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公開番号2025070218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180374
出願日2023-10-19
発明の名称温度履歴解析システム及び方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類G01N 23/2055 20180101AFI20250424BHJP(測定;試験)
要約【課題】熱に曝露された高温部材の表面の任意の箇所の温度履歴を評価できる技術を提供する。
【解決手段】温度履歴解析システムは、熱に曝露された対象表面上の評価点のX線二次元回折像を含む解析用データを取得し、対象表面と同じ材料からなり既知の温度履歴を有する参照用サンプルのX線二次元回折像から得られた温度履歴とX線二次元回折像との関係に基づいて、評価点のX線二次元回折像から評価点の温度履歴を推定するように構成された解析装置を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱に曝露された対象表面上の評価点のＸ線二次元回折像を含む解析用データを取得し、前記対象表面と同じ材料からなり既知の温度履歴を有する参照用サンプルのＸ線二次元回折像から得られた温度履歴とＸ線二次元回折像との関係に基づいて、前記評価点のＸ線二次元回折像から前記評価点の温度履歴を推定するように構成された解析装置を備える、
温度履歴解析システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記解析装置は、前記評価点のＸ線二次元回折像を入力すると前記評価点の温度履歴を出力するように機械学習された学習済みモデルを有する、
請求項１に記載の温度履歴解析システム。
【請求項３】
前記学習済みモデルは、前記参照用サンプルのＸ線二次元回折像を含む入力データと前記参照用サンプルの前記既知の温度履歴を含む出力データとの組み合わせからなる学習用データで機械学習されている、
請求項２に記載の温度履歴解析システム。
【請求項４】
前記既知の温度履歴を有する前記参照用サンプルのＸ線二次元回折像を取得し、前記参照用サンプルのＸ線二次元回折像を含む入力データと前記参照用サンプルの前記既知の温度履歴を含む出力データとの組み合わせからなる学習用データで機械学習された前記学習済みモデルを生成するように構成された学習装置を備える、
請求項２に記載の温度履歴解析システム。
【請求項５】
前記対象表面に複数の前記評価点が設定されており、前記解析用データは前記評価点の座標と当該評価点のＸ線二次元回折像とを含み、
前記解析装置は、複数の前記評価点の温度履歴を当該評価点の前記座標に基づいてマッピングした前記対象表面の温度履歴分布画像を出力する、
請求項１に記載の温度履歴解析システム。
【請求項６】
前記評価点のＸ線二次元回折像を測定するＸ線回折装置を備える、
請求項１に記載の温度履歴解析システム。
【請求項７】
前記対象表面は、金属材料又はセラミック材料からなる溶射被膜である、
請求項１に記載の温度履歴解析システム。
【請求項８】
前記対象表面は、ガスタービンの高温部品の表面、である、
請求項１に記載の温度履歴解析システム。
【請求項９】
コンピュータで熱に曝露された対象表面の温度履歴を解析する方法であって、
前記対象表面上の評価点のＸ線二次元回折像を含む解析用データを取得すること、
及び、
前記対象表面と同じ材料からなり既知の温度履歴を有する参照用サンプルのＸ線二次元回折像から得られた温度履歴とＸ線二次元回折像との関係に基づいて、前記評価点のＸ線二次元回折像から前記評価点の温度履歴を推定すること、を含む、
温度履歴解析方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱に曝露された高温部材の表面の温度履歴を解析する技術に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、高温材料の使用環境温度を測定するために、高温域にある高温部材の温度を測定する方法が知られている。このような方法として、高温部材に埋め込んだ熱電対を用いるもの、高温部材から放射される赤外線や可視光線の強度を利用する放射温度計を用いるものなどが知られている。測定された温度は、高温部材を具備する設備の運転状態の評価や、高温部材の腐食等の状態の評価などに利用される。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ガスタービンのタービンケーシングに放射温度計を設置して、ガスタービンの運転中に放射温度計で動翼上の複数点の表面温度を検出して翼表面温度パターン（即ち、翼表面温度の分布）を生成し、当該翼表面温度パターンを既知の異常発生時の表面温度パターンと照合することにより異常発生の有無を判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－５３４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように放射温度計を用いて高温域にある高温部材の温度を測定する場合は、放射温度計の配置に制約があり、高温部材の任意の箇所の温度測定が難しい。
【０００６】
熱を受けた高温材料には温度履歴が残っている場合があり、このような高温材料の使用環境温度を高温部材の材料が受けた温度履歴から推し量ることが可能である。
【０００７】
本開示は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱に曝露された高温部材の表面の任意の箇所の温度履歴を評価できる技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る温度履歴解析システムは、
熱に曝露された対象表面上の評価点のＸ線二次元回折像を含む解析用データを取得し、前記対象表面と同じ材料からなり既知の温度履歴を有する参照用サンプルのＸ線二次元回折像から得られた温度履歴とＸ線二次元回折像との関係に基づいて、前記評価点のＸ線二次元回折像から前記評価点の温度履歴を推定するように構成された解析装置を備えるものである。
【０００９】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る温度履歴解析方法は、
コンピュータで熱に曝露された対象表面の温度履歴を解析する方法であって、
前記対象表面上の評価点のＸ線二次元回折像を含む解析用データを取得すること、
及び、
前記対象表面と同じ材料からなり既知の温度履歴を有する参照用サンプルのＸ線二次元回折像から得られた温度履歴とＸ線二次元回折像との関係に基づいて、前記評価点のＸ線二次元回折像から前記評価点の温度履歴を推定すること、を含むものである。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、熱に曝露された高温部材の表面の任意の箇所の温度履歴を評価できる技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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