CH708254A2 - Optisches Überwachungssystem für eine Gasturbine. - Google Patents

Abstract

Ein System (36) zur optischen Überwachung einer Gasturbine weist einen optischen Multiplexer (40) auf, der eingerichtet ist, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen (39) in die Gasturbine zu erhalten. Der optische Multiplexer (40) weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung (96) auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays (42) zu lenken, und das Detektorarray (40) ist in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer (40) gerichtet.

Description

Hintergrund zu der Erfindung

[0001] Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft ein optisches Überwachungssystem für eine Gasturbine.

[0002] Bestimmte Gasturbinen weisen eine Turbine und/oder eine Brennkammer mit Sichtöffnungen auf, die eingerichtet sind, um die Überwachung diverser Komponenten innerhalb der Turbine und/oder der Brennkammer zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Pyrometriesystem Strahlensignale durch die Sichtöffnungen empfangen, um eine Temperatur von bestimmten Komponenten innerhalb des Heissgaspfads der Gasturbine zu messen. Das Pyrometriesystem kann mehrere Sensoren aufweisen, von denen jeder optisch mit einer jeweiligen Sichtöffnung verbunden und eingerichtet ist, um die Intensität der durch die Turbinenkomponenten und/oder die Brennkammerkomponenten emittierten Strahlung zu messen. Bestimmte Sensoren (z.B. optische Sensoren) sind beispielsweise eingerichtet, um einen Temperaturmesswert eines auf einer Sichtlinie gelegenen Punktes oder einen Durchschnittstemperaturwert jeder überwachten Komponente zu liefern. Die Verwendung einer Infrarotkamera mit einem zweidimensionalen Detektorarray kann zusätzliche Informationen hinsichtlich der Leistung jeder überwachten Komponente, wie z.B. der thermischen Belastung innerhalb der Komponente, liefern. Aufgrund der mit Infrarotkameras verbundenen Anschaffungskosten kann die Überwachung mehrerer Sichtöffnungen innerhalb der Gasturbine jedoch wirtschaftlich nicht zu realisieren sein.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0003] In einer Ausführungsform weist ein System zur optischen Überwachung einer Gasturbine einen optischen Multiplexer auf, der eingerichtet ist, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen in die Gasturbine zu erhalten. Der optische Multiplexer weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays zu lenken, und das Detektorarray ist in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet.

[0004] In dem System der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform kann die reflektierende Vorrichtung einen Spiegel aufweisen.

[0005] Alternativ kann die reflektierende Vorrichtung ein Prisma aufweisen.

[0006] In dem System jedes beliebigen vorstehenden Typs kann die reflektierende Vorrichtung eingerichtet sein, um sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, verschieben zu können.

[0007] Alternativ oder zusätzlich kann die reflektierende Vorrichtung eingerichtet sein, um sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, verdrehen zu können.

[0008] Das System des zuvor erwähnten Typs kann eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung für eine erste Zeitdauer in die erste Position und für eine zweite Zeitdauer in die zweite Position zu verdrehen.

[0009] Alternativ oder zusätzlich kann das System eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung fortlaufend durch die erste und die zweite Position hinweg zu verdrehen.

[0010] Das System jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann eine Infrarotkamera mit dem Detektorarray aufweisen, wobei das Detektorarray eingerichtet ist, um Kurzwellen-Infrarotbilder, Mittelwellen-Infrarotbilder oder eine Kombination derselben zu detektieren.

[0011] Das System jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann mehrere optische Verbindungen aufweisen, die eingerichtet sind, um jedes Bild von der jeweiligen Sichtöffnung zu dem optischen Multiplexer zu übertragen.

[0012] In dem System jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann der optische Multiplexer mehrere Linsen aufweisen, die eingerichtet sind, um jedes jeweilige Bild über die reflektierende Vorrichtung auf das Detektorarray zu fokussieren.

[0013] In einer weiteren Ausführungsform weist ein System zur optischen Überwachung einer Gasturbine ein Detektorarray auf. Das System weist ferner einen optischen Multiplexer auf, der eingerichtet ist, um ein erstes Bild von einer ersten Sichtöffnung in die Gasturbine hinein zu empfangen und um ein zweites Bild von einer zweiten Sichtöffnung in die Gasturbine hinein zu empfangen. Der optische Multiplexer weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um sich wahlweise zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil des ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil des zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu bewegen. Ausserdem ist das Detektorarray in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet.

[0014] Das zuvor erwähnte System gemäss der zweiten Ausführungsform kann eine Infrarotkamera mit dem Detektorarray aufweisen, wobei das Detektorarray eingerichtet ist, um Kurzweilen-Infrarotbilder, Mittelwellen-Infrarotbilder oder eine Kombination derselben zu detektieren.

[0015] In dem System gemäss der zweiten Ausführungsform jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann die reflektierende Vorrichtung einen Spiegel oder ein Prisma aufweisen.

[0016] In dem System gemäss der zweiten Ausführungsform jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann das Detektorarray eingerichtet sein, um mehrdimensionale Bilder zu detektieren.

[0017] Das System gemäss der zweiten Ausführungsform jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann konfiguriert sein, um die Gasturbine zu überwachen, während die Gasturbine im Betrieb ist.

[0018] In einer weiteren Ausführungsform weist ein System zur optischen Überwachung einer Gasturbine ein Detektorarray auf. Das System weist ferner einen optischen Multiplexer auf, der eingerichtet ist, um ein erstes Bild von einer ersten Sichtöffnung in die Gasturbine hinein zu empfangen und um ein zweites Bild von einer zweiten Sichtöffnung in die Gasturbine hinein zu empfangen. Der optische Multiplexer weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung auf das Detektorarray zu lenken. Zusätzlich weist das System eine Steuerung auf, die eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil des ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil des zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu bewegen. Das Detektorarray ist in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet.

[0019] In dem System gemäss der dritten Ausführungsform, wie vorstehend erwähnt, kann die Steuerung eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu der ersten Position und für eine zweite Zeitdauer zu der zweiten Position zu verdrehen.

[0020] Alternativ kann die Steuerung eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich fortlaufend durch die erste und die zweite Position hindurch zu verdrehen.

[0021] Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu der ersten Position und für eine zweite Zeitdauer zu der zweiten Position zu verschieben.

[0022] In dem System gemäss der dritten Ausführungsform jedes beliebigen vorstehend erwähnten Typs können die erste und zweite Sichtöffnung eingerichtet sein, um Bilder von wenigstens entweder einer Turbine und/oder einer Brennkammer der Gasturbine zu empfangen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0023] Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden verständlicher, wenn die nachstehende detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in allen Zeichnungen bezeichnen, worin:

[0024] Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Gasturbinensystems, das ein optisches Überwachungssystem, das zur Überwachung mehrerer Sichtöffnungen mit einem einzigen Detektorarray eingerichtet ist, aufweist.

[0025] Fig. 2 ist eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines Turbinenabschnitts, der diverse Turbinenkomponenten aufweist, die mittels eines optischen Überwachungssystems überwacht werden können;

[0026] Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Brennkammer einschliesslich diverser Brennkammerkomponenten, die mittels eines optischen Überwachungssystems überwacht werden können;

[0027] Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems mit einem optischen Multiplexer;

[0028] Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems mit einem optischen Multiplexer; und

[0029] Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems mit einem optischen Multiplexer.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0030] Im Folgenden sind eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen beschrieben. Im Bestreben, eine kurz gefasste Beschreibung dieser Ausführungsformen zu liefern, sind eventuell nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in der Beschreibung erfasst. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass bei der Entwicklung einer derartigen tatsächlichen Implementierung - wie bei jedem Konstruktions- oder Planungsprojekt - zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um spezifische Ziele der Entwickler zu erreichen, wie zum Beispiel, wenn Anlagen- oder geschäftsbezogene Beschränkungen zu berücksichtigen sind, die von einer Implementierung zu einer anderen variieren können. Es sollte ebenfalls zur Kenntnis genommen werden, dass ein derartiger Entwicklungsaufwand zwar komplex und zeitaufwendig sein kann, aber für Durchschnittsfachleute, die den Vorteil dieser Offenbarung haben, nichtsdestoweniger ein Routineunterfangen zum Entwurf und zur Herstellung darstellen würde.

[0031] Wenn Elemente verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, sollen die Artikel «ein», «eine», «der», «die» und «das» bedeuten, dass es ein oder mehrere dieser Elemente geben kann. Die Ausdrücke «aufweisen», «enthalten» und «haben» sollen im Sinne von «inklusive» verstanden werden und bedeuten, dass ausser den gelisteten Elementen weitere Elemente vorhanden sein können.

[0032] Die hierin offenbarten Ausführungsformen können die Bestimmung eines zweidimensionalen Temperaturprofils mehrerer Komponenten innerhalb einer Gasturbine unter Verwendung eines einzigen Detektorarrays ermöglichen. In bestimmten Ausführungsformen weist ein optisches Überwachungssystem einen optischen Multiplexer, der zum Empfang mehrerer Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen in eine Gasturbine hinein eingerichtet ist, auf. Der optische Multiplexer weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays zu richten, der in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet ist. In bestimmten Ausführungsformen kann das optische Überwachungssystem beispielsweise einen Spiegel oder ein Prisma aufweisen, der bzw. das eingerichtet ist, um zwischen einer ersten Position, in der wenigstens ein Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird, und einer zweiten Position, in der wenigstens ein Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird, verdreht zu werden. In weiteren Ausführungsformen kann der optische Multiplexer einen Spiegel oder ein Prisma aufweisen, der bzw. das eingerichtet ist, um zwischen einer ersten Position, in der wenigstens ein Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird, und einer zweiten Position, in der wenigstens ein Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird, verschoben zu werden. Weil der optische Multiplexer eingerichtet ist, um wahlweise mehrere Bilder von mehreren Sichtöffnungen (die z.B. in eine Turbine hinein und/oder in eine Brennkammer hinein gerichtet sind) in Richtung auf ein einziges Detektorarray zu lenken, können die Kosten des optischen Überwachungssystems im Vergleich zu optischen Überwachungssystemen, die mehrere Detektorarrays (z.B. ein einzelnes Detektorarray für jede jeweilige Sichtöffnung) aufweisen, wesentlich reduziert werden. Zusätzlich können, weil das Detektorarray die Bestimmung eines zweidimensionalen Temperaturprofils jeder überwachten Komponente erleichtern kann, zusätzliche Informationen (z.B. die thermische Belastung innerhalb der Komponente) bestimmt werden.

[0033] Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, zeigt Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Turbinensystems 10, das ein optisches Überwachungssystem aufweist, das zur Überwachung mehrerer Sichtöffnungen mit einem einzigen Detektorarray eingerichtet ist. Das Turbinensystem 10 weist einen Brennstoffinjektor 12, eine Brennstoffversorgung 14 und eine Brennkammer 16 auf. Wie gezeigt, leitet die Brennstoffversorgung 14 einen flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff, beispielsweise Erdgas, zu dem Gasturbinensystem 10, durch den Brennstoffinjektor 12 in die Brennkammer 16 hinein. Wie nachfolgend erörtert, ist der Brennstoffinjektor 12 dazu eingerichtet, den Brennstoff einzuspritzen und mit verdichteter Luft zu vermischen. In der Brennkammer 16 wird das Brennstoff-Luft-Gemisch entzündet und verbrannt, und anschliessend wird heisses unter Druck stehendes Abgas in eine Turbine 18 geleitet. Wie verstanden wird, enthält die Turbine 18 einen oder mehrere Statoren mit feststehenden Leitschaufeln oder Schaufeln und ein oder mehrere Rotoren mit Laufschaufeln, die sich relativ zu den Statoren drehen. Das Abgas passiert die Laufschaufeln der Turbine und treibt dadurch den Turbinenrotor drehend an. Eine Kopplung zwischen dem Turbinenrotor mit einer Welle 19 ruft eine Drehung der Welle 19 hervor, die ferner mit verschiedenen Komponenten in der gesamten Gasturbinensystem 10 verbunden ist, wie dargestellt. Schliesslich tritt das Abgas des Verbrennungsprozesses über einen Abgasauslass 20 aus dem Gasturbinensystem 10 aus.

[0034] Ein Verdichter 22 enthält Laufschaufeln, die starr an einem Rotor befestigt sind, der durch die Welle 19 dazu angetrieben wird, umzulaufen. Wenn Luft die umlaufenden Laufschaufeln durchströmt, steigt der Luftdruck, wodurch die Brennkammer 16 mit ausreichend Luft für eine ordnungsgemässe Verbrennung versorgt wird. Der Verdichter 22 lässt Luft in das Gasturbinensystem 10 über einen Lufteinlass 24 ein. Die Welle 19 kann weiter mit einer Last 26 verbunden sein, die durch die Drehung der Welle 19 angetrieben wird. Wie erkannt wird, kann die Last 26 jede geeignete Vorrichtung, die die Leistung der Drehausgabe des Gasturbinensystems 10 nutzen kann, beispielsweise ein Kraftwerk oder eine externe mechanische Last, sein. Die Last 26 kann zum Beispiel einen elektrischen Generator, einen Flugzeugpropeller usw. umfassen. Der Lufteinlass 24 zieht Luft 30 in das Gasturbinensystem 10 mithilfe eines geeigneten Mechanismus, beispielsweise über eine Kaltluftansaugung, ein. Die Luft 30 strömt dann durch die Laufschaufeln des Verdichters 22, der der Brennkammer 16 verdichtete Luft 32 zuführt. Insbesondere kann der Brennstoffinjektor 12 die verdichtete Luft 32 und den Brennstoff 14 als Brennstoff-Luft-Gemisch 34 in die Brennkammer 16 injizieren. Alternativ können die verdichtete Luft 32 und der Brennstoff 14 zur Vermischung und Verbrennung direkt in die Brennkammer injiziert werden.

[0035] Wie veranschaulicht, weist die Turbinenanlage 10 ein optisches Überwachungssystem 36 auf, das mit der Turbine 18 optisch verbunden ist. In der gezeigten Ausführungsform enthält das optische Überwachungssystem 36 optische Verbindungen 38 (z.B. Glasfaserkabel, Lichtwellenleiter, usw.), die sich zwischen jeweiligen Sichtöffnungen 39 in die Turbine 18 hinein und einem optischen Multiplexer 40 erstrecken. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben, ist der optische Multiplexer 40 eingerichtet, um jeweilige Bilder von jeder Sichtöffnung 39 zu erhalten und um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays 42 zu lenken, das in Richtung einer festen Stelle an dem optischen Multiplexer 40 gerichtet ist. Das Detektorarray 42 ist eingerichtet, um die Bilder von dem optischen Multiplexer 40 zu empfangen und um jeweilige Signale auszugeben, die eine Intensitätskarte (z.B. eine eindimensionale Intensitätskarte, eine zweidimensionale Intensitätskarte, usw.) einer Strahlungsenergie innerhalb eines gewünschten Wellenlängenbereiches für jedes Bild kennzeichnen. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Detektorarray 42 mit einer Steuerung 44 kommunikationsmässig verbunden, die eingerichtet ist, um die Signale zu empfangen und auf der Basis der Signale eine zweidimensionale Temperaturkarte jeder überwachten Turbinenkomponente zu berechnen. Weil das optische Überwachungssystem 36 eine zweidimensionale Temperaturkarte erzeugt, kann ein Temperaturgradient über jede gesamte überwachte Turbinenkomponente hinweg gemessen werden, wodurch im Vergleich zu Einrichtungen, die lediglich eine Temperaturmessung eines Punktes auf einer Sichtlinie oder eine Durchschnittstemperatur jeder überwachten Komponente messen, zusätzliche Informationen hinsichtlich der Komponentenbelastung geliefert werden.

[0036] In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Steuerung 44 auch mit dem optischen Multiplexer 40 kommunikationsmässig verbunden. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben, weist der optische Multiplexer 40 eine bewegbare reflektierende Vorrichtung (z.B. einen Spiegel, ein Prisma, etc.) auf, die eingerichtet sind, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes von jeder jeweiligen Sichtöffnung in Richtung des Detektorarrays 42 zu lenken. Die Steuerung 44 ist eingerichtet, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich zwischen mehreren Positionen zu bewegen, wodurch entsprechende Bilder in Richtung auf das Detektorarray 42 gerichtet werden. Die Steuerung 44 kann beispielsweise die reflektierende Vorrichtung anweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu einer ersten Position zu verdrehen, wodurch ein erstes Bild in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird. Die Steuerung 44 kann dann die reflektierende Vorrichtung anweisen, sich für eine zweite Zeitdauer zu einer zweiten Position zu verdrehen, wodurch ein zweites Bild in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird. Alternativ kann die Steuerung eingerichtet sein, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, fortlaufend durch die erste und zweite Position hindurch zu rotieren. In weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung die reflektierende Vorrichtung anweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu einer ersten Position zu verschieben, wodurch ein erstes Bild in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird. Die Steuerung 44 kann dann die reflektierende Vorrichtung anweisen, sich für eine zweite Zeitdauer zu einer zweiten Position zu verschieben, wodurch ein zweites Bild in Richtung des Detektorarrays gelenkt wird. Durch eine Steuerung des Betriebs des optischen Multiplexers 40, kann die Steuerung 44 wählen, welches Bild von der Turbine zu dem Detektorarray 42 übermittelt wird.

[0037] In bestimmten Ausführungsformen ist die Steuerung 44 eine elektronischer Steuereinrichtung mit elektrischen Schaltkreisen, die eingerichtet sind, um den Betrieb des optischen Multiplexers 40 zu steuern und/oder um Daten von dem Detektorarray 42 zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Steuerung 44 Prozessoren, Datenspeichervorrichtungen und Arbeitsspeichervorrichtungen aufweisen. Der/die Prozessor(en) kann/können verwendet werden, um eine Software, z.B. eine Steuerungssoftware für optische Multiplexer, Bildverarbeitungssoftware, usw. ) auszuführen. Darüber hinaus kann/können der Prozessor/die Prozessoren einen oder mehrere Mikroprozessor (en), z.B. einen oder mehrere «Universalzweck»-Mikroprozessoren, einen oder mehrere Spezialzweck-Mikroprozessoren und/oder anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) oder irgendeine Kombination derselben, aufweisen. Beispielsweise kann/können der Prozessor/die Prozessoren einen oder mehrere Prozessoren mit reduziertem Befehlssatz (RISC-Prozessoren) aufweisen.

[0038] Die Datenspeichervorrichtung(en) (z.B. nichtflüchtiger Speicher) kann/können einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Flash-Speicher, eine Festplatte oder ein anderes geeignetes optisches, magnetisches oder Festkörperspeicher(SSD)-Medium oder eine Kombination derselben aufweisen. Die Arbeitsspeichervorrichtung ( en) kann/können Daten (z.B. Bilddaten, Multiplexersteuerungsdaten, usw.), Anweisungen (z.B. Software oder Firmware zur Steuerung des Multiplexers, usw.) und beliebige andere geeignete Daten speichern. Die Arbeitsspeichervorrichtung (en) kann/können einen flüchtigen Speicher, z.B. einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und/oder einen nichtflüchtigen Speicher, z.B. ROM, aufweisen. Die Arbeitsspeichervorrichtung(en) kann/können diverse Informationen speichern und können für diverse Zwecke verwendet werden. Beispielsweise kann/können die Speichervorrichtung (en) vom Prozessor ausführbare Anweisungen (z.B. Firmware oder Software) speichern, die von dem/den Prozessor(en) ausgeführt werden sollen, z.B. Anweisungen für eine Steuerungssoftware für optische Multiplexer und/oder eine Bildverarbeitungssoftware.

[0039] In der veranschaulichten Ausführungsform weist das Gasturbinensystem 10 ein zweites optisches Überwachungssystem 36 auf, das optisch mit der Brennkammer 16 verbunden ist. Ähnlich dem vorstehend beschriebenen optischen Überwachungssystem weist das optische Überwachungssystem für die Brennkammer mehrere optische Verbindungen 38 auf, die sich zwischen jeweiligen Sichtöffnungen 39, die in die Brennkammer 16 hinein gerichtet sind, und einem optischen Multiplexer 40 erstrecken. Der optische Multiplexer 40 ist eingerichtet, um jeweilige Bilder von den Sichtöffnungen 39 zu erhalten und um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays 42 zu lenken, das in Richtung einer festen Stelle an dem optischen Multiplexer 40 gerichtet ist. Während die veranschaulichte Ausführungsform gesonderte optische Überwachungssysteme 36 verwendet, um die Brennkammer 16 und die Turbine 18 zu überwachen, sollte erkannt werden, dass in alternativen Ausführungsformen ein einziges optisches Überwachungssystem mit einem einzigen optischen Multiplexer verwendet werden kann, um die Brennkammer 16 und die Turbine 18 zu überwachen. In derartigen Ausführungsformen können sich eine oder mehrere Verbindungen von der Turbine 18 und der Brennkammer 16 zu dem Multiplexer 40 erstrecken. In weiteren Ausführungsformen können ein oder mehrere optische Überwachungssysteme zur Überwachung von Komponenten innerhalb des Verdichters 22, des Einlasses 24, den Brennstoffinjektoren 12 und/oder dem Auslass 20 verwendet werden.

[0040] Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Turbinenabschnitts, einschliesslich verschiedener Turbinenkomponenten, die von dem optischen Überwachungssystem 36 überwacht werden können. Wie veranschaulicht, strömt Abgas 46 von der Brennkammer 16 in einer axialen Richtung 48 und/oder einer Umfangsrichtung 50 in die Turbine 18 hinein. Die veranschaulichte Turbine 18 weist wenigstens zwei Stufen auf, wobei die ersten zwei Stufen in Fig. 2 veranschaulicht sind. Andere Turbinenkonfigurationen können mehr oder weniger Turbinenstufen enthalten. Zum Beispiel kann eine Turbine 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder mehrere Turbinenstufen enthalten. Die erste Turbinenstufe enthält Leitschaufeln 52 und Laufschaufeln 54, die in der Umfangsrichtung 50 rings um die Turbine 18 im Wesentlichen gleichmässig voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Leitschaufeln 52 der ersten Stufe sind an der Turbine 18 starr montiert und konfiguriert, um Verbrennungsgase in Richtung auf die Laufschaufeln 54 zu richten. Die Laufschaufeln 54 der ersten Stufe sind an einem Rotor 56 montiert, der durch das Abgas 46, das an den Laufschaufeln 54 vorbeiströmt, drehend angetrieben wird. Der Rotor 56 ist wiederum mit der Welle 19 gekoppelt, die den Verdichter 22 und die Last 26 antreibt. Das Abgas 46 durchströmt anschliessend Leitschaufeln 58 der zweiten Stufe und Laufschaufeln 60 der zweiten Stufe. Die Laufschaufeln 60 der zweiten Stufe sind ebenfalls mit dem Rotor 56 gekoppelt. Wenn das Abgas 46 durch jede Stufe strömt, wird Energie von dem Gas in Rotationsenergie des Rotors 56 umgewandelt. Nachdem es jede Turbinenstufe durchströmt hat, tritt das Abgas 46 aus der Turbine 18 in der axialen Richtung 48 aus.

[0041] In der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich jede Leitschaufel 52 der ersten Stufe von einer Endwand 62 in einer radialen Richtung 64 nach aussen. Die Endwand 62 ist so gestaltet, dass sie das heisse Abgas 46 daran hindert, zu dem Rotor 56 zu gelangen. Eine ähnliche Endwand kann an die Leitschaufeln 58 der zweiten Stufe und an darauffolgende stromabwärtige Leitschaufeln (soweit vorhanden) angrenzen. Auf ähnliche Weise erstreckt sich jede Laufschaufel 54 der ersten Stufe von einer Plattform 66 in der radialen Richtung 64 nach aussen. Wie erkannt wird, ist die Plattform 66 Teil eines Schafts 68 ist, der die Laufschaufel 54 mit dem Rotor 56 verbindet. Der Schaft 68 umfasst auch eine Dichtung oder eine Engelflügeldichtung 70, die dazu eingerichtet ist zu verhindern, dass das heisse Abgas 46 in den Rotor 56 eindringt. Ähnliche Plattformen und Engelflügeldichtungen können benachbart zu den Laufschaufeln 60 der zweiten Stufe und darauffolgenden stromabwärtigen Laufschaufeln, soweit vorhanden, vorhanden sein. Darüber hinaus ist ein Deckband 72 radial aussen von den Laufschaufeln 54 der ersten Stufe angeordnet. Das Deckband 72 ist eingerichtet, um die Menge an Abgas 46, die die Laufschaufeln 56 umströmt, zu reduzieren. Der Gas-Bypass ist unerwünscht, weil Energie von dem umströmenden Gas nicht von den Laufschaufeln 54 erfasst und in Rotationsenergie umgewandelt wird. Während das optische Überwachungssystem 36 nachstehend in Bezug auf die Überwachung von Komponenten innerhalb der Turbine 18 einer Gasturbine 10 beschrieben ist, sollte erkannt werden, dass das optische Überwachungssystem 36 zur Überwachung von Komponenten in anderen rotierenden und/oder sich hin- und her bewegenden Maschinen, z.B. einer Turbine, in der Dampf oder ein anderes Arbeitsfluid Turbinenlaufschaufel durchströmt, um Leistung oder Schub zu liefern, eingesetzt werden kann.

[0042] Wie erkannt wird, sind verschiedene Komponenten innerhalb der Turbine 18 (z.B. die Leitschaufeln 52 und 58, die Lauf schaufeln 54 und 60, die Endwände 62, die Plattformen 66, die Engelflügeldichtungen 70, die Deckbänder 72, usw.) dem heissen Abgas 46 aus der Brennkammer ausgesetzt. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, eine Temperatur bestimmter Komponenten während des Betriebs der Turbine 18 zu messen um sicherzustellen, dass die Temperatur innerhalb eines gewünschten Bereiches bleibt, und/oder um die thermische Belastung innerhalb der Komponenten zu überwachen. Beispielsweise kann das optische Überwachungssystem 36 eingerichtet sein, um eine zweidimensionale Temperaturkarte der Turbinenlaufschaufel 54 der ersten Stufe zu bestimmen. Wie erkannt wird, kann die zweidimensionale Temperaturkarte verwendet werden, um einen Temperaturgradienten über jeder Laufschaufel 54 zu bestimmen, wodurch eine Berechnung der thermischen Belastung innerhalb der Laufschaufel 54 erleichtert wird.

[0043] Weil die Temperatur auf der gesamten Oberfläche der Laufschaufel 54 variieren kann, weist die veranschaulichte Ausführungsform drei Sichtöffnungen 39 auf, die in Richtung verschiedener Bereiche der Laufschaufel 54 gerichtet sind. Drei optische Verbindungen 38 verbinden die Sichtöffnungen 39 optisch mit dem optischen Multiplexer 40. Wie veranschaulicht, ist eine erste optische Verbindung 69 eingerichtet, um ein Bild eines stromaufwärts gelegenen Abschnitts der Laufschaufel 54 zu dem optischen Multiplexer 40 zu übertragen, eine zweite optische Verbindung 71 ist eingerichtet, um ein Bild einer Umfangsseite der Laufschaufel 54 zu dem optischen Multiplexer 40 übertragen, und eine dritte optische Verbindung 73 ist eingerichtet, um ein Bild eines stromabwärts gelegenen Abschnitts der Laufschaufel 54 zu dem optischen Multiplexer 40 zu übertragen. Die Sichtöffnungen 39 können unter einem Winkel in der axialen Richtung 48, der Umfangsrichtung 50 und/oder der radialen Richtung 63 ausgerichtet sein, um die Sichtöffnungen 39 in Richtung der gewünschten Bereiche der Laufschaufel 54 zu richten. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger Sichtöffnungen 39 und optische Verbindungen 38 verwendet werden, um Bilder der Laufschaufel 54 der ersten Stufe zu erhalten. Beispielsweise können bestimmte Ausführungsformen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder mehrere Sichtöffnungen 39 und eine entsprechende Anzahl optischer Verbindungsvorrichtungen 38 verwenden, um Bilder der Laufschaufel 54 zu dem optischen Multiplexer 40 zu übertragen. Es wird erkannt, dass je mehr Sichtöffnungen 39 und optische Verbindungen verwendet werden, umso mehr Bereiche der Laufschaufel 54 überwacht werden können. Die optischen Verbindungsvorrichtungen 38 können beispielsweise Glasfaserkabel oder ein optisches Bildgebungssystem (z.B. ein starres Licht-wellenleiter-Bildgebungssystem) aufweisen. Es sollte auch erkannt werden, dass bestimmte Ausführungsformen die optischen Verbindungen 38 weglassen können und der optische Multiplexer 40 direkt mit den Sichtöffnungen 39 optisch verbunden sein kann.

[0044] Während in der veranschaulichten Ausführungsform die Sichtöffnungen 39 in Richtung der Laufschaufeln 54 der erste Stufe gerichtet sind, sollte erkannt werden, dass die Sichtöffnungen 39 in alternativen Ausführungsformen in Richtung anderer Turbinenkomponenten gerichtet sein können. Beispielsweise können eine oder mehrere Sichtöffnungen 39 in Richtung der Leitschaufeln 52 der erste Stufe, der Leitschaufeln 58 der zweiten Stufe, der Laufschaufeln 60 der zweiten Stufe, der Endwände 62, der Plattformen 66, der Engelflügeldichtungen 70, der Deckbänder 72 oder anderer Komponenten innerhalb der Turbine 18 gerichtet sein. Weitere Ausführungsformen können Sichtöffnungen 39 aufweisen, die in Richtung mehrerer Komponenten innerhalb der Turbine 18 gerichtet sind. Ähnlich den Laufschaufeln 54 der ersten Stufe kann das optische Überwachungssystem 36 eine zweidimensionale Temperaturkarte für jede Komponente innerhalb des Sichtfeldes einer Sichtöffnung 39 bestimmen. Auf diese Weise kann eine thermische Belastung in verschiedenen Turbinenkomponenten gemessen werden, wodurch einem Bediener Daten zur Verfügung gestellt werden, die zur Anpassung von Betriebsparametern des Turbinensystems 10 und/oder zur Bestimmung von Instandhaltungsintervallen verwendet werden können.

[0045] Wie vorstehend erläutert, übertragen die optischen Verbindungen 38 (z.B. Glasfaserkabel, Lichtwellenleiter, etc.) Bilder von der Turbine 18 zu dem optischen Multiplexer 40. Der optische Multiplexer 40 ist wiederum eingerichtet, um wahlweise jedes Bild zu dem Detektorarray 42 zu übertragen. Der optische Multiplexer 40 weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays 42 zu lenken, das in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet ist. Wie nachfolgend detailliert erläutert, ist die bewegbare reflektierende Vorrichtung (z.B. ein Spiegel, ein Prisma, usw.) eingerichtet um sich zu drehen oder zu verschieben, um wahlweise jedes Bildes in Richtung des Detektorarrays 42 zu richten. Dementsprechend kann die bewegbare reflektierende Vorrichtung drehbar sein, wodurch eine Rotationsbewegung ermöglicht wird, oder verschiebbar sein, wodurch eine Translationsbewegung ermöglicht wird.

[0046] Das Detektorarray 42 ist eingerichtet, um jedes Bild zu empfangen und Signale auszugeben, die eine Intensitätskarte von Strahlungsenergie innerhalb eines gewünschten Wellenlängenbereiches für jedes Bild kennzeichnen. Das Detektorarray 42 kann eingerichtet sein, um über eine Zeitperiode hinweg mehrere Bilder zu erfassen. Wie erkannt wird, können bestimmte Turbinenkomponenten, wie z.B. die vorstehend beschriebenen Laufschaufeln 54 der ersten Stufe, mit hoher Drehzahl entlang der Umfangsrichtung 50 der Turbine 18 rotieren. Um ein Bild von solchen Komponenten zu erfassen, kann das Detektorarray 42 dementsprechend eingerichtet sein, um mit einer Frequenz zu arbeiten, die ausreicht, um zu der Steuerung 44 im Wesentlichen ein Standbild von jeder Komponente zu liefern. In bestimmten Ausführungsformen kann das Detektorarray 42 beispielsweise eingerichtet sein, um die die Intensitätskarte jedes Bildes kennzeichnenden Signale mit einer Frequenz, die grösser als ungefähr 25.000, 50.000, 100.000, 200.000, 400.000, 600.000, 800.000 oder 1.000.000 Hz oder höher ist, auszugeben. In weiteren Ausführungsformen kann das Detektorarray 42 eingerichtet sein, um die die Intensitätskarte jedes Bildes kennzeichnenden Signale bei einer Integrationszeit, die kürzer als ungefähr 25, 20, 15, 10, 5, 3, 2, 1 oder 0,5 Mikrosekunden oder kürzer ist, auszugeben. Auf diese Weise kann für jede rotierende Turbinenkomponente eine zweidimensionale Temperaturkarte erzeugt werden.

[0047] Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Brennkammer 16, die verschiedene Brennkammerkomponenten aufweist, die durch das optische Überwachungssystem 36 überwacht werden können. Wie veranschaulicht, weist die Brennkammer 16 Brennstoffdüsen 12 auf, die an einer Endabdeckung 74 an einer Basis der Brennkammer 16 befestigt sind. In bestimmten Ausführungsformen kann die Brennkammer 16 fünf oder sechs Brennstoffdüsen 12 aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann die Brennkammer 16 eine einzige grosse Brennstoffdüse 12 aufweisen. Die Oberflächen und Geometrie der Brennstoffdüsen 12 sind besonders eingerichtet, um die Vermischung zwischen der Luft und dem Brennstoff zu verstärken, während das Brennstoff-Luft-Gemisch stromabwärts durch die Brennkammer 16 strömt. Die verstärkte Vermischung kann die Brennkammereffizienz erhöhen, wodurch in der Turbine mehr Leistung erzeugt wird. Das Brennstoff-Luft-Gemisch wird von den Brennstoffdüsen 12 in eine stromabwärtige Richtung 76 in die Verbrennungszone 78 innerhalb des Brennkammergehäuses 80 ausgestossen. Die Verbrennungszone 78 ist stromabwärts von den Brennstoffdüsen 12 angeordnet, um die Wärmeübertragung von dem heissen Verbrennungsgas auf die Brennstoffdüsen 12 zu reduzieren. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Verbrennungszone 78 im Innern des Brennkammergehäuses 80, stromabwärts von den Brennstoffdüsen 12 und stromaufwärts von einem Übergangsstück 82 der Brennkammer 16 angeordnet. Das Übergangsstück 82 lenkt das unter Druck stehende Abgas in Richtung der Turbine 18 hin und weist einen konvergierenden Abschnitt auf, der eingerichtet ist, um eine Geschwindigkeit des Abgases zu erhöhen, wodurch eine grössere Kraft für den Antrieb der sich in Rotation befindenden Turbine erzeugt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Brennkammer 16 eine Auskleidung 84 auf, die im Innern des Gehäuses 80 angeordnet ist, um einen hohlen ringförmigen Weg für den Kühlluftstrom zu schaffen, der das Gehäuse 80 um die Brennkammer 78 herum kühlt. Die Auskleidung 84 kann eine geeignete Form ausbilden, um die Strömung von den Brennstoffdüsen 12 zu der Turbine 18 zu verbessern.

[0048] In der veranschaulichten Ausführungsform weist das optische Überwachungssystem 36 sechs optische Verbindungen 38 zu sechs jeweiligen Sichtöffnungen 39 in die Brennkammer hinein auf. Wie veranschaulicht, sind die Sichtöffnungen 39 entlang der Länge der Brennkammer 16 in der Richtung 76 und um den Umfang der Brennkammer 16 herum in der Richtung 77 verteilt. Jede Sichtöffnung 39 kann in Richtung eines interessierenden Bereichs innerhalb der Brennkammer 16 gerichtet sein. In der dargestellten Ausführungsform sind beispielsweise die Sichtöffnungen 39, die in der Nähe der Brennstoffdüsen 12 angeordnet sind, in Richtung von Flächen (z.B. der Auskleidung 84, usw.) innerhalb der Verbrennungszone 78 in der Nähe der Flammen 86 gerichtet, und die Sichtöffnungen 39, die weiter stromabwärts angeordnet sind, sind in Richtung der Brennkammerauskleidung 84 und/oder des Übergangsstücks 82 gerichtet. Auf diese Weise können verschiedene Bereiche der Brennkammer 16 durch das optische Überwachungssystem 36 überwacht werden. Zusätzlich kann durch die Positionierung der Sichtöffnungen 39 längs des Umfangs um die Brennkammer 16 herum in der Richtung 77 das optische Überwachungssystem 36 verschiedene Abschnitte der Brennkammerauskleidung 84 und/oder des Übergangsstücks 82 überwachen.

[0049] Ähnlich dem vorstehend unter Bezugnahme auf die Turbine 18 beschriebenen optischen Überwachungssystem 36 weist das optische Brennkammerüberwachungssystem 36 einen optischen Multiplexer 40 auf, der eingerichtet ist, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen 39 in die Brennkammer 16 hinein zu empfangen. Der optische Multiplexer 40 weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays 42 zu lenken, das in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer 40 gerichtet ist. Weil der optische Multiplexer 40 eingerichtet ist, um wahlweise mehrere Bilder von mehreren Sichtöffnungen 39 in Richtung eines einzigen Detektorarrays zu lenken, können die Kosten des optischen Überwachungssystems im Vergleich zu optischen Überwachungssystemen, die mehrere Detektorarrays (z.B. ein Detektorarray für jede jeweilige Sichtöffnung) aufweisen, wesentlich reduziert werden.

[0050] Während die veranschaulichte Ausführungsform sechs Sichtöffnungen, die in die Brennkammer 16 hinein zeigen, umfasst, sollte erkannt werden, dass alternative Ausführungsformen mehr oder weniger Sichtöffnungen umfassen können. Beispielsweise kann die Brennkammer 16 in bestimmten Ausführungsformen 2, 4, 6, 8, 10, 12 oder mehrere Sichtöffnungen 39 aufweisen. Während in der veranschaulichten Ausführungsform das optische Überwachungssystem 36 eingerichtet ist, um eine einzige Brennkammer zu überwachen, sollte ferner erkannt werden, dass in alternativen Ausführungsformen das optische Überwachungssystem 36 eingerichtet sein kann, um mehrere Brennkammern zu überwachen. Beispielsweise können sich optische Verbindungen 38 von dem optischen Multiplexer 40 zu jeder Brennkammer 16 innerhalb der Gasturbine erstrecken. Wenn als ein Beispiel die Gasturbine zwölf Brennkammern 16 aufweist und jede Brennkammer 16 zwei Sichtöffnungen 39 aufweist, können sich insgesamt 24 optische Verbindungen 38 von jeder Sichtöffnung 39 zu einem einzigen optischen Multiplexer 40 erstrecken. In einer derartigen Konfiguration ist der optische Multiplexer 40 eingerichtet, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes von jeder jeweiligen Sichtöffnung zu dem Detektorarray 42 zu lenken. In weiteren Ausführungsformen können mehrere optische Überwachungssysteme, die jeweils einen optischen Multiplexer und ein Detektorarray aufweisen, zur Überwachung einer oder mehrerer Brennkammern innerhalb des Turbinensystems verwendet werden. Während in der veranschaulichten Ausführungsform das optische Überwachungssystem 36 eingerichtet ist, um eine oder mehrere Brennkammern einer Gasturbine zu überwachen, sollte erkannt werden, dass das optische Überwachungssystem 36 verwendet werden kann, um eine Brennkammer einer anderen Maschine oder Vorrichtung, wie z.B. eines Brenners in einem Kessel oder einer Vergasungsanlage, zu überwachen.

[0051] Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems 36 mit einem optischen Multiplexer 42. In der veranschaulichten Ausführungsform ist eine Sichtöffnung 39 in Richtung einer Laufschaufel 54 der Turbine 18 gerichtet. Die Sichtöffnung 39 weist eine Linse 88 mit einem Sichtfeld 90 auf, das eingerichtet ist, um ein Bild eines gewünschten Bereichs der Laufschaufel 54 aufzunehmen. Die optische Verbindung 38, wie z.B. das veranschaulichte Glasfaserkabel, ist eingerichtet, um ein Bild zu dem optischen Multiplexer 40 zu übertragen. Während die veranschaulichte Sichtöffnung 39 in Richtung einer Laufschaufel 54 der Turbine 18 gerichtet ist, sollte erkannt werden, dass in alternativen Ausführungsformen die Sichtöffnung 39 in Richtung der Plattform 66 oder der Engelflügeldichtung 70 gerichtet werden kann. Es sollte ausserdem erkannt werden, dass die Sichtöffnung 39 in Richtung einer Komponente der Brennkammer, wie z.B. der Auskleidung oder des Übergangsstücks, gerichtet werden kann.

[0052] Wie veranschaulicht, ist die optische Verbindung 38 eingerichtet, um ein Bild 92 der Laufschaufel 54 auf eine Linse 94 des optischen Multiplexers 40 zu projizieren. Die Linse 94 ist eingerichtet, um mittels einer reflektierenden Vorrichtung, wie z.B. des veranschaulichten Prismas 96, wenigstens einen Teil des Bildes auf das Detektorarray 42 zu fokussieren. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Prisma 96 eingerichtet, um ein Bild aus einer radial nach innen gerichteten Richtung 98 zu empfangen und das Bild in eine axiale Richtung 100 (z.B. um ungefähr 90 Grad bezüglich der radial nach innen gerichteten Richtung) in Richtung des Detektorarrays 42 zu reflektieren. Wie erkannt wird, kann/können die Geometrie des Prismas 96 und/oder die auf das Prisma 96 aufgebrachte Beschichtungen speziell gewählt werden, um Bilder in einem gewünschten Wellenlängenbereich effizient zu reflektieren. Wenn das Detektorarray 42 beispielsweise eingerichtet ist, um Kurzwellen-Infrarotbilder zu überwachen, kann das Prisma 96 speziell eingerichtet sein, um Kurzwellen-Infrarotbilder in der axialen Richtung 100 in Richtung des Detektorarrays 42 zu reflektieren. Während der veranschaulichte optische Multiplexer 40 ein Prisma aufweist, um das Bild in Richtung des Detektorarrays 42 zu reflektieren, sollte erkannt werden, dass in alternativen Ausführungsformen der optische Multiplexer einen Spiegel oder eine andere reflektierende Vorrichtung aufweisen kann, um das Bild in die axiale Richtung 100 zu reflektieren.

[0053] In der veranschaulichten Ausführungsform ist eine zweite Linse 102 eingerichtet, um das Bild von dem Prisma auf eine dritte Linse 104 einer Infrarotkamera 106 zu fokussieren. Wie veranschaulicht, ist die Infrarotkamera 106 in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer 40 (z.B. in Richtung der zweiten Linse 102 und des Prismas 96) gerichtet. Die Infrarotkamera 106 weist das Detektorarray 42 auf, das eingerichtet sein kann, um Kurzwellen-Infrarotbilder und/oder Mittelwellen-Infrarotbilder zu detektieren. Wie erkannt wird, können Kurzwellen-Infrarotbilder zur Bestimmung einer Temperatur von kühleren Komponenten, wie z.B. Komponenten innerhalb der Turbine 18, geeignet sein können, und Mittelwellen-Infrarotbilder können zur Bestimmung einer Temperatur von wärmeren Komponenten, wie z.B. Komponenten innerhalb der Brennkammer 16, geeignet sein. Um jedes Bild auf das Detektorarray 42 zu fokussieren, kann die Infrarotkamera 106 mit einer Verschiebeanordnung verbunden sein, die der Kamera 106 ermöglicht, sich in der axialen Richtung 100 zu verschieben. Das Detektorarray 42 ist eingerichtet, um Signale auszugeben, die eine Intensitätskarte der durch die überwachte Komponente emittierten Wärmestrahlung kennzeichnen, wie z.B. die veranschaulichte zweidimensionale Intensitätskarte 107 der Turbinenschaufel 54. Die Steuerung 44 ist wiederum eingerichtet, um die Signale zu empfangen und eine zweidimensionale Temperaturkarte der überwachten Komponente zu bestimmen. Entsprechend kann ein Temperaturgradient über jeder überwachten Turbinenkomponente gemessen werden, wodurch zusätzliche Informationen, die die Komponentenbelastung betreffen, geliefert werden.

[0054] In der veranschaulichten Ausführungsform weist der optische Multiplexer 40 acht Multiplexerlinsen auf, die in einer Umfangsrichtung 108 im Wesentlichen gleichmässig verteilt sind. Entsprechend ist das Prisma 96 eingerichtet, um sich in der Umfangsrichtung 108 von einer ersten Position, die im Wesentlichen mit der ersten Multiplexerlinse 94 ausgerichtet ist, zu einer zweiten Position, die im Wesentlichen mit einer zweiten Multiplexerlinse 110 ausgerichtet ist, zu drehen. Während es in der ersten Position ist, lenkt das Prisma 96 wenigstens einen Teil des ersten Bildes 92 in Richtung des Detektorarrays 42, und während es in der zweiten Position ist, lenkt das Prisma 96 wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes 112 (z.B. von einer anderen Sichtöffnung in die Turbine 18 hinein) in Richtung des Detektorarrays 42. Entsprechend kann ein einziges Detektorarray 42 Bilder von zwei entfernten Stellen innerhalb der Gasturbine überwachen. Da sich das Prisma 96 weiter in die Umfangsrichtung 108 dreht, geht das Prisma zu einer dritten Position über, die mit einer dritten Multiplexerlinse 114 ausgerichtet ist, wodurch es wenigstens einen Teil eines dritten Bildes (z.B. von einer weiteren Sichtöffnung in die Turbine 18 hinein) in Richtung des Detektorarrays 42 lenkt. Während der veranschaulichte optische Multiplexer 40 eingerichtet ist, um wahlweise acht Bilder von acht jeweiligen Sichtöffnungen zu dem Detektorarrays 42 hin zu lenken, sollte erkannt werden, dass alternative Multiplexer eingerichtet sein können, um wahlweise mehr oder weniger Bilder zu dem Detektorarray zu lenken. Beispielsweise kann in bestimmten Ausführungsformen der optische Multiplexer 2, 4, 6, 8, 10, 12 oder mehrere Linsen aufweisen, wodurch es dem optischen Multiplexer möglich wird, wahlweise eine entsprechende Anzahl von Bildern zu dem Detektorarray zu lenken. In bestimmten Ausführungsformen können die Multiplexerlinsen ferner weggelassen werden, und die optische Verbindung 38 kann ein Bild direkt auf das rotierende Prisma 96 projizieren.

[0055] In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Steuerung 44 mit dem optischen Multiplexer 40 kommunikations-mässig verbunden und eingerichtet, um den Betrieb des Multiplexers zu steuern. In bestimmten Ausführungsformen ist die Steuerung 44 eingerichtet, um das Prisma 96 (z.B. mittels eines Antriebsmechanismus) anzuweisen, fortlaufend durch jede Position zu rotieren, wodurch es aufeinanderfolgend wenigstens einen Teil jedes Bildes zu dem Detektorarray 42 hin lenkt. Während das Prisma 96 beispielsweise in Richtung der ersten Multiplexerlinse 94 gerichtet ist, lenkt das Prisma wenigstens einen Teil des ersten Bildes 92 in Richtung des Detektorarrays 42. Wenn das Prisma 96 zu einer Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Linse 94 und 110 rotiert, lenkt das Prisma 96 einen Teil des ersten Bildes 92 und einen Teil des zweiten Bildes 110 zu dem Detektorarray hin. Und während das Prisma 96 in Richtung der zweiten Multiplexerlinse 110 gerichtet ist, lenkt das Prisma wenigstens einen Teil des zweiten Bildes zu dem Detektorarray 42 hin. Auf diese Weise werden die Bilder von jeder Sichtöffnung aufeinanderfolgend in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt.

[0056] In bestimmten Ausführungsformen ist die Steuerung 44 eingerichtet, um den Betrieb des Detektorarrays 42 mit der Rotation des Prismas 96 zu koordinieren. Beispielsweise kann die Steuerung 44 das Detektorarray anweisen, ein Bild zu erfassen, während das Prisma mit jeder jeweiligen Multiplexer-linse ausgerichtet ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Detektorarray 42 im Wesentlichen fortlaufend Bilder von dem Multiplexer erfassen, während sich das Prisma dreht, und die Steuerung 44 kann die erfassten Bilder verarbeiten, um ein jeweiliges Bild für jede Sichtöffnung zu erzeugen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Detektorarray 42 beispielsweise eingerichtet sein, um eine Serie von eindimensionalen Intensitätskarten zu erfassen, während das Prisma 96 über jedes zweidimensionale Sichtöffnungsbild rotiert. In derartigen Ausführungsformen kann die Steuerung 44 eingerichtet sein, um durch Kombination der Serie von eindimensionalen Karten eine zweidimensionale Intensitätskarte jeder Komponente zu konstruieren.

[0057] In weiteren Ausführungsformen ist die Steuerung 44 eingerichtet, um das Prisma (z.B. mittels eines Antriebsmechanismus) anzuweisen, sich zu jeder Position für eine gewünschte Dauer zu drehen. Beispielsweise weist in bestimmten Ausführungsformen die Steuerung 44 das Prisma an, sich zu der ersten Position für eine erste Zeitdauer zu drehen, um mehrere Bilder von der ersten Sichtöffnung zu erfassen. Die Steuerung 44 weist dann das Prisma 96 an, sich zu der zweiten Position für eine zweite Zeitdauer zu drehen, um mehrere Bilder von der zweiten Sichtöffnung zu erfassen. Auf diese Weise können mehrere Bilder von jeder Sichtöffnung erfasst werden. Die erste und zweite Zeitdauer können basierend auf der überwachten Komponente besonders gewählt werden. Wenn beispielsweise die erste Sichtöffnung in Richtung einer rotierenden Turbinenschaufel gerichtet ist, kann die erste Zeitdauer besonders gewählt werden, um die Laufschaufel oder mehrere die Laufschaufeln während einer gewünschten Anzahl von Umdrehungen des Turbinenrotors zu erfassen.

[0058] Das Prisma 96 kann durch einen beliebigen geeigneten Antriebsmechanismus drehend angetrieben werden. In bestimmten Ausführungsformen kann das Prisma beispielsweise mit einem Elektromotor, einem pneumatischen Motor oder einem hydraulischen Motor verbunden sein, um eine Drehung des Prismas 96 zu ermöglichen. In weiteren Ausführungsformen kann das Prisma angetrieben werden, um sich mittels eines Magnetfeldes oder eines elektrischen Feldes (z.B. mittels eines Galvanometers) zu drehen. Die Steuerung 44 ist mit dem Antriebsmechanismus kommunikationsmässig verbunden, um die Drehung des Prismas zu steuern.

[0059] Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems mit einem optischen Multiplexer. Ähnlich der vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform ist der optische Multiplexer 40 eingerichtet, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen in die Gasturbine zu empfangen. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der optische Multiplexer 40 einen Drehspiegel 118 auf, der eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung des Detektorarrays 42 zu lenken. Wie veranschaulicht, ist der Spiegel 118 eingerichtet, um sich um eine Mittelachse 120 des optischen Multiplexers 40 herum in eine Umfangsrichtung 122 zu drehen. Zusätzlich sind die optischen Verbindungen 38 und zugehörige Multiplexerlinsen um die Mittelachse 120 herum in Umfangsrichtung 122 im Wesentlichen gleichmässig verteilt. In dieser Anordnung lenkt die Drehung des Spiegels 118 wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung des Detektorarrays 42. Wenn der Spiegel 118 beispielsweise in der veranschaulichten ersten Position ausgerichtet ist, empfängt ein erster stationärer Spiegel 124 ein erstes Bild aus einer axialen Richtung 125 und reflektiert das Bild um 90 Grad in eine radial nach innen gerichtete Richtung 127, wodurch das Bild in Richtung des Drehspiegels gelenkt wird. Der Drehspiegel 118 reflektiert wiederum das erste Bild um 90 Grad von einer radial nach innen gerichteten Richtung 127 in die axiale Richtung 125, wodurch das Bild in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt wird. Der Spiegel 118 dreht sich dann zu einer zweiten Position, wie durch die gestrichelten Linien veranschaulicht. Wenn der Spiegel 118 in die zweite Position ausgerichtet ist, empfängt ein zweiter stationärer Spiegel 126 ein zweites Bild aus der axialen Richtung 125 und reflektiert das Bild um 90 Grad in die radial nach innen gerichtete Richtung 127, wodurch das Bild in Richtung des Drehspiegels 118 gelenkt wird. Der Drehspiegel 118 reflektiert wiederum das zweite Bild um 90 Grad von der radial nach innen gerichteten Richtung 127 in die axiale Richtung 125, wodurch das Bild in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt wird. Während der veranschaulichte optische Multiplexer 40 eingerichtet ist, um zwei Bilder von zwei jeweiligen Sichtöffnung zu empfangen, sollte erkannt werden, dass in bestimmten Ausführungsformen der optische Multiplexer eingerichtet sein kann, um 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 oder mehrere Bilder von jeweiligen optischen Verbindungen zu empfangen, die um die Mittelachse 120 herum in der Umfangsrichtung 122 verteilt sind.

[0060] Ähnlich der vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform kann jeder geeignete Antriebsmechanismus (Elektromotor, pneumatischer Motor, usw.) verwendet werden, um den Spiegel 118 drehend anzutreiben. Zusätzlich sollte erkannt werden, dass der Spiegel eine Beschichtung aufweisen kann, die insbesondere eingerichtet ist, um Licht innerhalb eines gewünschten Wellenlängenbereichs (z.B. im kurzwelligen Infrarotbereich, mittelwelligen Infrarotbereich, usw.) zu reflektieren. Während die veranschaulichte Ausführungsform einen Drehspiegel 118 aufweist, sollte darüber hinaus erkannt werden, dass alternative Ausführungsformen ein Drehprisma o-der eine andere reflektierende Vorrichtung verwenden können. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Steuerung 44 mit dem optischen Multiplexer 40 kommunikationsmässig verbunden und eingerichtet, um den Betrieb des Multiplexers zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung 44 eingerichtet sein, um den Spiegel 118 (z.B. über einen Antriebsmechanismus) anzuweisen, sich zu der ersten Position für eine erste Zeitdauer zu verdrehen und sich dann zu einer zweiten Position für eine zweite Zeitdauer zu verdrehen, wodurch dem Detektorarray ermöglicht wird, sequentiell Bilder von jeder Sichtöffnung zu erfassen. Zusätzlich kann die Steuerung 44 eingerichtet sein, um den Spiegel 118 (z.B. mittels eines Antriebsmechanismus) anzuweisen, fortlaufend durch die erste und zweite Position hindurch zu rotieren, wodurch er sequentiell wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung des Detektorarrays 42 lenkt.

[0061] Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Überwachungssystems mit einem optischen Multiplexer. Ähnlich der vorstehend mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform ist der optische Multiplexer 40 eingerichtet, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen in die Gasturbine zu empfangen. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der optische Multiplexer 40 einen bewegbaren Spiegel auf, der eingerichtet ist, um sich zwischen mehreren Positionen zu verschieben, um wahlweise wenigstens einen Teil eines ersten Bildes oder eines zweiten Bildes in Richtung eines Detektorarrays zu lenken. Wie veranschaulicht, weist der optische Multiplexer 40 einen feststehenden Spiegel 128 auf, der eingerichtet ist, um ein Bild von einer jeweiligen Sichtöffnung in Richtung des Detektorarrays 42 zu reflektieren. Der optische Multiplexer weist ferner einen ersten bewegbaren Spiegel 130 auf, der eingerichtet ist, um ein zweites Bild 112 in Richtung des feststehenden Spiegels 128 zu reflektieren, während der erste bewegbare Spiegel 130 in der veranschaulichten ersten Position ist. Während sich der erste bewegbare Spiegel 130 in der ersten Position befindet, wird folglich das zweite Bild 112 entlang einer Längsrichtung 131 empfangen, von dem ersten bewegbaren Spiegel 130 um 90 Grad weg in eine seitliche Richtung 133 reflektiert und dann von dem feststehenden Spiegel 128 weg um 90 Grad in die Längsrichtung 131 reflektiert, wodurch das zweite Bild in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt wird. Der erste bewegbare Spiegel 130 ist eingerichtet, um sich in eine Richtung 132 zu einer zweiten Position zu verschieben. Wenn der erste bewegbare Spiegel 130 in der zweiten Position ist, ist das zweite Bild 112 von dem feststehenden Spiegel 128 weg gerichtet (z.B. oberhalb des feststehenden Spiegels entlang der Längsrichtung 131). Zusätzlich reflektiert ein zweiter feststehender Spiegel 134 ein erstes Bild 92 in Richtung des ersten feststehenden Spiegels 128. Wenn der erste bewegbare Spiegel 130 sich in der zweiten Position befindet, wird dementsprechend das erste Bild 92 entlang der Längsrichtung 131 empfangen, von dem zweiten feststehenden Spiegel 134 um 90 Grad weg in die seitliche Richtung 133 reflektiert und dann von dem feststehenden Spiegel 128 um 90 Grad weg in die Längsrichtung 131 reflektiert, wodurch das erste Bild 92 in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt wird. Der erste bewegbare Spiegel 130 kann sich dann zurück zu der ersten Position in der Richtung 136 verschieben, wodurch er das erste Bild 92 blockt und das zweite Bild 112 in Richtung des Detektorarrays 42 lenkt. Durch die wahlweise Verschiebung des ersten bewegbaren Spiegels 130 zwischen der ersten und der zweiten Position kann der optische Multiplexer 40 das erste Bild und das zweite Bild zyklisch in Richtung des Detektorarrays lenken.

[0062] In der veranschaulichten Ausführungsform weist der optische Multiplexer 40 einen zweiten bewegbaren Spiegel 138 auf, der eingerichtet ist, um ein drittes Bild 116 in Richtung des feststehenden Spiegels 128 zu reflektieren, während der zweite bewegbare Spiegel 138 in einer ersten Position ist (z.B. mit dem feststehenden Spiegel 128 ausgerichtet ist). Wenn sich der zweite bewegbare Spiegel 138 in der ersten Position befindet, wird dementsprechend das dritte Bild 116 entlang der Längsrichtung 131 empfangen, von dem zweiten bewegbaren Spiegel 138 weg um 90 Grad in die seitliche Richtung 133 reflektiert und dann von dem feststehenden Spiegel 128 weg um 90 Grad in die Längsrichtung 131 reflektiert, wodurch dieser das dritte Bild 116 zu dem Detektorarray 42 hin lenkt. Der zweite bewegbare Spiegel 138 ist eingerichtet, um sich in die Richtung 132 zu der zweiten veranschaulichten Position zu verschieben. Wenn der zweite bewegbare Spiegel 138 in der zweiten Position ist, ist das dritte Bild 116 von dem feststehenden Spiegel 128 weg (z.B. oberhalb des feststehenden Spiegels 128 in der Längsrichtung 131) gerichtet. Zusätzlich wird das erste Bild 92 oder das zweite Bild 112 (z.B. abhängig von der Position des ersten bewegbaren Spiegels 130) in Richtung des Detektorarrays 42 gelenkt (z.B. indem es von dem zweiten feststehenden Spiegel 134 oder dem ersten bewegbaren Spiegel 130 und dem ersten feststehenden Spiegel 128 weg reflektiert wird). Der dritte bewegbare Spiegel 138 kann sich dann in die Richtung 136 zu der ersten Position zurück verschieben, wodurch er das erste Bild 92 oder das zweite Bild 112 blockiert und das dritte Bild 116 in Richtung des Detektorarrays 42 lenkt. Durch wahlweises Verschieben des ersten und zweiten bewegbaren Spiegels zwischen der jeweiligen ersten und zweiten Position kann der optische Multiplexer 40 sequentiell das erste, zweite und dritte Bild in Richtung des Detektorarrays lenken. Während der veranschaulichte optische Multiplexer 40 zwei bewegbare Spiegel aufweist, die eingerichtet sind, um wahlweise drei Bilder in Richtung des Detektorarrays zu lenken, sollte erkannt werden, dass in alternativen Ausführungsformen mehr oder weniger Spiegel verwendet werden können, um mehr oder weniger Bilder in Richtung des Detektorarrays zu lenken. In bestimmten Ausführungsformen kann der optische Multiplexer beispielsweise 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11 oder mehrere Spiegel aufweisen.

[0063] Wie erkannt wird, kann jeder geeignete Antriebsmechanismus (z.B. Elektromotor, pneumatischer Motor, Linearaktuator, Linearmotor, usw.) verwendet werden, um die bewegbaren Spiegel 130 und 138 zur Verschiebung anzutreiben. Zusätzlich sollte erkannt werden, dass die Spiegel jeweilige Beschichtungen aufweisen können, die speziell eingerichtet sind, um Licht innerhalb eines gewünschten Wellenlängenbereichs (z.B. im kurzwelligen Infrarotbereich, mittelwelligen Infrarotbereich, usw.) zu reflektieren. Ausserdem sollte erkannt werden, dass, während die veranschaulichte Ausführungsform verschiebbare Spiegel 130 und 138 aufweist, alternative Ausführungsformen verschiebbare Prismen oder andere reflektierende Vorrichtungen verwenden können. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Steuerung 44 mit dem optischen Multiplexer 40 kommunikationsmässig verbunden und eingerichtet, um den Betrieb des Multiplexers zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung 44 eingerichtet sein, um den ersten bewegbaren Spiegel 130 (z.B. über einen Antriebsmechanismus) anzuweisen, sich zu der ersten Position für eine erste Zeitdauer zu verschieben und sich dann zu einer zweiten Position für eine zweite Zeitdauer zu verschieben, wodurch dem Detektorarray ermöglicht wird, das zweite Bild und das erste Bild aufeinanderfolgend zu erfassen. Zusätzlich kann die Steuerung 44 eingerichtet sein, um den zweiten bewegbaren Spiegel 138 (z.B. über einen Antriebsmechanismus) anzuweisen, sich zu der ersten Position für eine dritte Zeitdauer zu verschieben und sich dann zu der zweiten Position für eine vierte Zeitdauer zu verschieben. Dementsprechend kann das Detektorarray das dritte Bild erfassen, während der zweite bewegbare Spiegel 138 in der ersten Position ist, und das erste oder das zweite Bild erfassen (z.B. abhängig von der Position des ersten bewegbaren Spiegels 130), während der zweite bewegbare Spiegel 138 in der zweiten Position ist.

[0064] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Erfindung, einschliesslich der bevorzugten Ausführungsart, und auch dazu, Fachleute in die Lage zu versetzen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Herstellung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme sowie die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele einschliessen, wie sie Fachleuten einfallen können. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden zu dem Wortsinn der Ansprüche aufweisen.

[0065] Ein System zur optischen Überwachung einer Gasturbine weist einen optischen Multiplexer auf, der eingerichtet ist, um mehrere Bilder von jeweiligen Sichtöffnungen in die Gasturbine zu erhalten. Der optische Multiplexer weist eine bewegbare reflektierende Vorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays zu lenken, und das Detektorarray ist in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet.

Claims (10)

1. System zur optischen Überwachung einer Gasturbine, das aufweist: einen optischen Multiplexer, der eingerichtet ist, um mehrere Bilder von mehreren jeweiligen Sichtöffnungen in die Gasturbine zu erhalten, wobei der optische Multiplexer eine bewegbare reflektierende Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung eines Detektorarrays zu lenken, und wobei das Detektorarray in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet ist.

2. System gemäss Anspruch 1, wobei die reflektierende Vorrichtung einen Spiegel aufweist und/oder wobei die reflektierende Vorrichtung ein Prisma aufweist.

3. System gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei die reflektierende Vorrichtung eingerichtet ist, um sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu verschieben; und/oder wobei die reflektierende Vorrichtung eingerichtet ist, um sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu drehen.

4. System gemäss Anspruch 3, wobei das System eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung für eine erste Zeitdauer in die erste Position und für eine zweite Zeitdauer in die zweite Position zu verdrehen; und/oder wobei das System eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung fortlaufend durch die erste und zweite Position hindurch zu drehen.

5. System nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, das eine Infrarotkamera mit dem Detektorarray aufweist, wobei das Detektorarray eingerichtet ist, um Kurzweilen-Infrarotbilder, Mittelwellen-Infrarotbilder oder eine Kombination derselben zu detektieren; und/oder mehrere optische Verbindungen aufweist, die eingerichtet sind, um jedes Bild von der jeweiligen Sichtöffnung zu dem optischen Multiplexer zu übertragen; und/oder wobei der optische Multiplexer mehrere Linsen aufweist, die eingerichtet sind, um jedes jeweilige Bild über die reflektierende Vorrichtung auf das Detektorarray zu fokussieren.

6. System zur optischen Überwachung einer Gasturbine, das aufweist: ein Detektorarray; und einen optischen Multiplexer, der eingerichtet ist, um ein erstes Bild von einer ersten Sichtöffnung in die Gasturbine zu empfangen und um ein zweites Bild von einer zweiten Sichtöffnung in die Gasturbine zu empfangen, wobei der optische Multiplexer eine bewegbare reflektierende Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um sich wahlweise zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil eines ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil eines zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu bewegen; wobei das Detektorarray in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet ist.

7. System gemäss Anspruch 6, wobei das Detektorarray eingerichtet ist, um mehrdimensionale Bilder zu detektieren; und/oder wobei das System eingerichtet ist, um die Gasturbine zu überwachen, während die Gasturbine im Betrieb ist.

8. System zur optischen Überwachung einer Gasturbine, das aufweist: ein Detektorarray; einen optischen Multiplexer, der eingerichtet ist, um ein erstes Bild von einer ersten Sichtöffnung in die Gasturbine zu erhalten und um ein zweites Bild von einer zweiten Sichtöffnung in die Gasturbine zu erhalten, wobei der optische Multiplexer eine bewegbare reflektierende Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um wahlweise wenigstens einen Teil jedes Bildes in Richtung des Detektorarrays zu lenken; und eine Steuerung, der eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich zwischen einer ersten Position, die wenigstens einen Teil des ersten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, und einer zweiten Position, die wenigstens einen Teil des zweiten Bildes in Richtung des Detektorarrays lenkt, zu bewegen; wobei das Detektorarray in Richtung einer festen Stelle auf dem optischen Multiplexer gerichtet ist.

9. System gemäss Anspruch 8, wobei die Steuerung eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu der ersten Position und für eine zweite Zeitdauer zu der zweiten Position zu verdrehen; und/oder wobei die Steuerung eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, fortlaufend durch die erste und zweite Position hindurch zu rotieren; und/oder wobei die Steuerung eingerichtet ist, um die reflektierende Vorrichtung anzuweisen, sich für eine erste Zeitdauer zu der ersten Position und für eine zweite Zeitdauer zu der zweiten Position zu verschieben.

10. System gemäss Anspruch 8 oder 9, wobei die erste und zweite Sichtöffnung eingerichtet sind, um Bilder von wenigstens entweder einer Turbine und/oder einer Brennkammer der Gasturbine zu empfangen.