CN109238729A - 用于检查涡轮机构件的成像系统及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于检查涡轮机构件的成像系统及其组装方法。具体地，一种成像系统包括观察镜筒，其沿着成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过进入端口。观察镜筒包括围绕纵向轴线延伸并且限定腔体的壁。成像系统还包括延伸穿过观察镜筒的多个冷却通道。该多个冷却通道构造成用以引导冷却流体穿过观察镜筒以便冷却成像系统。该多个冷却通道形成在观察镜筒中，使得该多个冷却通道中的至少一个冷却通道在与纵向轴线倾斜的方向上延伸。

Description

用于检查涡轮机构件的成像系统及其组装方法
技术领域
本发明的领域主要涉及成像系统，并且更具体地涉及用于沿着涡轮机的热气体路径检查构件的成像系统。
背景技术
至少一些已知的成像系统用于沿着涡轮机的热气体路径检查构件。例如，至少一些已知的成像系统包括观察镜筒（tube）或管道镜（borescope），其构造成用以延伸穿过涡轮机的进入端口并且进入涡轮机的热气体路径中。因此，成像系统和成像系统的构件例如观察镜筒和光学元件经受高温和高压。至少一些已知的成像系统包括用于光学元件的支承件和用以降低光学元件温度的冷却系统。例如，在至少一些成像系统中，冷却通道通过机加工工艺例如钻削或镗削来形成。然而，在至少一些已知的成像系统中，冷却通道和支承件的构造受限于制造工艺。而且，在至少一些已知的成像系统中，成像系统在尺寸方面设定成用以容纳冷却通道和/或光学元件。此外，至少一些已知的成像系统构造成用于特定的涡轮机而不可用于不同的涡轮机。
发明内容
在一个方面，提供一种成像系统。成像系统包括观察镜筒，其沿着成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过进入端口。观察镜筒包括围绕纵向轴线延伸并且限定腔体（cavity）的壁。成像系统还包括延伸穿过观察镜筒的多个冷却通道。该多个冷却通道构造成用以引导冷却流体穿过观察镜筒以便冷却成像系统。该多个冷却通道形成在观察镜筒中，使得该多个冷却通道中的至少一个冷却通道在与纵向轴线倾斜的方向上延伸。
在另一方面，提供一种成像系统。成像系统包括观察镜筒，其沿着成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过涡轮机的进入端口。观察镜筒包括围绕纵向轴线延伸并且在其中限定腔体的壁。成像系统还包括光学镜筒，其定位在腔体中使得光学镜筒沿着纵向轴线延伸。光学镜筒为模块化并且可释放地联接至观察镜筒。光学镜筒包括沿着纵向轴线定位的多个光学元件。
具体地，本发明还公开如下技术方案。
技术方案1. 一种成像系统，包括：
观察镜筒，所述观察镜筒沿着所述成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过进入端口，所述观察镜筒包括围绕所述纵向轴线延伸并且限定腔体的壁；以及
延伸穿过所述观察镜筒的多个冷却通道，其中，所述多个冷却通道构造成用以引导冷却流体穿过所述观察镜筒以便冷却所述成像系统，并且其中，所述多个冷却通道形成在所述观察镜筒中使得所述多个冷却通道中的至少一个冷却通道在与所述纵向轴线倾斜的方向上延伸。
技术方案2. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道通过成角度部分和弯曲部分的其中至少之一来流动连通地连接以形成闭环冷却系统。
技术方案3. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括从所述壁延伸以支承定位在所述腔体中的至少一个光学元件的至少一个支承结构，其中，所述至少一个支承结构包括构造成用以减轻所述至少一个光学元件的振动的柔性材料。
技术方案4. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括从所述壁延伸以支承定位在所述腔体中的至少一个光学元件的多个支承结构，其中，所述多个支承结构限定所述至少一个冷却通道。
技术方案5. 根据技术方案4所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括光学镜筒，其中，所述多个支承结构中的各个支承结构均限定构造成用以接触所述光学镜筒的多孔表面。
技术方案6. 根据技术方案4所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括光学镜筒，其中，所述多个支承结构中的各个支承结构均包括构造成用以接触所述光学镜筒的边缘，并且其中，所述光学镜筒的大部分不与所述多个支承结构接触。
技术方案7. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道包括第一组开环冷却通道和第二组闭环冷却通道。
技术方案8. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道中的各个冷却通道均含有绝缘材料。
技术方案9. 根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道具有螺旋状形状。
技术方案10.根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括在所述腔体内的至少一个支承结构，其中，所述至少一个支承结构包括栅格。
技术方案11.根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括构造成用以安装在涡轮机的一部分上的凸缘，所述凸缘联接至所述观察镜筒使得当所述凸缘联接至所述涡轮机时所述观察镜筒延伸穿过所述凸缘并进入所述涡轮机中。
技术方案12.根据技术方案11所述的成像系统，其特征在于，所述凸缘包括构造成用以接触所述观察镜筒的偏置部件。
技术方案13.根据技术方案11所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括相机，所述相机联接至所述凸缘并且构造成用以产生所述涡轮机的图像。
技术方案14.根据技术方案1所述的成像系统，其特征在于，所述至少一个冷却通道使用增材制造工艺形成在所述观察镜筒中，使得所述至少一个冷却通道包括沿着穿过所述观察镜筒的延伸的成角度部分和弯曲部分的其中至少之一。
技术方案15.一种用于检查涡轮机的成像系统，所述成像系统包括：
观察镜筒，所述观察镜筒沿着所述成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过所述涡轮机的进入端口，所述观察镜筒包括围绕所述纵向轴线延伸并且在其中限定腔体的壁；以及
光学镜筒，所述光学镜筒定位在所述腔体中使得所述光学镜筒沿着所述纵向轴线延伸，其中，所述光学镜筒为模块化并且可释放地联接至所述观察镜筒，所述光学镜筒包括沿着所述纵向轴线定位的多个光学元件。
技术方案16.根据技术方案15所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括从所述壁延伸以支承所述光学镜筒的多个支承结构，其中，所述多个支承结构限定至少一个冷却通道。
技术方案17.根据技术方案16所述的成像系统，其特征在于，所述多个支承结构中的各个支承结构均限定构造成用以接触所述光学镜筒的多孔表面。
技术方案18.根据技术方案16所述的成像系统，其特征在于，所述多个支承结构中的各个支承结构均包括边缘，所述边缘构造成用以接触所述光学镜筒，容纳使得所述光学镜筒的大部分不与所述多个支承结构接触。
技术方案19.根据技术方案15所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括至少一个冷却通道，所述至少一个冷却通道延伸穿过所述观察镜筒并且构造成用以当所述光学镜筒联接至所述观察镜筒时沿着所述光学镜筒延伸。
技术方案20.根据技术方案19所述的成像系统，其特征在于，所述至少一个冷却通道使用增材制造工艺形成在所述观察镜筒中，使得所述至少一个冷却通道在与所述纵向轴线倾斜的方向上延伸。
附图说明
当参照附图阅读以下详细说明时将更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，贯穿附图在其中同样的标号表示同样的部分，附图中：
图1为示例性燃气涡轮发动机的示意图；
图2为图1中所示燃气涡轮发动机的一部分的放大截面视图；
图3A为图1和图2中所示燃气涡轮发动机的成像系统的放大截面视图；
图3B为图3A中所示成像系统定位在图1和图2中所示燃气涡轮发动机中的示意图；
图4为图3A中所示并沿着线4-4截取的成像系统的观察镜筒的放大截面视图；
图5为图3A中所示并沿着线5-5截取的成像系统的观察镜筒的一部分的放大截面视图；
图6为用于结合图3A中所示成像系统使用的观察镜筒的备选实施例的放大截面视图；
图7为图6中所示观察镜筒的一部分的放大截面视图；
图8为用于结合图3A中所示成像系统使用并且包括支承结构的观察镜筒的备选实施例的放大截面视图；
图9为用于结合图3A中所示成像系统使用并且包括楔形支承结构的观察镜筒的备选实施例的放大截面视图；
图10为用于结合图3A中所示成像系统使用并且包括开环冷却系统和闭环冷却系统的观察镜筒的备选实施例的放大截面视图；
图11为穿过用于结合图3A中所示成像系统使用的观察镜筒的备选实施例的流体流的示意图；
图12为穿过用于结合图3A中所示成像系统使用并且包括绝缘体（insulation）的观察镜筒的备选实施例的流体流的示意图；
图13为穿过用于结合图3A中所示成像系统使用的观察镜筒的备选实施例的一部分的透视图；
图14为穿过图13中所示观察镜筒的流体流的示意图；
图15为用于结合图3A中所示成像系统使用并且包括栅格的观察镜筒的备选实施例的放大截面视图；
图16为图15中所示栅格的一部分的放大视图；以及
图17为处理热成像数据的示例性方法的流程图。
除非另有说明，文中提供的附图意图例示本发明的关键发明特征。这些关键发明特征据信适用于包括本发明的一个或多个实施例的多种多样的系统中。因此，附图并非意图包括本领域普通技术人员所知用于实施本发明所需的全部常规特征。
具体实施方式
在以下的说明书和权利要求中，将会提及许多用语，其将定义为具有以下含义。
单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数涵义，但上下文中另有清楚地规定除外。
“任选的”或“任选地”意思是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的情形和事件未发生的情形。
如文中贯穿说明书和权利要求所用，近似性措辞可用于修饰任何定量表述，其可容许地改变而不造成与其相关的基本功能方面的变化。因此，由用语或多个用语例如“约”和“大致”修饰的值不限于所列举的精确值。在至少一些情形中，近似性措辞可对应于用于测量该值的仪器的精度。在此且贯穿说明书和权利要求，范围界限可结合和/或互换，此类范围是确定的并且包括包含在其中的子范围，但上下文或语言文字另有规定除外。
如文中所用，用语“处理器”和“计算机”以及相关用语例如“处理装置”、“计算装置”和“控制器”不仅仅限于在本领域中称为计算机的那些集成电路，而是广义地指代微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、可编程逻辑单元（PLU）和专用集成电路，以及其它可编程电路，并且这些用语在文中可互换地使用。在文中所述的实施例中，存储器可包括但不限于计算机可读介质，例如随机存取存储器（RAM），以及计算机可读的非易失性介质，例如闪速存储器。备选地，软盘、光盘只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD），和/或数字通用光盘（DVD）也可使用。此外，在文中所述的实施例中，另外的输入通道可为但不限于与操作员接口相关联的计算机外围设备，例如鼠标和键盘。备选地，也可使用其它的计算机外围设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在示例性实施例中，另外的输出通道可包括但不限于操作员接口监控器。
另外，如文中所用，用语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括用于由个人计算机、工作站、客户机以及服务器执行的存储在存储器中的任何计算机程序。
如文中所用，用语“非暂时性计算机可读介质”旨在表示在用于信息（例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块，或者任何装置中的其它数据）的短期和长期存储的任何方法或技术中执行的任何有形的基于计算机的装置。因此，文中所述的方法可编码成嵌入在有形的、非暂时性计算机可读介质（包括但不限于存储装置和存储器装置）中的可执行指令。此类指令当由处理器执行时促使处理器执行文中所述方法的至少一部分。此外，如文中所用，用语“非暂时性计算机可读介质”包括全部有形的计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机存储装置，其包括但不限于易失性和非易失性介质，以及可移动和不可移动介质例如固件、物理和虚拟存储、CD-ROM、DVD，以及任何其它数字源例如网络或Internet，以及有待开发的数字手段，仅有的例外是暂时性传播信号。
此外，如文中所用，用语“实时”是指相关事件的发生时间、预定数据的测量和收集时间、用以处理数据的时间以及响应于事件和环境的系统时间中的至少一者。在文中所述的实施例中，这些行为和事件基本上瞬间地发生。
文中所述的方法和系统有助于检查涡轮机中的构件。例如，成像系统包括限定腔体的观察镜筒和接收在腔体中的光学镜筒。观察镜筒构造成用以延伸到涡轮机中并且光学元件定位在光学镜筒中以有助于成像系统产生涡轮机的图像。观察镜筒和光学镜筒为模块化以允许对观察镜筒和/或光学镜筒的更换。观察镜筒使用增材制造工艺制成，该增材制造工艺降低了用以组装成像系统的成本并且能使复杂的特征结构整合到观察镜筒中。例如，在一些实施例中，具有成角度（或倾斜）部分和弯曲部分的其中至少之一的冷却通道在增材制造工艺期间形成在观察镜筒中。在另外的实施例中，支承结构形成在观察镜筒中以支承光学镜筒。
图1为机器例如涡轮机且更具体为燃气涡轮发动机100的示意图。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100包括空气进口区段102、压缩机区段104、燃烧器区段106，以及涡轮区段108。压缩机区段104联接在空气进口区段102下游并与其成流动连通。此外，燃烧器区段106联接在压缩机区段104下游并与其成流动连通，而涡轮区段108联接在燃烧器区段106下游并与其成流动连通。燃气涡轮发动机100包括排放区段110，其位于涡轮区段108下游。此外，在示例性实施例中，涡轮区段108经由转子组件112联接至压缩机区段104，该转子组件包括但不限于压缩机驱动轴114和涡轮驱动轴115。
在示例性实施例中，燃烧器区段106包括多个燃烧器组件，也即燃烧器116，其分别与压缩机区段104联接成流动连通。燃烧器区段106还包括至少一个燃料喷嘴组件118。各个燃烧器116均与至少一个燃料喷嘴组件118成流动连通。此外，在示例性实施例中，涡轮区段108和压缩机区段104经由压缩机驱动轴114可旋转地联接至负载120。例如，在一些实施例中，负载120包括而不限于发电机和/或泵。在示例性实施例中，压缩机区段104包括至少一个压缩机叶片组件122。而且，在示例性实施例中，涡轮区段108包括至少一个涡轮叶片，也即，涡轮轮叶（bucket）124。各个压缩机叶片组件122和各个涡轮轮叶124均联接至转子组件112。具体地，各个压缩机叶片组件122均联接至压缩机驱动轴114以及各个涡轮轮叶124均联接至涡轮驱动轴115。在备选实施例中，燃气涡轮发动机100具有能使燃气涡轮发动机100如文中所述那样操作的任何构造。
在操作中，空气进口区段102朝向压缩机区段104导送入口空气150。压缩机区段104压缩入口空气150至更高压力和温度，随后朝向燃烧器区段106排出压缩空气152。压缩空气152与燃料（未示出）混合并在燃烧器区段106内点燃以生成向下游朝向涡轮区段108导送的燃烧气体154。具体地，压缩空气152的至少一部分导送至燃料喷嘴组件118。燃料也导送至燃料喷嘴组件118，在其中燃料与压缩空气152混合并且混合物在燃烧器116内点燃。在燃烧器116内生成的燃烧气体154向下游朝向涡轮区段108导送。在冲击涡轮轮叶124之后，热能转化成机械旋转能，其用于驱动转子组件112。涡轮区段108经由压缩机驱动轴114和涡轮驱动轴115驱动压缩机区段104和/或负载120，以及排放气体156穿过排放区段110排出至环境大气。
图2为燃气涡轮发动机100的一部分的放大截面视图。涡轮区段108包括至少部分地由涡轮轮叶124限定的热气体路径160。涡轮区段108还包括多个静止叶片，也即进一步限定热气体路径160的导叶（vane）162。成像系统164用于检查燃气涡轮发动机100。成像系统164包括延伸到热气体路径160的一部分中的至少一个观察镜筒166。例如，在一些实施例中，观察镜筒166延伸穿过进入端口到热气体路径160的一部分中。观察镜筒166为刚性的并且在尺寸方面设定成用以配合（或贴合）穿过进入端口并延伸到热气体路径160中。在一些实施例中，观察镜筒166为柔性以有助于观察镜筒166延伸穿过进入端口并进入热气体路径160中。在示例性实施例中，观察镜筒166朝向由第一级涡轮轮叶（也即，在燃烧器116与涡轮区段108的接头附近的第一级轮叶（S1B）167）所限定的热气体路径160的一部分引导。成像系统164构造成用以产生S1B 167的图像。在备选实施例中，观察镜筒166朝向能使成像系统164如文中所述那样操作的燃气涡轮发动机100的任何部分引导。
在示例性实施例中，成像系统164还包括至少一个处理器170和联接至处理器170的存储器装置172。燃气涡轮发动机100包括联接至处理器170的控制器176。在操作中，由成像系统164产生的S1B 167的温度测量结果传送至控制器176。控制器176构造成用以基于来自成像系统164的信息来确定燃气涡轮发动机100的操作特性和燃气涡轮发动机100的控制操作。在备选实施例中，燃气涡轮发动机100包括能使燃气涡轮发动机100如文中所述那样操作的任何控制器176。
在备选实施例中，成像系统164用于检查在高压和/或高温环境中的任何构件。例如，在一些实施例中，成像系统164用于检查航空器发动机。在示例性实施例中，成像系统164用于产生任何图像，例如在高压和/或高温环境中的构件的热图像（或热像）。
图3A为成像系统164的截面视图。成像系统164包括观察镜筒166和沿着纵向轴线174延伸的光学镜筒168。观察镜筒166包括围绕纵向轴线174延伸并且限定腔体173的壁171。光学镜筒168定位在腔体173中并且包括构造成用以配合在观察镜筒166的腔体173内的壁178。在示例性实施例中，壁171和壁178为圆柱形的。在备选实施例中，成像系统164包括能使成像系统164如文中所述那样操作的任何观察镜筒166和/或光学镜筒168。例如，在一些实施例中，观察镜筒166和/或光学镜筒168为棱柱例如三角棱柱和立方体。
此外，在示例性实施例中，光学镜筒168包括沿着纵向轴线174定位的多个光学元件180。光学元件180构造成用以引导和/或处理光以有助于成像系统164产生燃气涡轮发动机100的图像。例如，在一些实施例中，光学元件180包括使光穿过光学镜筒168衍射的透镜。在另外的实施例中，光学元件180包括光学纤维。在备选实施例中，成像系统164包括能使成像系统164如文中所述那样操作的任何构件。例如，在一些实施例中，成像系统164包括但不限于单个波长高温计、多个波长高温计、测量传感器、二维（2-D）成像传感器、立体或三维（3-D）成像传感器、基于透镜的会聚光学器件、基于反射镜的会聚光学器件、基于纤维束的会聚光学器件、分光计、二向色反射镜、光滤波器、静止成像机构、诸如扫描系统的成像机构、平移机器人，以及旋转机器人、光谱窗口传感器、红外传感器、可见光传感器，和/或瞬时红外传感器。在另外的实施例中，成像系统164构造成用于磷光温度测量。
在示例性实施例中，多个冷却通道182延伸穿过观察镜筒166。冷却通道182构造成用以引导冷却流体穿过成像系统164以降低成像系统164的温度。因此，冷却通道182有助于成像系统164在具有相对较高温度和压力的环境中操作。例如，成像系统164构造成用以耐受热气体路径160（图2中所示）的温度和压力。在示例性实施例中，冷却通道182在增材制造工艺期间形成在观察镜筒166中。因此，冷却通道182能够具有复杂的形状。例如，在一些实施例中，冷却通道182包括沿着冷却通道182穿过观察镜筒166延伸的弯曲和角度的其中至少之一。
此外，在示例性实施例中，光学镜筒168可释放地联接至观察镜筒166并且定位在腔体173中使得光学元件180沿着纵向轴线174定位。光学镜筒168和观察镜筒166为模块化的。换言之，光学镜筒168兼容于不同的观察镜筒166以及观察镜筒166兼容于不同的光学镜筒168。因此，在一些实施例中，光学镜筒168和/或观察镜筒166被移除和更换以允许成像系统164与不同的燃气涡轮发动机100一起操作。在备选实施例中，光学镜筒168和观察镜筒166以能使成像系统164如文中所述那样操作的任何方式联接。
在示例性实施例中，成像系统164构造成用以耐受沿着热气体路径160（图2中所示）的相对较高温度和压力。此外，成像系统164的特征结构例如冷却通道182在相对较高温度和压力环境内的操作期间降低成像系统164的温度。例如，观察镜筒166、光学镜筒168以及冷却通道182具有在增材制造工艺中形成的形状并且有助于对穿过成像系统164的冷却流体流的高效热传递。因此，成像系统164构造成用以在操作极限内的温度下维护成像系统164的整体，包括例如电子器件、光学器件以及外壳（housing）。
图3B为定位在燃气涡轮发动机100中的成像系统164的示意图。成像系统164包括凸缘183。凸缘183构造成用以安装在燃气涡轮发动机100的一部分例如壳体和/或管道镜端口上，并且接收观察镜筒166使得观察镜筒166延伸穿过凸缘183并进入燃气涡轮发动机100中。在一些实施例中，凸缘183包括偏置部件例如弹簧以将观察镜筒166保持就位并且当观察镜筒166联接至凸缘183时允许观察镜筒166的热膨胀和对齐。在备选实施例中，成像系统164包括能使成像系统164如文中所述那样操作的任何凸缘183。
在操作期间，凸缘183联接至燃气涡轮发动机100的壳体或管道镜端口。光学镜筒168组装并定位在观察镜筒166的腔体173内。观察镜筒166定位在燃气涡轮发动机100中并联接至凸缘183。相机壳体185联接至凸缘183，与光学镜筒168成聚焦连通。相机187和聚焦滑动件189定位在相机壳体185中并且构造成用以有助于成像系统164产生图像。在备选实施例中，成像系统164具有能使成像系统164如文中所述那样操作的任何构造。
图4为成像系统164（图3A中所示）的观察镜筒166并沿着线4-4截取的放大截面视图。图5为成像系统164（图3A中所示）的观察镜筒166的一部分并沿着线5-5截取的放大截面视图。观察镜筒166包括多个冷却通道182。冷却通道182在平行于纵向轴线174的第一方向上和倾斜于纵向轴线174的第二方向上延伸。如文中所用，用语“倾斜”是指不与基准平行或垂直的方向。此外，冷却通道182围绕纵向轴线174延伸并且具有螺旋状形状。冷却通道182的方向和形状允许观察镜筒166具有减小的尺寸并且能使冷却通道182沿靠光学元件180（图3A中所示）延伸。此外，冷却通道182有助于从光学镜筒168（图3A中所示）除热并且能使成像系统164（图3A中所示）在具有相对较高温度和压力的环境中例如沿着热气体路径160操作。此外，冷却通道182彼此连接成流动连通并且形成闭环冷却系统，也即，冷却通道182与观察镜筒166的外部密封。因此，穿过冷却通道182的冷却流受到抑制以免与成像系统164（图3A中所示）的测量干涉并且降低了冷却流的所需量。在备选实施例中，观察镜筒166包括能使成像系统164如文中所述那样操作的任何冷却通道182。
在示例性实施例中，观察镜筒166还包括构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）支承和定位在观察镜筒166内的至少一个支承结构184。如图5中所示，支承结构184具有螺旋状形状并且与冷却通道182对齐。因此，冷却通道182构造成用以当光学镜筒168接触支承结构184时从光学镜筒168（图3A中所示）和光学元件180（图3A中所示）除热。此外，在一些实施例中，支承结构184构造成用以有助于从光学镜筒168除热。因此，冷却通道182和支承结构184有助于光学镜筒168当成像系统164在具有相对较高温度和压力的环境中时具有降低的温度。在备选实施例中，观察镜筒166包括能使观察镜筒166如文中所述那样操作的任何支承结构184。例如，在一些实施例中，支承结构184包括柔性材料，例如泡沫和/或弹簧，其构造成用以减轻光学元件180的振动。
参看图3A，在示例性实施例中，冷却通道182构造成用以容纳热传递流体例如水和/或空气。热传递流体构造成用以从光学镜筒168和光学元件180接收热并且将热传递至散热器（未示出）。在备选实施例中，冷却通道204构造成用以含有能使成像系统164如文中所述那样操作的任何材料。例如，在一些实施例中，绝缘材料例如陶瓷材料定位在冷却通道204中。在另外的实施例中，冷却通道204构造成用以容纳真空。
图6为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用的观察镜筒200的放大截面视图。图7为观察镜筒200的一部分的放大截面视图。观察镜筒200构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）接收在腔体202内。观察镜筒200包括多个冷却通道204。冷却通道204与观察镜筒200的外部密封并且形成闭环冷却系统。冷却通道204包括线性部分206和弯曲部分208。线性部分206平行于纵向轴线174延伸。弯曲部分208在线性部分206之间延伸并连接该线性部分。因此，冷却通道204有助于观察镜筒200具有减小的尺寸。
在示例性实施例中，观察镜筒200包括围绕纵向轴线174延伸并且限定腔体202的壁238。壁238包括内径向表面212和外径向表面214。外径向表面214与内径向表面212径向地向外隔开。冷却通道204定位在内径向表面212和外径向表面214之间。在备选实施例中，冷却通道204定位在能使观察镜筒200如文中所述那样起作用的任何地方。例如，在一些实施例中，冷却通道204至少部分地向内径向表面212内径向地延伸。
图8为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用并且包括支承结构222的观察镜筒216的放大截面视图。观察镜筒216构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）接收在腔体218内。观察镜筒216包括壁220、多个支承结构222，以及多个冷却通道224。壁220围绕纵向轴线174延伸并且限定腔体218。支承结构222从壁220延伸到腔体218中以有助于将光学镜筒168（图3A中所示）定位在腔体218内。在备选实施例中，观察镜筒216包括能使观察镜筒216如文中所述那样起作用的任何构件。
在示例性实施例中，冷却通道224由壁220和支承结构222限定。此外，冷却通道224至少部分地打开以允许在冷却通道224和腔体218之间的流体流。因此，冷却通道224形成开环冷却系统。冷却通道224构造成用以在成像系统164（图3A中所示）的操作期间穿过观察镜筒216并沿着光学镜筒168（图3A中所示）引导冷却流体。
此外，在示例性实施例中，支承结构222沿着平行于纵向轴线174的壁220延伸。支承结构222包括基座226和凸缘228。凸缘228限定接触表面230，其构造成用以当光学镜筒168联接至观察镜筒216时接触光学镜筒168（图3A中所示）。凸缘228与壁220隔开。此外，凸缘228具有的宽度大于基座226的宽度。冷却通道204限定在凸缘228和壁220之间。此外，邻近支承结构222的凸缘228彼此隔开，使得光学镜筒168（图3A中所示）的至少一部分不与支承结构222接触以允许流体流接触光学镜筒168和降低从支承结构222至光学镜筒168的热传导。
此外，在示例性实施例中，观察镜筒216包括围绕纵向轴线174以相等角度距离隔开的三个支承结构222。在备选实施例中，观察镜筒216包括能使观察镜筒216如文中所述那样起作用的任何支承结构222。
参看图3和图8，在一些实施例中，接触表面230构造成用以降低对光学镜筒168和定位在光学镜筒168内的光学元件180的热传递。例如，在一些实施例中，接触表面230为多孔表面，其构造成用以减少支承结构222和光学镜筒168之间的接触并且有助于冷却光学镜筒168。在备选实施例中，支承结构222包括能使观察镜筒216如文中所述那样起作用的任何接触表面230。
图9为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用并且包括支承结构234的观察镜筒232的放大截面视图。观察镜筒232构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）接收在腔体236内。观察镜筒232包括壁238、多个支承结构234，以及多个冷却通道240。壁238围绕纵向轴线174延伸并且限定腔体236。支承结构234从壁238延伸到腔体236中以有助于将光学镜筒168（图3A中所示）定位在腔体236内。在一些实施例中，支承结构234包括栅格。在备选实施例中，观察镜筒232包括能使观察镜筒232如文中所述那样起作用的任何构件。
在示例性实施例中，支承结构234为楔形并且包括构造成用以接触光学镜筒168（图3A中所示）的凸脊242。因此，凸脊242减小观察镜筒232和光学镜筒168（图3A中所示）之间的接触面积且从而降低观察镜筒232和光学镜筒168之间的热传递。此外，大部分光学镜筒168不与支承结构234接触。如文中所用，用语“大部分”是指量超过50%。在备选实施例中，支承结构234具有能使观察镜筒232如文中所述那样起作用的任何形状。
图10为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用并且包括开环冷却系统和闭环冷却系统的观察镜筒244的放大截面视图。观察镜筒244构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）接收在腔体246内。观察镜筒244包括壁248、多个支承结构250、多个第一冷却通道252，以及多个第二冷却通道254。壁248围绕纵向轴线174延伸并且限定腔体246。支承结构250从壁248延伸到腔体246中以有助于将光学镜筒168（图3A中所示）定位在腔体246内。在备选实施例中，观察镜筒244包括能使观察镜筒244如文中所述那样起作用的任何构件。
此外，在示例性实施例中，第一冷却通道252延伸穿过观察镜筒244并且与观察镜筒244的外部密封。因此，第一冷却通道252为闭环冷却通道。此外，在示例性实施例中，壁248和支承结构250至少部分地限定第二冷却通道254。第二冷却通道254至少部分地打开以允许穿过观察镜筒244的流体流。因此，第二冷却通道254为开环冷却通道。
此外，在示例性实施例中，观察镜筒244使用增材制造工艺生产，该增材制造工艺能使观察镜筒244包括由第一冷却通道252形成的闭环冷却系统和由第二冷却通道254形成的开环冷却系统。此外，增材制造工艺允许观察镜筒244具有减小的尺寸。例如，增材制造工艺允许第一冷却通道252和第二冷却通道254具有包括弯曲部分和成角度部分的相对复杂形状。相比而言，至少一些已知的观察镜筒仅包括线性部分，其由机加工工艺例如镗削或钻削形成。
图11为穿过用于结合成像系统164（图3A中所示）使用的观察镜筒300的流体流的示意图。观察镜筒300包括限定腔体304的壁306。观察镜筒300构造成用以将光学镜筒302接收在腔体304内，使得环形空间308限定在光学镜筒302和壁306之间。环形空间308作为冷却通道用于流体310沿着光学镜筒302流动并从光学镜筒302传递热至观察镜筒300的外部。因此，观察镜筒300包括开环冷却系统。在一些实施例中，流体310包括空气和/或水。在备选实施例中，观察镜筒300包括能使观察镜筒300如文中所述那样操作的任何冷却系统。
在示例性实施例中，光学镜筒302包括侧壁312和光学元件316。侧壁312限定光学端口314以及光学元件316定位在光学端口314。在示例性实施例中，光学元件316包括红外相机。在备选实施例中，光学镜筒302包括能使光学镜筒302如文中所述那样起作用的任何光学元件316。
图12为穿过用于结合成像系统164（图3A中所示）使用并且包括绝缘体402的观察镜筒400的流体流的示意图。观察镜筒400包括限定腔体406的壁408。观察镜筒400构造成用以将光学镜筒404接收在腔体406内，使得环形空间410限定在光学镜筒404和壁408之间。绝缘体402沿着壁408的内部定位在环形空间410。环形空间410作为在绝缘体402和光学镜筒404之间的冷却通道用于流体412沿着光学镜筒404流动并从光学镜筒404传递热至观察镜筒400的外部。因此，观察镜筒400包括开环冷却系统。在示例性实施例中，绝缘体402抑制穿过壁408朝向流体412和光学镜筒404的热传递。
此外，在示例性实施例中，光学镜筒404包括壁414和光学元件418。光学镜筒404限定光学端口416以及光学元件418定位在光学端口416。在示例性实施例中，光学元件418包括红外相机。在备选实施例中，光学镜筒404包括能使光学镜筒404如文中所述那样起作用的任何光学元件418。
此外，在示例性实施例中，绝缘体402构造成用以抑制壁408在环形空间410和观察镜筒400的外部之间传递热。绝缘体402包括能使观察镜筒400如文中所述那样操作的任何绝缘材料。例如，在一些实施例中，绝缘体402包括但不限于玻璃纤维和陶瓷。在另外的实施例中，绝缘体402包括盖例如反射箔以减轻辐射热传递。
图13为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用的观察镜筒500的一部分的透视图。图14为穿过观察镜筒500的流体流的示意图。观察镜筒500包括外壁502和内壁504。外壁502与内壁504径向地向外隔开使得在二者之间限定环形空间506。内壁限定构造成用以接收光学元件510的腔体508。在示例性实施例中，光学元件510包括红外相机。在备选实施例中，观察镜筒500构造成用以接收能使观察镜筒500如文中所述那样操作的任何光学元件510。例如，在一些实施例中，光学元件510定位在光学镜筒中，该光学镜筒接收在观察镜筒500中。
在示例性实施例中，绝缘体512定位在环形空间506中。具体地，绝缘体512围绕内壁504定位。此外，流体例如空气容纳在外壁502和内壁504之间。因此，观察镜筒500具有双壁构成并且构造成用以降低对光学元件510的热传递。在备选实施例中，观察镜筒500具有能使观察镜筒500如文中所述那样操作的任何构造。例如，在一些实施例中，省去了绝缘体512。在另外的实施例中，观察镜筒500包括中间壁和/或位于内壁504和外壁502之间的结构。在示例性实施例中，内壁504包括开口518，其构造成用以降低环形空间506中的压力。
此外，在示例性实施例中，内壁504和外壁502由金属构成，包括例如而不限于不锈钢、镍基超级合金和钴基超级合金。在一些实施例中，观察镜筒500的部分例如外壁502和内壁504的外表面被抛光并具有相对低的辐射系数（emissivity）。在备选实施例中，观察镜筒500以任何方式组装并且包括能使观察镜筒500如文中所述那样起作用的任何材料。
此外，在示例性实施例中，绝缘体512包括能使观察镜筒500如文中所述那样操作的任何绝缘材料。例如，在一些实施例中，绝缘体512包括而不限于玻璃纤维和陶瓷。此外，在示例性实施例中，绝缘体512包括反射箔514，其构造成用以降低穿过绝缘体512的辐射热传递。
此外，在示例性实施例中，内壁504构造成用以引导流体516穿过观察镜筒500并沿着光学元件510以从光学元件510传递热至观察镜筒500的外部。因此，观察镜筒500包括开环冷却系统。在一些实施例中，流体516包括空气和/或水。在备选实施例中，观察镜筒500使用能使观察镜筒500如文中所述那样操作的任何流体516。
图15为用于结合成像系统164（图3A中所示）使用并且包括栅格602的观察镜筒600的放大截面视图。观察镜筒600构造成用以将光学镜筒168（图3A中所示）接收在腔体604内。观察镜筒600包括壁606。壁606和栅格602围绕纵向轴线174延伸。栅格602联接至壁606的内部并且有助于将光学镜筒168（图3A中所示）定位在腔体604内。在备选实施例中，观察镜筒600包括能使观察镜筒600如文中所述那样起作用的任何构件。
在示例性实施例中，栅格602构造成用以接触光学镜筒168（图3A中所示）并且有助于冷却流体从光学镜筒168除热。此外，栅格602减小观察镜筒600和光学镜筒168（图3A中所示）之间的接触面积且从而降低观察镜筒600和光学镜筒168之间的热传递。在备选实施例中，支承结构234具有能使观察镜筒232如文中所述那样起作用的任何形状。
图16为栅格（广义为支承结构）602的一部分的放大视图。在一些实施例中，栅格602包括具有宽度在大约200微米至大约500微米的范围的元件。在示例性实施例中，栅格602的元件具有近似300微米的宽度。栅格602限定多个开口608。在一些实施例中，开口608具有范围在大约50微米至大约10,000微米的宽度。在另外的实施例中，开口608具有范围在大约100微米至大约1,000微米的宽度。在示例性实施例中，开口608具有近似500微米的宽度。在备选实施例中，观察镜筒600包括能使观察镜筒600如文中所述那样操作的任何特征结构和/或开口。例如，在一些实施例中，观察镜筒600包括在支承结构上而不必在栅格中的开口608。
参看图2和图4，组装成像系统164的方法大体上包括形成观察镜筒166以及形成平行于纵向轴线174延伸穿过观察镜筒166的冷却通道182。在示例性实施例中，观察镜筒166和冷却通道182通过增材制造工艺期间形成。例如，在一些实施例中，材料例如粉末的层沉积在表面上并且该材料在累接（iterative）过程中选择性地固化（例如，使用能量源和/或粘合剂）以形成观察镜筒166。在一些实施例中，冷却通道182在增材制造工艺期间通过定位和/或移除沉积在表面上的层的部分来形成。在一些实施例中，观察镜筒166使用包括例如而不限于镍、铬、铁、钼、钴和/或铬合金的合金来形成。在备选实施例中，观察镜筒166使用能使观察镜筒166如文中所述那样起作用的任何材料来形成。
增材制造工艺和系统包括例如而不限于槽光固化、粉末床熔融、粘合剂喷射、材料喷射、叠层、材料挤出、直接能量沉积和混合系统。这些工艺和系统包括例如而不限于SLA（立体光刻设备）、DLP（数字光处理）、3SP（扫描、旋转和选择性曝光）、CLIP（连续液面生产）、SLS（选择性激光烧结）、DMLS（直接金属激光烧结）、SLM（选择性激光熔化）、EBM（电子束熔化）、SHS（选择性热烧结）、MJF（多喷射熔融）、3D打印、Voxeljet（粘接剂喷射）、Polyjet（聚合物喷射）、SCP（平滑曲率打印）、MJM（多喷嘴成型方案）、LOM（分层实体制造）、SDL（选择性沉积层压）、UAM（超声增材制造）、FFF（熔融长丝制造）、FDM（熔融沉积成型）、LMD（激光金属沉积）、LENS（激光工程化净成形）、DMD（直接金属沉积）、混合系统，以及这些工艺和系统的组合。这些工艺和系统可采用例如而不限于所有形式的电磁辐射、加热、烧结、熔化、固化、粘合、强化、挤压、嵌入，以及它们的组合。
增材制造工艺和系统采用材料例如包括而不限于聚合物、塑料、金属、陶瓷、沙土、玻璃、蜡、纤维、生物物质、合成物，以及这些材料的混合物。这些材料可采用对于给定材料和工艺或系统合适的各种形式在这些工艺和系统中使用，包括例如而不限于液体、固体、粉末、片、箔、条带、细丝、球丸、液体、浆料、丝线、雾化的、膏剂，以及这些形式的组合。
例如，增材制造工艺有助于成像系统164相比于至少一些已知的成像系统具有减小的尺寸。此外，增材制造工艺提供较宽泛范围的设计选项和允许复杂特征结构整合到观察镜筒166中。例如，在一些实施例中，不同的材料例如泡沫材料整合到观察镜筒166的结构中以提供增强的冷却特性。此外，增材制造工艺降低用以组装成像系统164的成本。具体地，增材制造工艺允许精确地形成诸如弯曲和角度的形状。在示例性实施例中，增材制造工艺允许观察镜筒166和冷却通道204具有不同的形状，因为该工艺不限于通过诸如钻削和镗削的机加工工艺所形成的形状。相比而言，至少一些已知的成像系统仅包括线性冷却通道，因为至少一些已知的制造工艺不提供弯曲或成角度部分。
因此，成像系统164相比于其它已知成像系统能够耐受更高的温度和压力。例如，观察镜筒166、光学镜筒168、冷却通道182和支承结构184的形状和构造有助于从成像系统164的构件除热和允许成像系统164将操作温度维持在成像系统164的构件的容限内。
图17为处理热成像数据的示例性方法700的流程图。在一些实施例中，方法700使用处理器170和/或控制器176（图2中所示）执行。方法700大体上包括收集702热辐射信号、将信号转换704成温度图（map）、检测706热异常、基于任何检测到的热异常执行708安全操作、基于温度图调节710燃气涡轮发动机100的操作参数、确定712燃气涡轮发动机100的优化操作参数、确定714构件状况，以及确定716维护操作。
在示例性实施例中，收集702包括收集与燃气涡轮发动机100的任何构件相关的热辐射信号。例如，在一些实施例中，热辐射信号与叶片、喷嘴、燃烧器衬套、护罩和/或燃气涡轮发动机100的任何其它构件相关。热辐射信号以原始数据形式收集702并且转换704成处理格式例如温度图。热辐射信号通过应用校正来转换704以将原始数据形式转化成处理格式用于解译。
此外，在示例性实施例中，一个或多个功能于是基于解译的数据来执行。例如，方法700包括功能例如检测706热异常、调节710燃气涡轮发动机100的操作参数，以及确定714构件状况。
此外，在示例性实施例中，热异常基于期望和/或平均温度读数来检测706。如文中所用，热异常是指与一组温度偏离的温度。如果热异常超出阈值和/或确定为操作风险，则基于检测到的热异常来执行708安全操作。在一些实施例中，执行708安全操作包括向操作人员提供指示或警报。在另外的实施例中，安全操作包括至少部分地基于检测到的操作异常来自动地调节燃气涡轮发动机100和/或使其停机。
此外，在一些实施例中，确定714构件状况包括确定燃气涡轮的任何构件的状况。例如，在一些实施例中，状况对于各个构件就相关辐射信号进行确定。在示例性实施例中，确定714包括产生构件的模型并且估计构件的使用寿命。基于所确定的状况，确定716维护操作。在一些实施例中，确定714包括安排构件的维护和/或修复。
上述方法和系统有助于检查涡轮机中的构件。例如，成像系统包括限定腔体的观察镜筒和接收在腔体中的光学镜筒。观察镜筒和光学镜筒为模块化以允许对观察镜筒和/或光学镜筒的更换。观察镜筒使用增材制造工艺制造，其降低了用以组装成像系统的成本并且能使复杂的特征结构整合到观察镜筒中。例如，在一些实施例中，具有成角度（或倾斜）部分和弯曲部分的其中至少之一的冷却通道在增材制造工艺期间形成在观察镜筒中。在另外的实施例中，支承结构形成在观察镜筒中。此外，在一些实施例中，光学元件定位在光学镜筒中，该光学镜筒可释放地联接至观察镜筒并且由支承结构支承。
文中所述方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下的其中至少一项，也即（a）减小用于涡轮机的成像系统的尺寸；（b）提供成像系统的模块化构件；（c）降低用以组装和操作用于涡轮机的成像系统的成本；（d）增加成像系统的构件的使用寿命；（e）增强从用于在高温和高压环境中使用的成像系统的光学元件的除热；（f）实现成像系统的构件的标准化；以及（g）减少用于开发和整合成像系统的构件所需的时间。
在上文详细地描述了用于燃气涡轮发动机的成像系统和用于操作的方法的示例性实施例。成像系统和操作此类系统的方法不限于文中所述的特定实施例，而是系统的构件和/或方法的步骤可与文中所述的其它构件和/或步骤独立和分离地采用。例如，该方法还可结合其它高温燃烧系统和方法使用，并且不限于仅与文中所述的燃气涡轮系统和成像系统以及方法一起来实施。确切而言，示例性实施例可结合许多其它高温燃烧应用来执行和采用。
尽管本发明的各个实施例的特定特征可在一些图中示出而在其它图中未示出，但这仅是为了方便起见。根据本发明的原理，一幅图中的任何特征都可结合任一其它图中的任何特征进行参考和/或主张权利。
一些实施例涉及使用一个或多个电子或计算装置。此类装置典型地包括处理器、处理装置，或者控制器，例如通用中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、微控制器、简化指令集计算机（RISC）处理器、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑电路（PLC）、可编程逻辑单元（PLU）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理（DSP）装置，和/或能够执行文中所述功能的任何其它电路或处理装置。文中所述的方法可编码成嵌入在计算机可读介质（包括但不限于存储装置和/或存储器装置）中的可执行指令。此类指令当由处理装置执行时促使处理装置执行文中所述方法的至少一部分。上述实例仅是示例性的，且因此并非意图以任何方式限制用语“处理器”和“处理装置”的定义和/或含义。
本书面描述使用实例来公开本发明（包括最佳模式）并且还使得本领域技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果此类其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差异的同等结构元件，则认为它们在权利要求的范围内。
标号列表
燃气涡轮发动机100
空气进口区段102
压缩机区段104
燃烧器区段106
涡轮区段108
排放区段110
转子组件112
压缩机驱动轴114
涡轮驱动轴115
燃烧器116
燃料喷嘴组件118
负载120
压缩机叶片组件122
涡轮轮叶124
入口空气150
压缩空气152
燃烧气体154
排放气体156
热气体路径160
导叶162
成像系统164
观察镜筒166
轮叶167
光学镜筒168
处理器170
壁171
存储器装置172
腔体173
纵向轴线174
控制器176
壁178
光学元件180
冷却通道182
凸缘183
支承结构184
相机壳体185
相机187
聚焦滑动件189
观察镜筒200
腔体202
冷却通道204
线性部分206
弯曲部分208
内径向表面212
外径向表面214
观察镜筒216
腔体218
圆柱形壁220
支承结构222
冷却通道224
基座226
凸缘228
接触表面230
观察镜筒232
支承结构234
腔体236
圆柱形壁238
冷却通道240
凸脊242
观察镜筒244
腔体246
壁248
支承结构250
第一冷却通道252
第二冷却通道254
观察镜筒300
光学镜筒302
腔体304
圆柱形壁306
环形空间308
流体310
圆柱形侧壁312
光学端口314
光学元件316
观察镜筒400
绝缘体402
光学镜筒404
腔体406
圆柱形壁408
环形空间410
流体412
圆柱形侧壁414
光学端口416
光学元件418
观察镜筒500
外圆柱形壁502
内圆柱形壁504
环形空间506
腔体508
光学元件510
绝缘体512
反射箔514
流体516
开口518
观察镜筒600
栅格602
腔体604
圆柱形壁606
开口608
方法700
收集702
转换704
检测706
执行708
调节710
确定712
确定714
确定716。

Claims (10)

1. 一种成像系统，包括：
观察镜筒，所述观察镜筒沿着所述成像系统的纵向轴线延伸并且构造成用以延伸穿过进入端口，所述观察镜筒包括围绕所述纵向轴线延伸并且限定腔体的壁；以及
延伸穿过所述观察镜筒的多个冷却通道，其中，所述多个冷却通道构造成用以引导冷却流体穿过所述观察镜筒以便冷却所述成像系统，并且其中，所述多个冷却通道形成在所述观察镜筒中使得所述多个冷却通道中的至少一个冷却通道在与所述纵向轴线倾斜的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道通过成角度部分和弯曲部分的其中至少之一来流动连通地连接以形成闭环冷却系统。
3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括从所述壁延伸以支承定位在所述腔体中的至少一个光学元件的至少一个支承结构，其中，所述至少一个支承结构包括构造成用以减轻所述至少一个光学元件的振动的柔性材料。
4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括从所述壁延伸以支承定位在所述腔体中的至少一个光学元件的多个支承结构，其中，所述多个支承结构限定所述至少一个冷却通道。
5.根据权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括光学镜筒，其中，所述多个支承结构中的各个支承结构均限定构造成用以接触所述光学镜筒的多孔表面。
6.根据权利要求4所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括光学镜筒，其中，所述多个支承结构中的各个支承结构均包括构造成用以接触所述光学镜筒的边缘，并且其中，所述光学镜筒的大部分不与所述多个支承结构接触。
7.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道包括第一组开环冷却通道和第二组闭环冷却通道。
8.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道中的各个冷却通道均含有绝缘材料。
9.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多个冷却通道具有螺旋状形状。
10.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括在所述腔体内的至少一个支承结构，其中，所述至少一个支承结构包括栅格。
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