温度计测装置、机械系统、温度计测方法以及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够及时地监视具有多层构造的构造体的内部侧的表面温度的温度计测装置、机械系统、温度计测方法以及记录介质。温度计测装置具备：超声波传感器，安装于具有多层构造的构造体的背面侧；获取部，经由超声波传感器获取入射至构造体的内部侧的超声波的反射波信号；提取部，提取反射波信号中的包括在构造体的内部侧表面反射的反射波的区域；以及确定部，基于提取出的区域中的反射波信号来确定构造体的内部侧表面的温度。确定构造体的内部侧表面的温度。确定构造体的内部侧表面的温度。

【技术实现步骤摘要】
温度计测装置、机械系统、温度计测方法以及记录介质


[0001]本公开涉及一种温度计测装置、机械系统、温度计测方法以及记录介质。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了一种温度测定方法，使用了能够通过在介质内传播超声波来测定该介质内的温度分布的超声波。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第4843790号公报
[0006]专利文献2：日本特开2003
‑
42857号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]在一般的旋转机械设备的轴承中，在由于高转速/高表面压力化而使运转条件变得苛刻的过程中，在轴承内部侧的表面层叠耐载荷性/耐磨耗性高的复合材料而成的多层构造轴承的应用正在发展。
[0009]通常，轴承的温度通过在处于离轴承内部侧的表面(复合材料的表面)数毫米程度深的位置的母材(背垫金属(backmetal))内设置的热电偶、测温电阻体来进行计测/监视。但是，在多层构造轴承的情况下，处于轴承内部侧的表面的复合材料的热传导率低，因此，在上述方法中，即使是随着异常的产生而在轴承内部侧的表面产生了温度变化的情况下，相对于该温度变化的灵敏度也很低。也就是说，在上述方法中，无法及时地监视具有多层构造的轴承的表面温度。
[0010]本公开的目的在于，提供一种能够及时地监视具有多层构造的构造体的内部侧的表面温度的温度计测装置、机械系统、温度计测方法以及记录介质。
[0011]技术方案
[0012]根据本公开的一个方案，温度计测装置具备：超声波传感器，安装于具有多层构造的构造体的背面侧；获取部，经由所述超声波传感器获取入射至所述构造体的内部侧的超声波的反射波信号；提取部，提取所述反射波信号中的包括在所述构造体的内部侧表面反射的反射波的区域；以及确定部，基于所述提取出的区域中的反射波信号来确定所述构造体的内部侧表面的温度。
[0013]根据本公开的一个方案，温度计测方法使用安装于具有多层构造的构造体的背面侧的超声波传感器，所述温度计测方法具有：经由所述超声波传感器获取入射至所述构造体的内部侧的超声波的反射波信号的步骤；提取所述反射波信号中的包括在所述构造体的内部侧表面反射的反射波的区域的步骤；以及基于所述提取出的区域中的反射波信号来确定所述构造体的内部侧表面的温度的步骤。
[0014]根据本公开的一个方案，程序使具备安装于具有多层构造的构造体的背面侧的超
声波传感器的温度计测装置的计算机执行：经由所述超声波传感器获取入射至所述构造体的内部侧的超声波的反射波信号的步骤；提取所述反射波信号中的包括在所述构造体的内部侧表面反射的反射波的区域的步骤；以及基于所述提取出的区域中的反射波信号来确定所述构造体的内部侧表面的温度的步骤。
[0015]专利技术效果
[0016]根据上述各个方案，能够及时地监视具有多层构造的轴承的表面温度。
附图说明
[0017]图1是表示本公开的至少一个实施方式的机械系统的整体构成的图。
[0018]图2是表示本公开的至少一个实施方式的超声波传感器的设置方法的图。
[0019]图3是表示本公开的至少一个实施方式的温度计测装置的功能构成的图。
[0020]图4是表示本公开的至少一个实施方式的界面温度表的例子的图。
[0021]图5是表示本公开的至少一个实施方式的温度计测装置的处理流程的图。
[0022]图6是本公开的至少一个实施方式的温度计测装置的处理的说明图。
[0023]图7是本公开的至少一个实施方式的温度计测装置的处理的说明图。
[0024]图8是表示本公开的至少一个实施方式的超声波传感器的设置方法的图。
[0025]图9是表示本公开的至少一个实施方式的超声波传感器的设置方法的图。
[0026]图10是表示本公开的至少一个实施方式的超声波传感器的设置方法的图。
[0027]图11是表示本公开的至少一个实施方式的机械系统的构成的一部分的图。
[0028]附图标记说明
[0029]1 温度计测装置
[0030]1A 计算机
[0031]10 CPU
[0032]100 获取部
[0033]101 提取部
[0034]102 确定部
[0035]103 接触判定部
[0036]11 内存
[0037]12 输出设备
[0038]13 输入设备
[0039]14 连接接口
[0040]15 存储器
[0041]2 旋转机械(机械)
[0042]3 内燃机(机械)
[0043]9 机械系统
[0044]B 轴承(构造体)
[0045]L 缸套
[0046]R 转子
[0047]BM 背垫金属
[0048]C 复合材料
[0049]O 油层
[0050]S1 超声波传感器
[0051]S2 热电偶(基准温度传感器)
[0052]T 界面温度表
具体实施方式
[0053]<第一实施方式>
[0054]以下，参照图1～图6对第一实施方式的温度计测装置和具有该温度计测装置的机械系统进行说明。
[0055](机械系统的构成)
[0056]图1是表示第一实施方式的机械系统的整体构成的图。
[0057]如图1所示，机械系统9具有温度计测装置1和旋转机械2而成。
[0058]旋转机械2例如是涡轮机等。图1图示了沿旋转轴方向观察旋转机械2的轴承B、转子R以及油层O的样子。如图1所示，作为旋转机械2的构造体的轴承B为位于背面侧的背垫金属BM与位于内部侧的复合材料C的多层构造。复合材料C是以轴承B的耐载荷性/耐磨耗性的提高为目的而设置，例如是PEEK(polyetheretherketone：聚醚醚酮)材料等。复合材料C的厚度例如为3mm左右。
[0059]温度计测装置1始终监视在旋转机械2的运转中的轴承内部侧的表面的温度。温度计测装置1基于后述的构成，能够及时地监视旋转机械2的轴承内部侧的表面(以下，也记为“内部侧表面H”)的温度。由此，机械系统9实现旋转机械2中的早期的异常感测和紧急停止。
[0060]如图1所示，温度计测装置1具备：计算机1A、超声波传感器S1、以及作为基准温度传感器(后述)发挥功能的热电偶S2。超声波传感器S1和热电偶S2设置于轴承B的背面侧表面。
[0061]超声波传感器S1按固定周期向轴承B的内部侧入射超声波并观测其反射波。在以下的说明中，也将从超声波传感器S1输出的超声波记为入射波W0。此外，也将在背垫金属BM与复合材料C的界面产生的反射波记为第一反射波W1。此外，也将在复合材料C与油层O的界面(也就是说，轴承B的内部侧表面)产生的反射波记为第二反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度计测装置，具备：超声波传感器，所述超声波传感器安装于具有多层构造的构造体的背面侧；获取部，所述获取部经由所述超声波传感器获取入射至所述构造体的内部侧的超声波的反射波信号；提取部，所述提取部提取所述反射波信号中的包括在所述构造体的内部侧表面反射的反射波的区域；以及确定部，所述确定部基于所述提取出的区域中的反射波信号来确定所述构造体的内部侧表面的温度。2.根据权利要求1所述的温度计测装置，还具备：所述构造体的基准温度计测单元，所述确定部获取所述基准温度，并且基于所述提取出的区域中的反射波信号和所述基准温度这两者来确定所述构造体的内部侧表面的温度。3.根据权利要求2所述的温度计测装置，其中，所述确定部使用由机械学习鉴定出的模型函数，基于所述提取出的区域中的反射波信号和所述基准温度这两者来确定所述构造体的内部侧表面的温度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度计测装置，还具备：接触判定部，所述接触判定部经由所述超声波传感器获取属于预先确定的频带的信号，基于该信号来进行所述构造体中...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野将弥，杉原正浩，木村是，佐藤慎辅，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：