(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-07
(45)【発行日】2023-07-18
(54)【発明の名称】部品歪みを評価するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
G01B 21/32 20060101AFI20230710BHJP
F02C 7/00 20060101ALI20230710BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20230710BHJP
【ＦＩ】
G01B21/32
F02C7/00 A
F01D25/00 V
【請求項の数】
5
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017224119
(22)【出願日】2017-11-22
(65)【公開番号】P2018119952
(43)【公開日】2018-08-02
【審査請求日】2020-11-09
(31)【優先権主張番号】15/367,419
(32)【優先日】2016-12-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】390041542
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100129779
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 俊久
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】イーサン・デーガニリ
(72)【発明者】
【氏名】トーマス・ジェームス・バッチンガー
(72)【発明者】
【氏名】グレゴリー・リー・ホビス
(72)【発明者】
【氏名】ケビン・ルオ
(72)【発明者】
【氏名】クリストファー・ジョセフ・ロックナー
【審査官】山▲崎▼ 和子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０９２０６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－３１３２２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２００４４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０８８１８０７８（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０００３６０７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
２１／００－２１／３２
Ｆ０１Ｄ １３／００－１５／１２
２３／００－２５／３６
Ｆ０２Ｃ １／００－９／５８
Ｆ２３Ｒ ３／００－７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有する部品（１０）を評価する方法であって、前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記初期状態を決定した後に、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記部品（１０）が稼働位置にある間に、前記少なくとも１つのデューティサイクルの後に前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと、
前記基準特徴（４０）が前記後続状態にある間に、前記基準特徴（４０）の前記外面（１１）にパテ（２１４）を適用して複製（５０）を形成するステップと
を含み、
前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）に基づく、
方法。
【請求項2】
外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有する部品（１０）を評価する方法であって、前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記初期状態を決定した後に、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記部品（１０）が稼働位置にある間に、前記少なくとも１つのデューティサイクルの後に前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと、
前記基準特徴（４０）が前記初期状態にある間に、前記基準特徴（４０）の複製（５０）を前記外面（１１）に形成するステップと
を含み、
前記基準特徴（４０）の前記初期状態を決定する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）に基づく、
方法。
【請求項3】
前記複製（５０）を前記外面（１１）に形成する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記基準特徴（４０）が前記初期状態にある間に、前記基準特徴（４０）の刻印（５０）をパテ（２１４）内に形成するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記基準特徴（４０）の刻印（５０）をパテ（２１４）内に形成するステップと、前記基準特徴（４０）が前記後続状態にある間に前記パテ（２１４）内に前記基準特徴（４０）の刻印（５０）を形成するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記複製（５０）は、第１の複製（５０）と第２の複製（５０）を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、部品歪みを評価するためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、部品が稼働位置に留まる間に部品上に配置される受動的歪みインジケータの測定およびスキャンを可能にするシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
様々な産業用途を通して、装置部品は、多数の極端な条件（例えば、高温、高圧、大きな応力負荷など）を受ける。時間の経過とともに、装置の個々の部品は、部品の使用可能な寿命を低下させる可能性があるクリープおよび／または変形を受けることがある。そのような懸念は、例えば、いくつかのターボ機械に当てはまる可能性がある。
【0003】
ターボ機械は、発電および航空機エンジンなどの分野で広く利用されている。例えば、従来からのガスタービンシステムは、圧縮機部、燃焼器部、および少なくとも１つのタービン部を含む。圧縮機部は、空気が圧縮機部を通って流れるときに空気を圧縮するように構成される。空気は圧縮機部から燃焼器部に流れ、そこで燃料と混合されて燃焼され、高温ガス流を生成する。高温ガス流は、タービン部に供給され、タービン部は、高温ガス流からエネルギーを取り出して、圧縮機、発電機、および他の様々な負荷に動力を供給する。
【0004】
ターボ機械の動作中に、ターボ機械内、特にタービンブレードなどのターボ機械のタービン部内の様々な部品は、高温および応力によりクリープを受ける可能性がある。タービンブレードの場合には、クリープがブレードの一部または全部を伸長させて、ブレード先端部が固定構造、例えばタービンケーシングに接触し、動作中に望ましくない振動および／または性能低下を引き起こすおそれがある。
【0005】
したがって、クリープについて部品を監視することが望ましい。クリープについて部品を監視する１つの手法は、部品に歪みセンサを構成し、様々な間隔で歪みセンサを解析して、クリープ歪みに関連する変形を監視することである。しかしながら、そのような変形は、多くの場合、元の寸法の０．０１％のオーダーであり、歪み監視のための特別な機器を必要とする。このような機器は、多くの場合、現場では実現できない精密な較正を必要とする。
【0006】
例えば、特殊な機器を使用して、歪みセンサの視覚画像を取得し、関連する部品の様々な時刻に撮影された画像内の歪みセンサの寸法を比較することができる。通常、このような画像において２つの軸に沿った寸法を直接測定することができ、第３の軸に沿った寸法を推定することができる。しかし、このような手法は、一般に、センサおよび部品に対する直接的な視線を必要とする。部品を測定するには、大量のスペースと分解が必要となり得る。結果として、現場での測定は、ほとんどの既存のシステムでは不可能ではないにしても、困難であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】米国特許第９２９２９１６号明細書
【発明の概要】
【0008】
本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。
【0009】
本開示の一実施形態によれば、部品を評価するための方法が提供される。部品は、外面上に基準特徴を有する外面を有する。本方法は、基準特徴の初期状態を決定するステップと、初期状態を決定した後に、部品を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、部品が稼働位置にある間に、少なくとも１つのデューティサイクルの後に基準特徴の後続状態を決定するステップと、を含む。本方法はまた、基準特徴が初期状態または後続状態のうちの一方にある間に、基準特徴の複製を形成するステップを含み、基準特徴の初期状態を決定するステップまたは基準特徴の後続状態を決定するステップのうちの一方は、基準特徴の複製に基づく。
【0010】
本開示の別の実施形態によれば、ターボ機械の部品を評価するための方法が提供される。部品は、外面上に基準特徴を有する外面を有する。本方法は、基準特徴の初期状態を決定するステップと、部品を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、基準特徴の少なくとも一部がパテによって覆われ、基準特徴の少なくとも部分的な刻印がモールドパテ内に形成されるように、インジェクタツールを用いて部品にモールドパテを適用するステップと、部品からモールドパテを除去するステップと、基準特徴の少なくとも部分的な刻印に基づいて基準特徴の後続状態を決定するステップと、を含む。
【0011】
本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の図面を参照すれば、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示し、説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。
【0012】
本発明の完全かつ可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられて、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図面を参照している。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の１つまたは複数の実施形態による受動的歪みインジケータおよびその複製を含む例示的な部品の斜視図である。
【図2】本開示の１つまたは複数の実施形態による例示的な受動的歪みインジケータのオーバーヘッド図である。
【図3】本開示の１つまたは複数の実施形態によるガスタービンの側部部分断面図である。
【図4】本開示の１つまたは複数の実施形態によるガスタービンの一部の断面図である。
【図6】本開示の１つまたは複数の実施形態による受動的歪みインジケータを含む例示的な部品の斜視図である。
【図13】本開示の１つまたは複数の実施形態による部品を評価するための方法を示すフローチャートである。
【図14】本開示の１つまたは複数の実施形態による部品を評価するための方法を示すフローチャートである。
【図15】本開示の１つまたは複数の実施形態による部品を評価するための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
ここで本発明の実施形態が詳細に参照され、それらのうちの１つまたは複数の例が図面に示されている。各例は、本発明の限定としてではなく、本発明の例示として提示される。実際、本発明の範囲または主旨から逸脱せずに、本発明に様々な修正および変形を施し得ることが、当業者にとっては明らかであろう。例えば、一実施形態の一部分として例示または記述する特徴を別の実施形態とともに用いて、またさらなる実施形態を生み出すことができる。よって、本発明は、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内にある、そのような修正形態および変形形態をカバーすることを意図している。
【0015】
本主題の１つまたは複数の実施形態によれば、外面１１上に基準特徴４０を有する外面１１を有する部品１０は、少なくとも１つの関心のある時間に基準特徴４０の複製５０を形成することによって評価することができる。例えば、関連する関心のある時間は、装置に部品１０を設置する前および／または部品１０を稼働させる前の製造時もしくは別の時間、あるいは部品１０を稼働させて部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけた後の時間を含んでもよい。部品１０を稼働させる前に、部品１０およびその任意の基準特徴４０は初期状態にあるとみなすことができる。部品１０を稼働させ、部品１０を１つまたは複数のデューティサイクルにかけた後に、部品１０およびその上の任意の基準特徴４０は後続状態にあるとみなすことができる。基準特徴４０の複製５０に基づいて、例えば複製５０を解析することによって、部品１０およびその上の基準特徴４０が稼働位置にあるままで、基準特徴４０の状態、例えば初期状態および／または後続状態を決定することができる。上述したように、特殊な機器を使用して受動的歪みインジケータ４０（これは基準特徴の実施形態である）を解析することができ、特殊な機器は一般に、部品１０を測定するために装置の多くの空間および分解を必要とする。本主題によれば、部品１０を装置から取り外す必要なしに、複製５０をこのような専用の機器で解析することができるので、部品１０が稼働位置にあるままで、複製５０を解析して基準特徴４０（例えば、受動的歪みインジケータ）の状態を決定することができる。
【0016】
さらに、いくつかの実施形態は、例えば、基準特徴４０の後続状態を基準特徴４０の初期状態と比較するなど、異なる時間間隔で基準特徴４０の状態を比較することを含むことができる。言い換えれば、例示的な方法は、基準特徴４０が初期状態または後続状態のうちの一方にある間に基準特徴４０の複製５０を形成するステップと、基準特徴４０の複製５０を基準特徴の初期状態または基準特徴の後続状態のうちの他方と比較するステップと、を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態は、基準特徴４０の複製５０を基準特徴４０の初期状態と比較することを含むことができる。さらなる例として、いくつかの実施形態は、基準特徴４０の複製５０を基準特徴４０の後続状態と比較することを含むことができる。
【0017】
さらに、いくつかの例示的な実施形態は、基準特徴４０の初期状態の複製５０および基準特徴４０が後続状態にある間に作成される別の複製５０などの、複数の複製を含むことができる。他の例示的な実施形態は、同じ状態の複数の複製５０、例えば、後続状態における基準特徴４０の第１の複製５０および後続状態における基準特徴４０の第２の複製５０を含むことができる。複数の複製５０を含む実施形態では、複数の複製５０の特性を平均して、複製プロセスから生じる可能性のある誤差を回避または最小化することができる。例えば、例示的な方法は、後続状態における基準特徴４０の第１の複製をスキャンし、後続状態における基準特徴４０の第２の複製をスキャンし、両方のスキャンの結果を平均するステップを含むことができる。
【0018】
様々な例示的な実施形態では、基準特徴４０の初期状態は、部品１０の製造後などに部品１０上の物理的基準特徴４０を測定することによって決定することができ、および／または基準特徴４０の初期状態は予め決定することができ、例えば、部品１０および受動的歪みインジケータ４０は、デジタル設計に基づいて積層造形プロセスを用いて形成することができ、デジタル記録された設計データに基づいて基準特徴４０の初期状態を決定することができる。いくつかの例示的な実施形態は、部品１０が基準特徴４０の予め決定された初期状態を有するように設計することと、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前に基準特徴４０の状態を測定することによって初期状態を決定することと、を両方含むことができるので、測定された状態および予め決定された状態の両方に基づいて初期状態を決定することができる。このような実施形態では、部品１０の製造中に設計からの偏差または部品１０自体の測定における誤差のいずれかから生じる可能性がある誤差を最小化または無効化することができる。
【0019】
ここで図１を参照すると、部品１０は、複数の基準特徴を備え、これらの実施形態では、部品の外面１１の一部分に構成された受動的歪みインジケータ４０を備えて示されている。例えば、図１および図５に示すように、受動的歪みインジケータ４０の少なくとも１つの複製５０を設けることができる。部品１０（より詳細には、部品１０全体の基板）は、例えば、高温用途に利用される部品（例えば、ニッケルまたはコバルト基超合金を含む部品）などの、様々な異なる用途で使用される様々な種類の部品のいずれかであってもよい。いくつかの実施形態では、部品１０は、燃焼部品または高温ガス経路部品などの産業用ガスタービンまたは蒸気タービン部品であってもよい。いくつかの実施形態では、部品１０は、タービンブレード、圧縮機ブレード、ベーン、ノズル、シュラウド、ロータ、トランジションピース、またはケーシングであってもよい。他の実施形態では、部品１０は、ガスタービン、ガスタービン、蒸気タービンなどのための他の任意の部品などのタービンの他の任意の部品であってもよい。いくつかの実施形態では、部品は、自動車部品（例えば、自動車、トラックなど）、航空宇宙部品（例えば、航空機、ヘリコプター、宇宙船、アルミニウム部品など）、機関車またはレール部品（例えば、列車、列車の軌道など）、構造物、インフラまたは土木工学の部品（例えば、橋梁、建物、建設機器など）、ならびに／あるいは発電プラントまたは化学処理の部品（例えば、高温用途に使用される配管）を含むが、これらに限定されない非タービン部品であってもよい。
【0020】
部品１０は、その上または下に基準特徴４０を構成することができる外面１１を有する。本開示による基準特徴４０は、任意の適切な技術を用いて外面１１上に構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、例えば直接セラミックインクジェット印刷、エアロゾルジェット印刷、または別の適切な方法によって、部品１０の外面１１上に基準特徴４０を印刷することができる。いくつかの実施形態では、基準特徴は、堆積技術、レーザクラッディング、電気スパーク堆積、スポット溶接、粉末床印刷、または他の適切な積層造形技術を含む付加的方法によって外面１１上に形成することができる。他の例示的な実施形態には、これらに限定されるものではないが、レーザアブレーション、彫刻、機械加工などの除去技術、アニーリング、直接的な表面変色、または反射率の局所的変化を引き起こす技術などの外観変化技術、接着、溶接、ろう付けなどの適切な取り付け装置または技術を使用して、以前に形成された基準特徴４０の取り付け、あるいは、基準特徴４０の構成要素として機能することができる外面１１の既存の特性を特定すること、が含まれる。さらに、さらなる代替的な実施形態では、部品１０の製造中または製造後に、適切な埋め込み技術を使用して、外面１１の下に基準特徴４０を構成することができる。
【0021】
例えば図２に示すように、基準特徴４０は、一般に、複数の時間間隔で少なくとも２つの基準点４１と４２との間の距離Ｄを測定するために使用できる少なくとも２つの基準点４１、４２を含む。当業者には理解されるように、これらの測定は、部品１０のその領域における歪み、歪み速度、クリープ、疲労、応力などの量を決定するのに役立つことができ、例えば、基準特徴４０は受動的歪みインジケータであってもよい。少なくとも２つの基準点４１、４２は、これらの間の距離Ｄを測定することができる限り、特定の部品１０に応じて、様々な距離および様々な位置に配置することができる。さらに、少なくとも２つの基準点４１、４２は、これらが一貫して識別可能であって、これらの間の距離Ｄを測定することができる限り、ドット、線、円、ボックス、または任意の他の幾何学的または非幾何学的形状であってもよい。
【0022】
図１および図２は、例示的な実施形態を示しており、受動的歪みインジケータ４０（基準特徴の一実施形態である）は、部品１０の外面１１の一部に付着または印刷された状態で構成された２次元受動的歪みインジケータである。図１に示す例示的な部品１０の実施形態は、タービン部品、より詳細にはタービンブレードである。しかし、部品１０は、上述したように、様々な追加の部品または代替部品であってもよく、またはそれらを含んでもよい。
【0023】
受動的歪みインジケータ４０は、様々な異なる形状、サイズ、および配置された基準点４１、４２を組み込むことなどによって様々な異なる構成および断面を含むことができる。例えば、受動的歪みインジケータ４０は、様々な形状およびサイズを有する様々な異なる基準点を含むことができる。このような実施形態は、最も外側の基準点の間（図示するような）、２つの内側または外側の基準点の間、またはそれらの間の任意の組み合わせなどの、より多様な距離測定値Ｄを提供することができる。このより広い多様性は、より多様な位置にわたって歪み測定値を提供することによって、部品１０の特定の部分のよりロバストな歪み解析を提供することができる。
【0024】
さらに、受動的歪みインジケータ４０の寸法は、例えば、部品１０、受動的歪みインジケータ４０の位置、測定の目標精度、適用技術、および光学測定技術に依存し得る。例えば、いくつかの実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、１ミリメートル未満から３００ミリメートルを超える長さＬおよび幅Ｗを有することができる。さらに、受動的歪みインジケータ４０は、下にある部品１０の性能に著しい影響を与えることなく、適用およびその後の光学的識別／測定に適した任意の厚さを有することができる。特に、この厚さは、表面１１から正の厚さであってもよいし（付加的技術を利用する場合など）、あるいは表面１１内に負の厚さであってもよい（除去技術を利用する場合など）。例えば、いくつかの実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、約０．０１ミリメートル未満から１ミリメートルより大きい厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、実質的に均一な厚さを有してもよい。このような実施形態は、第１および第２の基準点４１と４２との間のその後の歪み計算のためのより正確な測定を容易にするのを助けることができる。
【0025】
任意選択的な実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、第１および第２の基準点４１、４２が正方形または長方形の２つの対向する辺を画定する、正に適用された正方形または長方形を含むことができる。いくつかの実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、負の空間４５（すなわち、受動的歪みインジケータ材料が適用されない領域）によって分離された少なくとも２つの適用された基準点４１、４２を含むことができる。負の空間４５は、例えば、部品１０の外面１１の露出した部分であってもよい。代替的にまたは追加的に、負の空間４５は、少なくとも２つの基準点４１、４２の材料とは区別される（またはその逆）、その後に適用されるコントラスト（すなわち、視覚的なコントラスト、紫外線または赤外線スペクトルでのコントラスト、または電磁スペクトルにおける任意の他の適切な波長範囲におけるコントラスト）のある材料であってもよい。
【0026】
図２に示すように、いくつかの実施形態では、受動的歪みインジケータ４０は、固有の識別子４７（以下、「ＵＩＤ」）を含むことができる。ＵＩＤ４７は、その特定の受動的歪みインジケータ４０の識別を容易にする、バーコード、ラベル、タグ、シリアル番号、パターン、または他の識別システムの任意のタイプを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＵＩＤ４７は、追加的または代替的に、受動的歪みインジケータ４０が構成される部品１０または全体のアセンブリに関する情報を含むことができる。ＵＩＤ４７は、それによって、特定の受動的歪みインジケータ４０、部品１０、または全体のアセンブリの識別および追跡を助けて、過去、現在および将来の動作追跡のために測定値を相関させることを助けることができる。
【0027】
ここで、図３および図４を参照すると、図示されたガスタービン１００、蒸気タービンまたは他のターボ機械などの、ターボ機械（装置の実施形態）内での動作のために、部品１０（その上に構成された１つまたは複数の表面特徴４０を有する）を配置することができる。ガスタービン１００は、圧縮機部１０２、燃焼器部１０４、およびタービン部１０６を含むことができる。一般に、圧縮機部１０２は、加圧空気を燃焼器部１０４に供給し、燃焼器部１０４では加圧空気を燃料と混合し、混合物を燃焼させて作動流体または高温ガス流を生成する。作動流体は、タービン部１０６を通って流れ、タービン部１０６内の様々な回転可能な部品の回転を引き起こし、次に圧縮機部１０２（およびその様々な回転可能な部品の回転）を駆動する。図示するように、タービン部１０６は、高温ガス流の流れアニュラス１１５を横切って半径方向に延在するロータブレード１１２およびステータベーン１１４の１つまたは複数の段を含む。圧縮機部１０２は、さらに、ロータブレード１１６およびステータベーン１１８の１つまたは複数の段を含む。ケーシング１２０は、圧縮機部１０２、燃焼器部１０４、およびタービン部１０６の周りに延在し、それらを包囲する。図示するように、ケーシング１２０は、２つ以上の部分から形成されてもよい。図示する実施形態では、ケーシングは、ケーシング１２０を形成する第１のシェル１２２および第２のシェル１２４を含む。
【0028】
ケーシング１２０は、ボアスコープ１３０を使用してケーシング１２０の内部に配置されたガスタービン１００の部品の定期的な検査を可能にする、内部に画定された１つまたは複数のアクセスポート１２６を含むことができる。一般的に理解されるように、ガスタービンの動作中、各ポート１２６は、適切なプラグによって閉じられる。
【0029】
ボアスコープ１３０は、ガスタービン１００の部品の検査のために、ガスタービンケーシング１２０のアクセスポート１２６を通って延長することができる。ボアスコープ１３０は、一般に、本明細書で説明するように、レンズ１３２、および画像５０（画像５０は複製５０の例示的な実施形態である）をプロセッサに送信するための適切な光学システムを含むことができる。光学システムは、ボアスコープの本体１３４内に収容することができ、ボアスコープの本体１３４は、例えばガスタービンケーシング１２０内で一般的に可撓性で移動可能であり、ガスタービン１００の様々な部品の観察を容易にすることができる。カラー１３６は、レンズ１３２に近接するように、本体１３４の一部を取り囲むことができる。カラー１３６は、本明細書で説明するような位置合わせ機構を支持することができる。
【0030】
ボアスコープ１３０は、データ収集デバイス１４０の部品であってもよく、一般に表面特徴４０を解析するために利用されてもよい。データ収集デバイス１４０は、例えば、ボアスコープ１３０、画像キャプチャデバイス１４２、およびコンピューティングデバイス１４４を含むことができる。画像キャプチャデバイス１４２は、一般に、レンズ１３２および光学系と通信して、レンズ１３２からの光を受け取り、処理して画像を生成することができる。例示的な実施形態では、例えば、画像キャプチャデバイス１４２は、一般に理解されるように、デジタル画像などの画像を生成するためにカメラレンズから光を受け取り、処理するカメラセンサであってもよい。
【0031】
画像キャプチャデバイス１４２は、コンピューティングデバイス１４４と通信することができる。コンピューティングデバイス１４４は、一般的に、画像キャプチャデバイス１４２およびデバイス１４０からの画像を格納および解析するための適切なハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むことができる。そのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアは、例えば、一般に表面特徴を解析することができる。例えば、受動的歪みインジケータ４０を解析して、上述したように変形および歪みが生じたかどうかを判定することができる。
【0032】
コンピューティングデバイス１４４は、様々なコンピュータに実装された機能を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサおよび関連するメモリデバイスを含むことができる。本明細書で使用する「プロセッサ」という用語は、コンピュータに含まれるものとして当技術分野で呼ばれている集積回路を指すだけでなく、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラマブル回路も指す。プロセッサはまた、スキャナ６０などの、プロセッサと通信している様々な他の部品から入力を受信し、制御信号をそれらに送信するための様々な入力／出力チャネルを含むことができる。プロセッサは、本明細書で説明するように、スキャナ６０からの入力およびデータを格納および解析し、一般的に方法ステップを実行するための適切なハードウェアおよび／またはソフトウェアをさらに含むことができる。さらに、メモリデバイスは、一般に、限定はしないが、コンピュータ可読媒体（例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ））、コンピュータ可読不揮発性媒体（例えば、フラッシュメモリ）、フロッピーディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、および／または他の適切なメモリ素子を含むメモリ素子であってもよい。このようなメモリデバイスは、一般に、プロセッサによって実装されたときに、コンピューティングデバイス１４４が様々な機能を実行するように構成する適切なコンピュータ可読命令を格納するように構成することができる。
【0033】
代替的な実施形態では、電界スキャナまたは他の適切な撮像装置を含むデバイスなどの、他の適切なデータ収集デバイスを利用することができる。
【0034】
特に、いくつかの実施形態では、データ収集デバイス１４０による部品１０（本明細書で説明するロータブレード１１２、１１６または他の適切な部品など）の解析は、部品１０が稼働位置とも呼ぶことができる現場にあるときに実行することができる。部品１０は、ガスタービン１００の部分１０２、１０４、１０６など、ターボ機械などのアセンブリ内に配置されている場合に稼働位置にある。特に、いくつかの実施形態では、そのような現場での解析が行われているときに、ケーシング１２０全体が部品１０を取り囲むことができる。これらの実施形態では、ポート１２６を介して、レンズ１３２を含むボアスコープ１３０の一部などのデータ収集デバイス１４０の一部の延長により解析を行うことができる。
【0035】
いくつかの実施形態では、データ収集デバイス１４０、特に画像キャプチャデバイス１４２およびそのコンピューティングデバイス１４４は、１つまたは複数のインジケータ４０の複製５０を作成するように動作可能である。そのような実施形態では、複製５０は、インジケータ４０の画像５０であってもよく、例えば、デジタル画像または画像の物理的なプリントアウトであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、画像５０は、例えば、製造された際の、および／または部品１０を稼働させて、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前の初期状態におけるインジケータの画像であってもよい。このような実施形態では、インジケータ４０の初期状態は、例えば、基準点４１と４２との間の初期距離Ｄを決定することを含む画像５０を解析することによって、インジケータの画像５０に基づいて決定することができる。
【0036】
他の実施形態では、基準点４１と４２との間の絶対距離を測定することなく、画像５０を解析して、初期状態から後続状態までの基準点４１、４２の変化を決定することができる。例えば、そのような実施形態は、基準点４１と４２との間の距離Ｄに関係なく、基準点４１の初期状態を基準点４１の後続状態と比較すること、および／または基準点４２の初期状態を基準点４２の後続状態と比較することを含むことができる。
【0037】
部品１０を稼働させて、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけた後に、インジケータ４０の後続状態を決定することができる。いくつかの実施形態では、インジケータ４０の後続状態は、上述のようにボアスコープ１３０を使用して、部品１０が稼働位置にある間に決定することができる。例えば、ボアスコープ１３０を介してインジケータ４０を観察および／または解析してインジケータ４０の後続状態を決定し、インジケータ４０の後続状態をインジケータ４０の初期状態のデジタル記憶画像５０と比較することによって、インジケータ４０を現場で解析することができる。
【0038】
図４に示す別の例として、複製５０を形成するステップは、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップの前に、初期状態で基準特徴４０の複製５０を形成するステップを含むことができる。さらに、そのような例示的な実施形態では、基準特徴４０の後続状態を決定するステップは、複製５０を基準特徴４０に近接して配置し、基準特徴４０および複製５０の画像５２を作成するステップを含むことができる。図示するように、複製は画像５０であってもよく、基準特徴はインジケータ４０であってもよい。このような例示的な実施形態では、インジケータ４０の初期状態の画像５０は、部品が稼働位置にある、例えば装置に設置されている間にインジケータ４０に近接して配置することができる。さらに、インジケータ４０が後続状態にあるとき、例えば少なくとも１つのデューティサイクル後に、画像５０をインジケータ４０に近接して配置することができる。そのような実施形態では、データ収集デバイス１４０は、インジケータ４０および複製５０の画像５２（図５）を作成することができ、インジケータ４０は画像５２では後続状態にあり、複製５０はインジケータ４０の初期状態を描写または再現する。この例では、インジケータ４０の後続状態は、画像５２に基づいて決定することができ、例えば、インジケータ４０および複製５０の画像５２に基づいてインジケータ４０と複製５０とを比較することによって、画像５２に基づくインジケータ４０の初期状態と比較することもできる。いくつかの実施形態では、そのような比較は、基準点４１および基準点４２の一方または両方の任意の変化について画像５２を解析することを含むことができる。いくつかの実施形態は、画像５２を解析して距離Ｄの初期値および後続値を決定することによって、画像５２に基づいて複製５０をインジケータ４０と比較することを含むことができる。画像５２に基づいてインジケータ４０の状態を決定することは、初期状態と後続状態の両方が同一の画像５２に取り込まれて、同じ特徴とノイズが各状態に存在するので、有利なことに、較正の必要性を回避するか最小限にすることができる。
【0039】
次に図６～図９を参照すると、いくつかの例示的な実施形態では、歪みセンサ４０は、隆起したマーカ表面によって画定される基準点４１、４２を含むことができる。さらに、このような実施形態では、複製５０は、基準点４１、４２が画定された隆起面ならびに外面１１の一部を取り込む３次元複製であってもよい。例えば図７に示すように、３次元複製５０の実施形態は、モールドが内部にインジケータ４０の刻印を含むパテ材料で形成されたモールドを含むことができる。複製が刻印５０であるいくつかの例示的な実施形態では、複製５０を形成するステップは、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前に基準特徴４０が初期状態にある間に、パテ２１４内に基準特徴４０の刻印５０を形成するステップを含むことができる。この実施形態では、インジケータの幾何学的形状を複製してタービンから移送して、ラボでさらに正確な測定を行うことができる。
【0040】
様々な実施形態において、パテは、剛性パテまたは可撓性パテであってもよい。例えば、パテが比較的剛性である実施形態では、インジケータ４０が初期状態にあるときに刻印（複製の例示的実施形態である）５０を形成することができ、刻印５０がインジケータ４０の初期状態の形状を保持するように、材料は十分に剛性であってもよい。図８は、インジェクタツール２０２を使用して、部品１０を装置に取り付ける前に、例えば、部品が稼働位置にある前に、刻印５０を形成することができる例示的な実施形態を示す。さらに、そのような例示的な実施形態では、部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけた後に、基準特徴４０の後続状態を決定するステップは、基準特徴４０が複製５０（例えば、剛性モールドに形成された刻印５０）に適合するかどうかを判定するステップを含むことができる。例えば、基準点４１、４２が同じ位置にまだ存在するかどうか、および／または同じ相対距離Ｄだけ離れているかどうかを判定するために、刻印５０をインジケータ４０の上に配置するか、またはインジケータ４０に物理的に重ね合わせることができる。言い換えれば、剛性モールドが少なくとも１つのデューティサイクルの後にインジケータ４０に依然として適合する場合には、部品１０が著しいクリープまたは他の変形を経験していないと判定することができ、したがって部品１０を継続して使用することができ、例えば、剛性モールドを使用してＧｏ／Ｎｏ－Ｇｏテストを実行することができる。したがって、当業者であれば理解するように、このような実施形態による刻印５０を形成するための剛性パテ材料の文脈において、本明細書で使用される「剛性」は、時間の経過とともにその形状を保持するのに十分に剛性であり、かつ、インジケータ４０がその初期状態から変化した場合には、インジケータ４０の後続状態に適応するように変形しないように十分に剛性でなければならない。例えば、そのような実施形態では、部品１０の使用中に基準点４１、４２の形状および／または位置が変化した後にインジケータ４０の上に置かれたときに、そこに形成されたモールド刻印５０が曲がったり変形したりする場合には、パテ材料は可撓性であり、剛性ではないとみなされる。
【0041】
複製５０がモールド刻印である追加の実施形態では、インジケータ４０の刻印５０は、インジケータ４０が後続状態にある間に形成することができる。例えば、図９に示すように、ボアスコープ装置１３０は、ボアスコープ装置１３０に取り付けられたインジェクタツール２０２を含むことができ、したがって、いくつかの例示的な方法は、部品１０が稼働位置にある間に、ボアスコープ装置１３０を使用してモールドパテを適用するステップを含むことができる。ボアスコープ装置上の画像キャプチャデバイス１４２を使用して、解析のために部品１０のターゲット領域１２を識別し位置決めすることができ、ターゲット領域１２は、インジケータ４０の少なくとも一部を含み、インジェクタツール２０２は、インジケータ４０の刻印５０（またはインジケータ４０の少なくとも一部）を形成するために、部品１０、特に部品１０上のターゲット領域１２にモールドパテを適用するために使用することができる。図９の例示的な実施例では、ボアスコープ装置１３０およびそれに取り付けられたインジェクタツール２０２は、ケーシング１２０内のアクセスポート１２６を通して挿入される。図９に示すインジェクタツール２０２の例示的な実施形態は、ある量のパテ２１４をその中に格納することができる貯蔵ボリューム２１０を含む。貯蔵ボリューム２１０は、インジェクタツール２０２の管状本体２０４内に画定されたルーメン２１２を介してノズル２１６と連通することができる。ノズル２１６は、部品１０のターゲット領域１２にパテ２１４を適用するために、ターゲット領域１２の上または近くに配置することができる。
【0042】
そのような例示的な実施形態では、３次元データ収集デバイスを用いて複製５０を直接測定することによって、基準特徴４０の後続状態を決定することが可能となる。３次元データ収集デバイスを使用して複製５０を直接測定することは、一般に、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿って基準特徴を直接測定して、Ｘ軸データ点、Ｙ軸データ点、およびＺ軸のデータ点を取得し、データ点から表面１１のトポロジの正確な３Ｄデジタル複製を作成することを含む。Ｘ、Ｙ、およびＺ軸は互いに直交する。例えば、複製５０は、３次元データ収集デバイス、例えば構造化光スキャナなどの光スキャナ、または３次元で直接的にデータを取得または測定することができる任意の他の適切なタイプの光スキャナでスキャンすることができる。いくつかの例示的な実施形態は、複製５０の３次元データ、例えばスキャンを基準特徴の初期状態と比較することによって、基準特徴４０の後続状態を基準特徴４０の初期状態と比較することをさらに含むことができる。
【0043】
一般に、３次元で直接測定を得るために表面計測技術を利用する任意の適切な３次元データ収集デバイスを利用することができる。例示的な実施形態では、そのような３次元データ収集デバイスは、非接触表面計測技術を利用する非接触デバイスである。さらに、例示的な実施形態では、本開示による３次元データ収集デバイスは、３つの互いに直交する軸Ｘ、Ｙ、およびＺのそれぞれに沿った約１００ナノメートル～約１００マイクロメートルの分解能を有する。したがって、例示的な方法によれば、約１００ナノメートル～約１００マイクロメートルの分解能で、Ｘ軸データ点、Ｙ軸データ点、およびＺ軸データ点が得られる。
【0044】
あるいは、レーザスキャナなどの他の適切なデータ収集デバイスを利用してもよい。レーザスキャナは、一般に、これらの実施形態では基準特徴４０およびタービン部品１０などの対象物に向けてレーザビームの形態で光を放射するレーザを含む。この光は、データ収集デバイスのセンサによって検出される。例えば、いくつかの実施形態では、光は、それが接触する表面から反射され、そのデバイスのセンサによって受光される。光がセンサに到達する時間は、様々な軸に沿った測定を決定するために利用される。これらのデバイスは、通常、飛行時間型デバイスとして知られている。他の実施形態では、センサは、接触する表面上の光を検出し、センサの視野内の光の相対的な位置に基づいて測定値を決定する。これらのデバイスは、通常、三角測量デバイスとして知られている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のデータ点は、前述のように、検出された光に基づいて計算される。特に、例示的な実施形態では、プロセッサは、上記の開示された様々なステップを実行するために、このようなデータ収集デバイスを実行し動作させる。
【0045】
いくつかの実施形態では、レーザによって放射された光は、複数の基準特徴４０などの、測定される対象物の一部分から反射するのに十分なだけの帯域で放射される。これらの実施形態では、ステッパモータまたはレーザを移動させるための他の適切な機構を利用して、光が測定される対象物全体から反射されるまで、必要に応じてレーザおよび放射帯域を移動させることができる。
【0046】
さらに、他の適切な３次元データ収集デバイスを利用することもできる。しかし、それに代えて、本開示は３次元データ収集デバイスの使用に限定されない。例えば、特に、図１、図２、図４、および図５で説明し図示したように、基準特徴４０および／または複製５０が２次元である実施形態ではそうである。
【0047】
いくつかの実施形態では、例えば図１０～図１２に示すように、シェル２２０を設けることができる。例えば図１０に見られるように、シェル２２０は、内部キャビティ２２２を含むことができる。例えば図１１に見られるように、シェル２２０は、例えばボアスコープ装置１３０またはロボットアームによる係合のためのハンドル２２４を含むことができる。ボアスコープ装置は、シェル２２０をターゲット領域１２に取り付けるために使用することができる。いくつかの実施形態では、シェル２２０は、ターゲット領域１２の幾何学的形状に適合する予め作製されたシェル２２０であってもよい。いくつかの実施形態では、シェル２２０は、シェル２２０をパテ２１４に取り付ける内部キャビティ２２２内に配置された接着剤を含むことができる。ボアスコープ装置１３０およびシェル２２０を使用してパテ２１４に圧力を加えて、ターゲット領域１２へのパテ２１４の適用後にパテ２１４を硬化させることができる。そのような圧力および任意選択の接着剤によって、パテ２１４をシェル２２０に固着させることができる。パテ２１４が硬化したら、それを部品１０から剥がし、ボアスコープ装置１３０で除去することができる。したがって、基準点４１、４２の刻印５０は、シェル２２０内に収容されたパテ２１４に形成することができる。
【0048】
ここで図１３を参照すると、部品１０を評価する例示的な方法３００が示されており、部品１０は、外面１１上に基準特徴４０を有する外面１１を有する。例えば、上述したように、受動的歪みインジケータ４０は、基準特徴の例示的な実施形態である。例示的な方法３００は、ステップ３１０で基準特徴４０の初期状態を決定し、初期状態を決定した後に、ステップ３２０で部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけることを含む。方法３００は、少なくとも１つのデューティサイクルの後に、ステップ３３０で基準特徴４０の複製５０を形成することをさらに含む。上述したように、複製５０は、様々な実施形態において、例えば写真または他の２次元画像などの基準特徴４０の２次元複製、あるいはパテモールドに形成された刻印または３次元デジタル画像、例えばワイヤフレームモデルもしくはポリゴンメッシュなどの基準特徴４０の３次元複製を含むことができる。例えば、デジタルレーザスキャナを使用して、基準特徴４０の３次元画像を作成することができる。方法３００は、ステップ３４０において、基準特徴４０の複製５０に基づいて、部品１０が稼働位置にある間に、少なくとも１つのデューティサイクルの後に基準特徴４０の後続状態を決定することをさらに含む。例えば、様々な実施形態では、複製５０は、基準特徴４０の２次元画像であって、複製５０に基づいて基準特徴４０の後続状態を決定するために、そこから距離Ｄなどの基準特徴４０の様々な特性を決定することができる。他の例示的な実施形態では、複製５０は、例えば、基準特徴４０の刻印であってもよく、レーザスキャナまたは構造化光スキャナなどで刻印をスキャンして、刻印５０に基づいて基準特徴４０の後続状態を決定することができる。したがって、部品１０は、複製５０の画像、刻印、または他の実施形態が評価されている間、稼働位置に留まることができる。少なくともいくつかの実施形態では、方法３００は、基準特徴４０の複製５０を基準特徴４０の初期状態と比較するステップ３５０を含むことができる。このような実施形態では、複製５０は、基準特徴４０の後続状態を表し、例えば、少なくとも１つのデューティサイクルから生じる部品１０の任意の応力、歪み、および／または起こり得る変形を評価するために、基準特徴４０の以前に決定された初期状態と比較することができる。
【0049】
図１４は、部品１０を評価する別の例示的な方法３０２を示し、部品１０は、外面１１上に基準特徴４０を有する外面１１を有する。上記の方法３００と同様に、いくつかの実施形態では、基準特徴は受動的歪みインジケータであってもよい。例示的な方法３０２は、ステップ３１２で部品１０の外面１１上に基準特徴４０の複製５０を形成し、ステップ３２２で複製５０に基づいて基準特徴４０の初期状態を決定することを含む。方法３０２は、初期状態を決定した後にステップ３３２において部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけて、部品が稼働位置にある間に、少なくとも１つのデューティサイクルの後に基準特徴４０の後続状態を決定するステップをさらに含む。例えば、いくつかの実施形態では、ボアスコープツール１３０を使用して部品の後続状態を決定することができ、様々な実施形態では、ボアスコープツール１３０は、例えば、後続状態の基準特徴４０の画像を遠隔で見るか、または取り込むためのデータ収集デバイス１４０を含むことができる。少なくともいくつかの実施形態では、方法３０２は、基準特徴４０の複製５０を基準特徴４０の後続状態と比較するステップをさらに含むことができる。様々な例示的な実施形態では、このような比較は、複製５０を基準特徴４０上に物理的に重ね合わせるステップを含んでもよいし、あるいは複製５０、例えば、２次元画像またはモールドパテで形成された刻印を比較のために基準特徴４０に近接して配置するステップを含んでもよい。
【0050】
図１５は、ターボ機械１００の部品１０を評価するための別の例示的な方法４００を示し、部品１０は、外面１１上に基準特徴４０を有する外面１１を有する。例示的な方法４００は、ステップ４１０で基準特徴４０の初期状態を決定するステップと、ステップ４２０で部品１０を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、基準特徴４０の少なくとも一部がパテ２１４によって覆われ、基準特徴４０の少なくとも部分的な刻印５０がモールドパテ２１４内に形成されるように、ステップ４３０でインジェクタツール２０２を用いて部品１０にモールドパテ２１４を適用するステップと、ステップ４４０で部品１０からモールドパテ２１４を除去するステップと、ステップ４５０で基準特徴４０の少なくとも部分的な刻印５０に基づいて基準特徴４０の後続状態を決定するステップと、を含む。例えば、上述したように、刻印５０は、部品１０およびターボ機械１００から取り外すことができ、部品１０およびターボ機械１００が稼働したままである間に別の場所でスキャンすることができる。
【0051】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、請求項により定義されており、当業者が思い付く他の例を含んでもよい。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を含む場合、または、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有する部品（１０）を評価する方法であって、
前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記初期状態を決定した後に、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記部品（１０）が稼働位置にある間に、前記少なくとも１つのデューティサイクルの後に前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと、
前記基準特徴（４０）が前記初期状態または前記後続状態のうちの一方にある間に、前記基準特徴（４０）の複製（５０）を形成するステップと
を含み、
前記基準特徴（４０）の前記初期状態を決定する前記ステップまたは前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップのうちの一方は、前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）に基づく、
方法。
［実施態様２］
前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）を、前記基準特徴（４０）の前記初期状態または前記基準特徴（４０）の前記後続状態のうちの他方と比較することによって、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記初期状態で前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）を形成するステップを含み、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記複製（５０）を前記基準特徴（４０）に近接して配置し、前記基準特徴（４０）および前記複製（５０）の画像（５２）を作成するステップを含み、前記比較するステップは、前記基準特徴（４０）および前記複製（５０）の前記画像（５２）に基づいて、前記基準特徴（４０）を前記複製（５０）と比較するステップを含む、実施態様２に記載の方法。
［実施態様４］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記基準特徴（４０）が前記初期状態にある間に、前記基準特徴（４０）の刻印（５０）をパテ（２１４）内に形成するステップを含み、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記基準特徴（４０）が前記刻印（５０）に適合するか否かを決定するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）が前記後続状態にある間に前記パテ（２１４）内に前記基準特徴（４０）の刻印（５０）を形成するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様６］
前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記複製（５０）をスキャンするステップを含む、実施態様５に記載の方法。
［実施態様７］
前記複製（５０）の前記スキャンを前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較することによって、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様６に記載の方法。
［実施態様８］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の画像（５２）を作成するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の３次元画像（５２）を作成するためにデジタルレーザスキャナで前記基準特徴（４０）をスキャンするステップを含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１０］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の２次元画像（５２）を作成するステップを含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１１］
前記２次元画像（５２）は前記初期状態における前記基準特徴（４０）のものであり、前記２次元画像（５２）は第１の２次元画像（５２）であり、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップの後に、前記第１の２次元画像（５２）を前記基準特徴（４０）に近接して配置するステップと、前記基準特徴（４０）および前記第１の２次元画像（５２）の第２の２次元画像（５２）を作成するステップと、を含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
前記第２の２次元画像（５２）に基づいて、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１１に記載の方法。
［実施態様１３］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記後続状態における前記基準特徴（４０）の第１の複製（５０）を形成するステップを含み、前記方法は、前記後続状態における前記基準特徴（４０）の第２の複製（５０）を形成するステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１４］
前記後続状態を決定する前記ステップは、前記第１の複製（５０）をスキャンし、前記第２の複製（５０）をスキャンし、前記両方のスキャンの結果を平均するステップを含む、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
前記基準特徴（４０）の所定の初期状態を有するように前記部品（１０）を設計するステップをさらに含み、前記初期状態を決定する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記基準特徴（４０）の前記条件を測定するステップと、前記測定された条件と前記所定の条件の両方に基づいて前記初期状態を決定するステップと、を含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１６］
ターボ機械（１００）の部品（１０）を評価するための方法であって、前記部品（１０）は外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有し、前記方法は、
前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記基準特徴（４０）の少なくとも一部がパテ（２１４）によって覆われ、前記基準特徴（４０）の少なくとも部分的な刻印（５０）がモールドパテ（２１４）内に形成されるように、インジェクタツール（２０２）を用いて前記部品（１０）に前記モールドパテ（２１４）を適用するステップと、
前記部品（１０）から前記モールドパテ（２１４）を除去するステップと、
前記基準特徴（４０）の前記少なくとも部分的な刻印（５０）に基づいて前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと
を含む方法。
［実施態様１７］
前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
解析のための前記部品（１０）のターゲット領域（１２）を特定するステップをさらに含み、前記ターゲット領域（１２）は、前記基準特徴（４０）の少なくとも一部を含み、モールドパテ（２１４）を前記部品（１０）に適用する前記ステップは、モールドパテ（２１４）を前記ターゲット領域（１２）に適用するステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１９］
前記適用されたモールドパテ（２１４）をシェル（２２０）で覆い、前記パテ（２１４）を硬化させるために前記パテ（２１４）に圧力を加えるステップをさらに含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２０］
モールドパテ（２１４）を適用する前記ステップは、前記部品（１０）が稼働位置にある間に前記モールドパテ（２１４）を適用するためにボアスコープ装置（１３０）を使用するステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２１］
前記基準特徴（４０）の前記刻印（５０）は、前記初期状態のものである、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２２］
前記後続状態は、前記刻印（５０）を前記基準特徴（４０）に物理的に重ね合わせることによって決定される、実施態様２１に記載の方法。
［実施態様２３］
前記後続状態は、前記刻印（５０）を前記基準特徴（４０）に近接して配置することによって決定され、前記刻印（５０）および前記基準特徴（４０）の画像（５２）を作成し、前記画像（５２）に基づいて前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記刻印（５０）と比較するステップをさらに含む、実施態様２１に記載の方法。
［実施態様２４］
前記基準特徴（４０）の前記刻印（５０）は、前記後続状態のものであり、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記刻印（５０）をスキャンするステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２５］
前記ターボ機械はガスタービン（１００）である、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１］
外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有する部品（１０）を評価する方法であって、
前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記初期状態を決定した後に、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記部品（１０）が稼働位置にある間に、前記少なくとも１つのデューティサイクルの後に前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと、
前記基準特徴（４０）が前記初期状態または前記後続状態のうちの一方にある間に、前記基準特徴（４０）の複製（５０）を形成するステップと
を含み、
前記基準特徴（４０）の前記初期状態を決定する前記ステップまたは前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップのうちの一方は、前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）に基づく、
方法。
［実施態様２］
前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）を、前記基準特徴（４０）の前記初期状態または前記基準特徴（４０）の前記後続状態のうちの他方と比較することによって、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記初期状態で前記基準特徴（４０）の前記複製（５０）を形成するステップを含み、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記複製（５０）を前記基準特徴（４０）に近接して配置し、前記基準特徴（４０）および前記複製（５０）の画像（５２）を作成するステップを含み、前記比較するステップは、前記基準特徴（４０）および前記複製（５０）の前記画像（５２）に基づいて、前記基準特徴（４０）を前記複製（５０）と比較するステップを含む、実施態様２に記載の方法。
［実施態様４］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記基準特徴（４０）が前記初期状態にある間に、前記基準特徴（４０）の刻印（５０）をパテ（２１４）内に形成するステップを含み、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記基準特徴（４０）が前記刻印（５０）に適合するか否かを決定するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）が前記後続状態にある間に前記パテ（２１４）内に前記基準特徴（４０）の刻印（５０）を形成するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様６］
前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記複製（５０）をスキャンするステップを含む、実施態様５に記載の方法。
［実施態様７］
前記複製（５０）の前記スキャンを前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較することによって、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様６に記載の方法。
［実施態様８］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の画像（５２）を作成するステップを含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の３次元画像（５２）を作成するためにデジタルレーザスキャナで前記基準特徴（４０）をスキャンするステップを含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１０］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記基準特徴（４０）の２次元画像（５２）を作成するステップを含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１１］
前記２次元画像（５２）は前記初期状態における前記基準特徴（４０）のものであり、前記２次元画像（５２）は第１の２次元画像（５２）であり、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップの後に、前記第１の２次元画像（５２）を前記基準特徴（４０）に近接して配置するステップと、前記基準特徴（４０）および前記第１の２次元画像（５２）の第２の２次元画像（５２）を作成するステップと、を含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
前記第２の２次元画像（５２）に基づいて、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１１に記載の方法。
［実施態様１３］
前記複製（５０）を形成する前記ステップは、前記後続状態における前記基準特徴（４０）の第１の複製（５０）を形成するステップを含み、前記方法は、前記後続状態における前記基準特徴（４０）の第２の複製（５０）を形成するステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１４］
前記後続状態を決定する前記ステップは、前記第１の複製（５０）をスキャンし、前記第２の複製（５０）をスキャンし、前記両方のスキャンの結果を平均するステップを含む、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
前記基準特徴（４０）の所定の初期状態を有するように前記部品（１０）を設計するステップをさらに含み、前記初期状態を決定する前記ステップは、前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかける前記ステップに先立って、前記基準特徴（４０）の前記条件を測定するステップと、前記測定された条件と前記所定の条件の両方に基づいて前記初期状態を決定するステップと、を含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１６］
ターボ機械（１００）の部品（１０）を評価するための方法であって、前記部品（１０）は外面（１１）上に基準特徴（４０）を有する前記外面（１１）を有し、前記方法は、
前記基準特徴（４０）の初期状態を決定するステップと、
前記部品（１０）を少なくとも１つのデューティサイクルにかけるステップと、
前記基準特徴（４０）の少なくとも一部がパテ（２１４）によって覆われ、前記基準特徴（４０）の少なくとも部分的な刻印（５０）がモールドパテ（２１４）内に形成されるように、インジェクタツール（２０２）を用いて前記部品（１０）に前記モールドパテ（２１４）を適用するステップと、
前記部品（１０）から前記モールドパテ（２１４）を除去するステップと、
前記基準特徴（４０）の前記少なくとも部分的な刻印（５０）に基づいて前記基準特徴（４０）の後続状態を決定するステップと
を含む方法。
［実施態様１７］
前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記基準特徴（４０）の前記初期状態と比較するステップをさらに含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
解析のための前記部品（１０）のターゲット領域（１２）を特定するステップをさらに含み、前記ターゲット領域（１２）は、前記基準特徴（４０）の少なくとも一部を含み、モールドパテ（２１４）を前記部品（１０）に適用する前記ステップは、モールドパテ（２１４）を前記ターゲット領域（１２）に適用するステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１９］
前記適用されたモールドパテ（２１４）をシェル（２２０）で覆い、前記パテ（２１４）を硬化させるために前記パテ（２１４）に圧力を加えるステップをさらに含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２０］
モールドパテ（２１４）を適用する前記ステップは、前記部品（１０）が稼働位置にある間に前記モールドパテ（２１４）を適用するためにボアスコープ装置（１３０）を使用するステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２１］
前記基準特徴（４０）の前記刻印（５０）は、前記初期状態のものである、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２２］
前記後続状態は、前記刻印（５０）を前記基準特徴（４０）に物理的に重ね合わせることによって決定される、実施態様２１に記載の方法。
［実施態様２３］
前記後続状態は、前記刻印（５０）を前記基準特徴（４０）に近接して配置することによって決定され、前記刻印（５０）および前記基準特徴（４０）の画像（５２）を作成し、前記画像（５２）に基づいて前記基準特徴（４０）の前記後続状態を前記刻印（５０）と比較するステップをさらに含む、実施態様２１に記載の方法。
［実施態様２４］
前記基準特徴（４０）の前記刻印（５０）は、前記後続状態のものであり、前記基準特徴（４０）の前記後続状態を決定する前記ステップは、前記刻印（５０）をスキャンするステップを含む、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様２５］
前記ターボ機械はガスタービン（１００）である、実施態様１６に記載の方法。
【符号の説明】
【0052】
１０ タービン部品
１１ 外面、表面
１２ ターゲット領域
４０ 歪みセンサ、受動的歪みインジケータ、物理的基準特徴、表面特徴
４１ 第１の基準点
４２ 第２の基準点
４５ 負の空間
４７ 固有の識別子
５０ 複製、デジタル記憶画像、モールド刻印
５２ 画像
６０ スキャナ
１００ ガスタービン、ターボ機械
１０２ 圧縮機部、部分
１０４ 燃焼器部、部分
１０６ タービン部、部分
１１２ ロータブレード
１１４ ステータベーン
１１５ アニュラス
１１６ ロータブレード
１１８ ステータベーン
１２０ ガスタービンケーシング
１２２ 第１のシェル
１２４ 第２のシェル
１２６ アクセスポート
１３０ ボアスコープ、ボアスコープ装置、ボアスコープツール
１３２ レンズ
１３４ 本体
１３６ カラー
１４０ データ収集デバイス
１４２ 画像キャプチャデバイス
１４４ コンピューティングデバイス
２０２ インジェクタツール
２０４ 管状本体
２１０ 貯蔵ボリューム
２１２ ルーメン
２１４ モールドパテ
２１６ ノズル
２２０ シェル
２２２ 内部キャビティ
２２４ ハンドル
Ｄ 距離
Ｌ 長さ
Ｗ 幅
１１ 外面、表面
１２ ターゲット領域
４０ 歪みセンサ、受動的歪みインジケータ、物理的基準特徴、表面特徴
４１ 第１の基準点
４２ 第２の基準点
４５ 負の空間
４７ 固有の識別子
５０ 複製、デジタル記憶画像、モールド刻印
５２ 画像
６０ スキャナ
１００ ガスタービン、ターボ機械
１０２ 圧縮機部、部分
１０４ 燃焼器部、部分
１０６ タービン部、部分
１１２ ロータブレード
１１４ ステータベーン
１１５ アニュラス
１１６ ロータブレード
１１８ ステータベーン
１２０ ガスタービンケーシング
１２２ 第１のシェル
１２４ 第２のシェル
１２６ アクセスポート
１３０ ボアスコープ、ボアスコープ装置、ボアスコープツール
１３２ レンズ
１３４ 本体
１３６ カラー
１４０ データ収集デバイス
１４２ 画像キャプチャデバイス
１４４ コンピューティングデバイス
２０２ インジェクタツール
２０４ 管状本体
２１０ 貯蔵ボリューム
２１２ ルーメン
２１４ モールドパテ
２１６ ノズル
２２０ シェル
２２２ 内部キャビティ
２２４ ハンドル
Ｄ 距離
Ｌ 長さ
Ｗ 幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
