形態によるたわみ量測定装
置によれば、測定端子１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃおよび１
３Ｄの径が小さいので、狭い箇所であっても楽にたわみ
量の測定をすることができる。加えて、一実施形態によ
るたわみ量測定装置によれば、図３に示すバネ２５を設
けた構成としたので、測定端子１３Ａの先端がロータ２
に当接した後であっても、測定端子１３Ａに余計な負荷
がかからないため、測定端子１３Ａの寿命を延ばすこと
ができる。

【００４５】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの一実施形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述
した一実施形態によるたわみ量測定装置においては、一
適用例としてガスタービンエンジンの例について説明し
たが、これに限定されることなく、いかなる部位であっ
てもたわみ量の測定が可能である。例えば、一実施形態
によるたわみ量測定装置は、火力、原子力発電所の蒸気
タービン等のたわみ量測定にも適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】請求項１、２に記載の発明によれば、測
定端子として熱膨張係数が低い材質のものを用いている
ため、高温度環境下であっても高い精度でたわみ量を測
定することができる。また、請求項１、２に記載の発明
によれば、従来の非接触式に代えて接触式の構成とされ
ているため、従来のもののように測定対象物の変色が測
定結果に影響を及ぼすことがない。さらに、請求項１、
２に記載の発明によれば、従来のもののようにレーザ発
生装置に代えて機械的部品により構成されているため、
装置を小型にすることができる。

【００４７】加えて、請求項３に記載の発明によれば、
バネを設けた構成としたので、測定端子の先端が測定対
象物に当接した後であっても、測定端子に余計な負荷が
かからないため、測定端子の寿命を延ばすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるたわみ量測定装置
の構成を示す側断面図である。

【図２】図１に示すＸ−Ｘ線視断面図である。

【図３】図１に示す駆動装置１２Ａの構成を示す側断
面図である。

【図４】本発明の一実施形態における電圧／位置変換
テーブルを示す図である。

【図５】図３に示す駆動装置１２Ａの動作を説明する
図である。

【図６】本発明の一実施形態によるたわみ量測定装置
の電気的構成を示す図である。

【図７】同一実施形態によるたわみ量測定装置の動作
を説明する側断面図である。

【図８】図７に示すＹ−Ｙ線視断面図である。

【図９】本発明の一実施形態によるたわみ量測定装置
の動作を説明する側断面図である。

【図１０】図９に示すＺ−Ｚ線視断面図である。

【図１１】ガスタービンエンジンにおける熱変形の様
子を示す概略側断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング（測定対象物）２ロータ（測定対象物）１２Ａ駆動装置１３Ａ測定端子２５バネ２６コア２７Ａ差動トランス（トランス）３０記憶部３１たわみ量算出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中洲健一東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者位田太東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者寺崎公浩東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物に対して所定距離をおいて対
向配置され、低膨張係数の材料からなる略棒状の測定端
子（１３Ａ）と、前記測定端子を前記測定対象物の方向またはその逆方向
へ駆動する駆動装置（１２Ａ）と、前記測定端子（１３Ａ）に取り付けられたコア（２６）
と、前記コア（２６）の位置に応じた電圧を出力するトラン
ス（２７Ａ）と、前記電圧に基づいて、前記測定端子（１３Ａ）の先端が
前記測定対象物に当接した当接位置を求め、前回求めた
当接位置と今回求めた当接位置との距離を、たわみ量と
して求めるたわみ量算出部（３１）とを具備することを
特徴とするたわみ量測定装置。
【請求項２】前記電圧と前記測定端子の先端の当接位
置との対応関係を表すテーブルを記憶する記憶部（３
０）を有し、前記たわみ量算出部（３１）は、前記トランス（２７
Ａ）から出力される電圧を、前記テーブルに適用するこ
とにより、実際の前記当接位置を求めること、を特徴とする請求項１に記載のたわみ量測定装置。
【請求項３】前記測定端子（１３Ａ）の後端部と前記
駆動装置（１２Ａ）との間に介挿されたバネ（２５）、を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の
たわみ量測定装置。