[发明专利]用于旋转机械在线监测的系统和方法

说明书

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。

附图说明

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：