優れた計装測定製品

ロータデータ社の製品およびサービスは、世界中の企業で、航空宇宙エンジン、航空用エンジン、ガスタービン開発リグおよび発電所や工業用エンジン、コンプレッサー、自動車エンジンにおけるファン、コンバスター、タービン、コンプレッサー部の圧力、温度、応力、流量および振動を計測、記録するために利用されています。当社の装置に盛り込まれた品質、設計および製造技術は、当社が30年以上にわたって提供し続けてきた航空宇宙規格に基づくものです。自動車、航空、電力および工業用エンジンやコンプレッサーメーカーを始めとする多くの多岐にわたる顧客との協業により、当社は広範な計装装置を生み出すことができるようになりました。当社の計装装置は、1,000°C を超える温度や 13万ｒｐｍを越える回転数においても作動するよう設計されています。

1. 翼の計装、レーキおよびプローブ

当社の主な活動の1つは、エンジン静翼および回転翼の計装設計、製造および取り付けを行い、流量、圧力、温度の測定を行うことです。サーモカップルが内蔵されている、またはサーモカップルが個々に取り付けられている測定管の先端部は、エンジンファン、コンプレッサー、タービンのデータ測定用として翼の表面に装着されるかまたは翼に組み込まれます。レーキおよびプローブの設計、製造および取り付けは、エンジンベンチテスト、リグおよびフライト試験時のフローアングル、温度、圧力に関する流量条件を記録するのに使用するため開発された、当社の最初の計測製品の1つでした。エンジンまたはテストリグへの取り付けは、ファン、コンプレッサー、コンバスター、タービンあるいはエンジン排気部の回転部あるいは静止部のどこにでも行うことができます。ロータデータ社はレーキとプローブの設計および供給に関して飛行証明を取得しています。長年にわたって生み出され、当社の設計ライブラリに保管されている広範にわたるレーキとプローブ設計情報によって、当社はお客様にエンジンガスフローの固定位置計測ニーズに対して迅速でコスト効果の高いソリューションを提供することができます。また、当社の駆動トラバースシステムと併用すれば、必要に応じてトラバースアクチュエータを用いて領域および環状ガス流路の圧力や温度を測定することで、お客様のエンジンガス流路にわたるフローアングルおよびガスフロー条件を測定することができます。当社の自動ヨー設計およびタッチプローブ設計を使用すると、精度、信頼性、安全性が高い手法により再現性のあるフロー計測を行うことができます。

2. ラジアル、ヨー、タンジェンシャルおよび周方向トラバースシステム

ロータデータ社のトラバースシステムは、運転中のジェットエンジンのコンプレッサーまたはタービンの過酷な環境下で、ほぼあらゆる種類のフローストリームにおいて、他に類を見ない精度による空気力学用プローブ位置制御を提供します。標準アクチュエータのラジアルストローク範囲は、25 mm ～ 460 mm で、ラジアル方向にもヨー方向にもプローブ駆動を行うことができます。ラジアルアクチュエータにタンジェンシャルアクチュエータまたは周方向アクチュエータを併用すれば、プローブをガスフロー領域または環状にトラバースできます。当社の標準アクチュエータは、外径 22mm までのプローブサイズに適していますが、外径 45mm までのプローブトラバースおよび 1,800mm までのラジアルトラバース距離の目的別アクチュエータも利用できます。当社の RTRAV 位置制御ソフトウェアを利用すれば、6 台のアクチュエータを同時にかつ独立に制御できます。当社のトラバースシステムにはデータ収集システムも併用することができます。

3. 高温計装及びひずみゲージ

空熱特性試験の最適化には、ガスタービンブレード、ベーン、ディスク、ケーシングおよび加工に対する応力、ひずみ、温度、振動の把握が欠かせません。ロータデータ社では、静止部、回転部およびレシプロ部品に使用できる高温センサーおよびワイヤリングの特殊技術および手順を開発しました。当社の計測器は、1,000°C を超える温度や 13 rpmを越える回転数においても作動するよう設計されています。このような高温高速環境下では、センサーやリード線、端子の寿命が短くなりがちですが、当社技術陣が生み出した革新的な設計によって、寿命は徐々に延びています。

4. 翼端すきま計測および間隔計測（ROTATIP、AUTOCAP、CAPLONG および非接触同軸静電システム）

コンプレッサー、タービンブレード翼端とエンジン内部ケーシング間の翼端すきま計測には、当社のすべての翼端計測システムを使用します。また、CAPLONG プローブを 3 個以上を等間隔に設置すれば、ブレードディスクの挙動計測およびシャフト振動測定を行うことができます。システムを確実に作動させるためには、ブレード、ディスクあるいはシャフトを必ずアースし、シャフト回転速度検出用に信頼性の高いタコメータ信号を使用する必要があります。ROTATIP では、ギャップ測定に伸縮式タッチ電極プローブ方式を使用します。CAPLONG では、ギャップ測定に静電容量プローブ方式を使用します。AUTOCAP は、当社で最も洗練されたギャップ測定システムで、測定精度に優れた伸縮式タッチ電極プローブ方式と各ブレード翼端を識別する静電容量プローブ方式の利点を組み合わせています。ROTATIP は最長ブレードを測定し、AUTOCAP と CAPLONG はエンジンステージ上にあるすべてのブレード長を測定します。当社のすべての翼端すきまおよび間隔計測システムは、必要な場合は出荷前にキャリブレーションが行われ、必要に応じて制御・表示ソフトウェアが供給されます。当社の非接触同軸静電システムは、特に極低温環境下の回転シャフト振動の計測およびギャップ計測に使われます。

5. 翼端研削用測定システム（ROTAGAGE）

ROTAGAGE は、主に翼端研削プロセス中に発電用タービンや航空機エンジンの回転中のローターについて、個々の回転翼端半径を計測するための高速、高信頼性で使いやすいシステムです。ROTAGAGE は、研削前後で翼端長を計測する「オフラインシステム」と翼端研削プロセス全体に適用される、完全自動の翼端研削計測方式である「プロセス内システム」の 2 形態で利用できます。ROTAGAGE は、単にエンジン生産の組み立て初期工程における翼端研削計測に用いるだけでなく、すべて種類の回転翼における継続的な保守、修理、オーバーホールの全工程において必要不可欠です。

6. オプティカルパイロメーター（Rotamap II）

Rotamap II オプティカルパイロメーターは、航空エンジンや発電ガスタービンローターやステーター翼面、溶融金属面など任意の高温金属面の温度分布計測や航空エンジンや発電ガスタービン翼寿命評価に使用します。温度測定範囲は、550°C 以上です。高速データ収集によって、エンジン最速回転中のガスタービンの各翼に対する高速サンプリングが可能です。固定および曲折ミラーサイトチューブの設計によってブレード面が最大限にカバーされます。サイトチューブは取り外し可能で、短時間に装置をさまざまなエンジンの場所に移動することができます。当社のオプティカルパイロメーターを使用すると、エンジンの回転部にサーモカップルを取り付ける必要がなくなり、サーモカップルを使用した場合のように翼表面の一点だけを計測するのではなく、翼表面全体の分布を計測することができるようになります。

7. ディジタル方式テレメトリーシステム

当社のディジタルテレメトリーシステムは、組み込み式のバッテリーあるいは誘導電源供給式で、モジュール式のユニット構造となっているため、テレメトリー送信部をエンジンローターの軸端、ローター軸内、あるいはローター軸周りに取り付けるなど自由な構成が可能です。強力なモジュール構造により、最適なユニットを選択し組み合わせることにより、動ひずみ、静ひずみ、温度、圧力、振動などのさまざまな信号の組み合わせを送信できるよう構成できます。標準の回転速度は、100,000 rpm で航空機エンジン用途に適しています。全装置は、出荷前に回転試験およびキャリブレーションを実施します。当社の装置は、発電ガスタービンおよび航空エンジン用途に適していますが、ファンエンジン、自動車用エンジンやターボチャージャーなどその他の回転機械にも適しています。当社の装置ではスリップリングを使用する必要はありません。また、当社独自設計のインターミディエイトベアリングアセンブリー (IBA) の使用により、回転部センサのリード線をテレメトリーシステムおよび軸端、軸内へ素早く接続することができます。テレメトリー装置は、別の IBA 部を使うことによってエンジンから別のエンジンに移動することができるので新しくテレメトリーシステムを購入する必要がありません。当社のテレメトリー装置は標準で 12 ビット技術を使用しており、データ出力はディジタルのみ、あるいはアナログおよびディジタルにすることができます。このハードウェアに対してロータデータ社では、動ひずみデータ解析用の試験後ソフトウェアパッケージを提供しています。

8. ガス解析トラバースシステム

高温排気ガスの解析用に、さまざまなレーキ、トラバースシステムおよびソフトウェアを完備しています。必要に応じて、カスタム設計の遮熱コーティングレーキ、水冷式レーキ、トラバースシステムを使い航空機エンジンやガスタービンに使用することができます。装置は、1,300°C 以上の過酷な温度環境で作動するよう設計されています。

9. エクスペリメンタルエンジン部品開発リグ

完全なエンジン認証試験を行うには、エンジン開発用に特殊なリグの設計、製造が必要になることがあります。ロータデータ社では、エンジンコンポーネントの試験ならびにモニターリングを可能にする、これらの完全なエンジン開発リグ設計、製造サービスを行います。リグの構成に際しては細心の注意を払い、試験対象となる部品周りのフローコンディションへの計装による影響を最小限に抑え、できる限り実際の使用状況に近いデータ提供を実現します。ロータデータ社は、25 年以上にわたる経験を生かし、リグの提供、取り付け、作動確認サービスを行うことで航空エンジンとガスタービンエンジンの開発者をサポートしています。当社は、計装に関する豊富な知識により、さまざまなガスタービンエンジンファン、コンプレッサ、タービンなどの試験リグを開発することができます。除氷リグなど特殊用途のリグも提供可能です。

10. オプティカルスモークメーター（OSM）

ロータデータ社の OSM は、ロータデータ社とロールスロイス社の共同開発によって生まれました。このスモークメーターは、迅速に測定ができ信頼性が高く何度でも繰り返し使用でき、従来のペーパーフィルター方式に取って代わるものです。直接、SAE （その他）のスモーク濃度単位で正確に粒子濃度を計測し、リアルタイムで表示することができます。

11. 非接触応力測定システム（NSMS ブレードティップタイミング）

ブレードティップタイミング（BTT）は、さまざまなデザインのプローブを使い、ローターケーシング周囲の各ポイントで個々の動翼の到達時間を検知します。この時間から先端変位の計算ができ、また本アプリケーション用に開発されたソフトウエアを使い翼振動周波数、振幅を算出できます。これまでに得た相関データや翼 FEM を参照することにより、ブレードにかかる応力が低減できます。オフラインの解析ソフトウェアには（専門家である必要はありませんが）経験豊富なオペレータが必要となります。エンジンの中のプローブ取り付け位置は、翼端を探知できる場所であることが重要です。

12. 風洞スケールモデルおよび作動システム

当社は、特別設計、特注のスケールモデルの製造を行います。スケールモデルは適切な計装と作動システム、プローブ、風洞設置装置、その他部品が備わっています。モデルにはスラストモデルやプローブ、計装翼、エンジンエキゾーストミクサーなどが含まれます。

13. 測定サービスおよびエンジン診断

お客様が購入された製品に対しては、ロータデータ社のシステムサポート技術者が、完全なアフターサービスを提供します。ロータデータ社のシステムサポートでは、当社製品のお客様の機器への設置および作動確認サービスを行い、万一製品に誤動作があった場合は、トラブルシューティングを行います。当社製品では、購入当初に設定された測定誤差範囲および再現性特性を常に満たし、長年にわたり確実な動作を保証するため、定期的な再キャリブレーションを行うことが必要な場合があります。必要に応じて、年間サービス契約をご用意しております。これによってお客様のロータデータ測定装置がキャリブレーションおよび再現性範囲内で作動しなくなる不確実性を排除することができます。お客様は、当社の全製品をお客様の装置の開発および試験に使用することができますが、パイロメーターや翼端すきまシステムなどのように、装置がオペレータによる使用期間に入ってから、装置メーカーやオペレーターが部品の作動不良予測、環境規制項目、「寿命延長」予測に使用することができるものもあります。エンジン診断に使用される計装の代表的な例としては、当社のオプティカルパイロメーター、翼端すきま計測システム、レーキおよびプローブ健全性監視用ひずみゲージがあります。エンジン寿命性能診断の領域で当社が提供するお客様サポートについて、ぜひお問い合わせくださるようお願いします。

当社全標準製品のパンフレットおよびデータシートは、ご請求によりお求めいただけます。
詳細およびご質問は、sales@rotadata.com または下記にお問い合わせください。
電話：+44 (0)1332 348008 ファックス：+44 (0)1332 331023
または当社 web サイト：www.rotadata.com

本資料は、Rotadata Limited の専有情報であり、事前の書面による Rotadata Limited, Bateman Street, DERBY DE23 8JQ ENGLAND の許可なしに第三者に対し貸与、複写、あるいはいかなる方法によっても送信することを禁じます。+44 (0) 1332 348008
ファックス +44 (0) 1332 331023