专利名称：用于旋转机械在线监测的系统和方法
技术领域：
本文所公开的主题涉及一种用于旋转机械在线监测的系统和方法。
背景技术：
某些燃气涡轮发动机包括具有观察口的涡轮，该观察口配置成有利于监测涡轮内的各种部件。例如，高温测量系统可与观察口光学连通且配置成测量涡轮的热气体路径内的某些部件的温度。此外，光学监测系统可联接到观察口且配置成捕获涡轮部件的二维图像。某些光学监测系统配置成提供在线监测，即在涡轮运行期间捕获涡轮部件的图像。这样的光学监测系统可包括物镜，该物镜朝向涡轮部件而定向，并且配置成将部件的图像经由光学连接器(例如，管道镜、内窥镜、纤维镜等)传送到检测器。遗憾的是，由于各个观察口的位置和取向相对于涡轮壳体固定，各个涡轮部件(例如，涡轮叶片顶端、平台等)的某些部分可能在视野之外。此外，如果物镜配置成提供狭窄的视野，则可以高空间分辨率监测涡轮部件的特定区域。反之，如果物镜配置成提供宽广的视野，则可监测各个部件的很大的部分，但会降低空间分辨率。因此，典型的光学监测系统可能只能以高空间分辨率监测部件的有限区域或以低空间分辨率监测部件的较大区域。

发明内容
在一个实施例中，一种系统包括配置成与旋转机械的内部在光学上连通的光学监测系统。该光学监测系统配置成在旋转机械运行的同时使视野朝着旋转机械内部中的部件的不同区域改变方向，并且捕获各个区域的图像。在另一个实施例中，一种系统包括配置成与旋转机械的内部在光学上连通的光学监测系统。该光学监测系统包括光转向装置，光转向装置配置成在旋转机械运行的同时使视野朝着旋转机械内部中的部件的不同区域改变方向。该光学监测系统还包括与光转向装置光学连通的检测器阵列。检测器阵列配置成捕获各个区域的图像。在另外的实施例中，一种方法包括在旋转机械运行的同时使视野朝着旋转机械内部中的部件的不同区域改变方向。该方法还包括捕获各个区域的图像。


当参考附图阅读下面的具体实施方式
时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，在所有图中类似的符号表示类似的部件，在附图中图1是包括光学监测系统的涡轮系统的实施例的框图，该光学监测系统配置成使视野朝着涡轮部件的不同区域改变方向，并且捕获各个区域的图像；图2是示例性涡轮段的剖视图，示出了可通过光学监测系统的实施例监测的各种涡轮部件；图3是示例性光转向装置的示意图，该光转向装置配置成将视野围绕旋转轴线可旋转地转向；图4是指向在第一位置和第二位置上的涡轮叶片的示例性光转向装置的后透视图；图5是图4中所示的示例性光转向装置的前透视图；图6是示出用于将涡轮部件的图像映射到该涡轮部件的三维模型的示例性技术的示意图；以及图7是用于捕获涡轮部件的不同区域的图像的示例性方法的流程图。部件列表
权利要求
1.一种系统(10)，包括配置成与旋转机械(18)的内部在光学上连通的光学监测系统(36)，其中所述光学监测系统(36)配置成在所述旋转机械(18)运行时使视野(98,10 朝着所述旋转机械(18) 的内部内的部件(56)的不同区域(108，112)改变方向，并且捕获各个区域(108，112)的图像(114)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成使所述视野(98,10 围绕旋转轴线(80)可旋转地转向的光转向装置(78)。
3.根据权利要求2所述的系统(10)，其特征在干，所述光转向装置(78)包括棱镜。
4.根据权利要求2所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成驱动所述光转向装置(78)来旋转的旋转机构02)。
5.根据权利要求2所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成使所述光转向装置(78)相对于所述部件(56)移动的平移机构04)。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成捕获各个区域(108,112)的所述图像(114)的检测器阵列(40)。
7.根据权利要求6所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成将各个区域(108，112)的所述图像(114)自动地聚焦到所述检测器阵列GO)上的聚焦机构(96)。
8.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成照亮所述部件(56)的光源(101)。
9.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)包括配置成将各个区域(108,11 的所述图像(114)映射到所述部件(56)的三维模型上的控制器 06)。
10.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在干，所述光学监测系统(36)配置成经由所述旋转机械(18)的壳体内的检查ロ(76)与所述旋转机械(18)的所述内部在光学上连通。
全文摘要
本发明涉及一种用于旋转机械在线监测的系统和方法。在一个实施例中，一种系统(10)包括配置成与旋转机械(18)的内部在光学上连通的光学监测系统(36)。该光学监测系统(36)配置成在旋转机械(18)运行时使视野(98，102)朝着旋转机械(18)的内部内的部件(56)的不同区域(108，112)改变方向，以及捕获各个区域(108，112)的图像(114)。
文档编号G01M11/00GK102589843SQ20111046156
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者J·C·拜利, J·P·德兰西, L·J·萨默维尔, N·V·尼尔马兰, 王光华 申请人:通用电气公司