FR2962215A1 - Systeme et procede multispectraux pour produire des donnees 2d de temperature - Google Patents

Abstract

Système comprenant un système d'imagerie (36) conçu pour recevoir, d'un intérieur d'une turbine, une image de gaz (80) et d'une surface observable à travers les gaz (80), diviser l'image en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température des gaz (80) et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de la surface, et délivrer des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité.

Description

B11-2336FR 1 Système et procédé multispectraux pour produire des données 2D de température

La présente invention a pour objet un système et un procédé multispectraux pour créer des cartes 2D de température. Certains moteurs à turbine à gaz comprennent une turbine ayant des hublots d'observation conçus pour faciliter la surveillance de diverses pièces dans la turbine. Par exemple, un système de pyrométrie peut être en communication optique avec les hublots et conçu pour mesurer la température de certaines pièces dans un passage de gaz chauds de la turbine. De plus, un système de contrôle optique peut être monté dans les hublots et conçu pour donner une image 2D des pièces de la turbine. Comme on le comprendra, certaines espèces de produits de combustion, telles que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone, absorbent et émettent des rayonnements sur une large gamme de longueurs d'onde. De la sorte, seule une fraction des longueurs d'onde émises par les pièces de la turbine atteignent les hublots avec une intensité suffisante et une perturbation négligeable pour des mesures précises. Par conséquent, certains systèmes de pyrométrie et/ou de contrôle optique sont conçus pour surveiller certaines longueurs d'onde les plus susceptibles de traverser les produits de combustion sans guère d'absorption ni de perturbations. Malheureusement, concevoir un système pour surveiller de telles longueurs d'onde rend le système ordinairement impropre au contrôle d'émissions gazeuses. Par conséquent, les systèmes de pyrométrie et/ou de contrôle optique conçus pour surveiller des pièces d'une turbine risquent de ne pas permettre la détermination de la température des gaz dans la turbine. Par ailleurs, une mesure intrusive de la température, notamment à l'aide de thermocouples disposés dans le passage de gaz chauds, risque de nuire à la circulation de gaz dans la turbine. De plus, comme les thermocouples ne mesurent que la température de gaz directement au contact du thermocouple, les variations de température entre thermocouples risquent de passer inaperçues. En outre, la durée de vie des thermocouples risque d'être fortement limitée en raison de la température élevée associée au flux de gaz dans la turbine. Dans une première forme de réalisation, un système comprend un dispositif de division de longueurs d'onde conçu pour communiquer optiquement avec un intérieur de la turbine et pour diviser une image de l'intérieur de la turbine en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant la température d'un gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'une surface. Le système comprend aussi une matrice de détecteurs en communication optique avec le dispositif de division de longueurs d'onde. La matrice de détecteurs est conçue pour délivrer des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité. Dans une deuxième forme de réalisation, un système comprend un système d'imagerie conçu pour recevoir, depuis un intérieur d'une turbine, une image d'un gaz et d'une surface observable à travers le gaz, pour diviser l'image en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température du gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de la surface, et pour délivrer des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité. Dans une troisième forme de réalisation, un procédé comprend la réception d'une image d'un gaz et d'une surface observable à travers le gaz. Le procédé comprend également la division de l'image en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température du gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de la surface. Le procédé comprend en outre la délivrance de signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels les mêmes repères désignent les mêmes parties sur tous les dessins, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un système d'imagerie conçu pour capturer des cartes 2D d'intensité d'un gaz et d'une surface observable à travers le gaz, selon certaines formes de réalisation présentées de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'une section de turbine, représentant diverses pièces de turbine qui peuvent être surveillées par le système d'imagerie selon certaines formes de réalisation présentées ; - la figure 3 est une vue schématique du système d'imagerie orienté vers un gaz et une surface observable à travers le gaz selon certaines formes de réalisation présentées ; - la figure 4 est une vue schématique du système d'imagerie comprenant de multiples matrices de détecteurs conçues pour fournir à une unité de commande de multiples cartes 2D d'intensité de telle sorte que l'unité de commande puisse produire une série de tranches de cartes de température et/ou une carte 3D de température du gaz selon certaines formes de réalisation présentées ; et - la figure 5 est un organigramme d'un procédé pour générer une carte de température d'un gaz et une carte de température d'une surface observable à travers le gaz selon certaines formes de réalisation présentées. Une ou plusieurs formes de réalisation spécifiques seront décrites ci-après. Dans le but de donner une description concise de ces formes de réalisation, tous les détails d'une mise en oeuvre réelle ne peuvent pas être décrits ici. I1 faut souligner que lors de l'élaboration de toute mise en oeuvre réelle, comme dans tout projet d'étude ou de conception, il faut prendre de nombreuses décisions spécifiques de la mise en oeuvre pour atteindre les objectifs spécifiques des développeurs, comme le respect de contraintes liées au système et liées à son succès commercial, lesquelles peuvent varier d'une mise en oeuvre à une autre. De plus, il faut noter qu'un tel travail de mise au point risque d'être complexe et long, mais serait néanmoins une entreprise ordinaire de conception, élaboration et fabrication pour les spécialistes ordinaires mettant à profit la présente description.

En parlant d'éléments de diverses formes de réalisation présentées ici, les articles définis et indéfinis, au singulier et au pluriel, sont destinés à signifier qu'il y a un ou plusieurs éléments. I1 est entendu que les termes "comportant", comprenant" et "ayant" sont inclusifs et signifient qu'il peut y avoir des éléments supplémentaires autres que les éléments énumérés. Les formes de réalisation décrites ici permettent d'améliorer le fonctionnement et l'entretien d'une turbine en réalisant une carte 2D ou 3D de température des gaz d'échappement dans la turbine, ainsi qu'une carte 2D de température de la surface de pièces de la turbine. Dans une forme de réalisation, un système d'imagerie comprend un dispositif de division de longueurs d'onde en communication optique avec un hublot d'observation donnant sur une turbine. Le dispositif de division de longueurs d'onde est conçu pour diviser une image d'un intérieur de la turbine en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'une surface (p.ex. des aubes fixes, des aubes mobiles, des parois d'extrémités, des plates-formes, des joints ailes d'anges, des enveloppes, etc.). Le système d'imagerie comprend également une matrice de détecteurs en communication optique avec le dispositif de division de longueurs d'onde. La matrice de détecteurs est conçue pour délivrer des signaux respectifs indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité. Dans certaines formes de réalisation, le système d'imagerie comprend une unité de commande conçue pour créer d'après les signaux une première carte 2D de température des gaz et une deuxième carte 2D de température de la surface. Dans d'autres formes de réalisation, l'unité de commande est conçue pour créer une série de tranches de cartes 2D de température dans un volume contenant les gaz, chaque tranche étant orientée perpendiculairement à l'axe circonférentiel de la turbine. Dans encore d'autres formes de réalisation, l'unité de commande est conçue pour combiner ces tranches afin de créer une carte 2D de température des gaz dans le volume. La carte 2D ou 3D de température des gaz ainsi réalisée et la carte 2D de température des gaz et la carte D de température de la surface peuvent servir à commander le moteur de turbine pendant le fonctionnement et/ou estimer la durée de vie restante de pièces d'une turbine, en améliorant de ce fait l'efficacité du fonctionnement et de l'entretien de la turbine. Considérant maintenant les dessins, la figure 1 est un schéma de principe d'un système 10 de turbine comprenant un système d'imagerie conçu pour capturer des cartes 2D d'intensité de gaz et d'une surface observable à travers les gaz. Le système 10 de turbine comprend un injecteur 12 de combustible, une source 14 de combustible et une chambre de combustion 16. Comme illustré, la source 14 de combustible fait passer un combustible liquide et/ou un combustible gazeux, tel que du gaz naturel, jusqu'au système 10 de turbine à gaz via l'injecteur 12 débouchant dans la chambre de combustion 16. Comme examiné plus loin, l'injecteur 12 de combustible est conçu pour injecter et mélanger le combustible avec de l'air comprimé. La chambre de combustion 16 permet l'inflammation et la combustion du mélange combustible-air, puis fait passer jusque dans une turbine 18 les gaz d'échappement chauds sous pression. Comme on le comprendra, la turbine 18 comprend un ou plusieurs stators munis d'aubes fixes ou mobiles, et un ou plusieurs rotors ayant des aubes qui tournent par rapport aux stators. Les gaz d'échappement passent par les aubes du/des rotors de turbine, ce qui fait tourner le/les rotors de la turbine. Un accouplement entre le rotor de turbine et un arbre 19 fait tourner l'arbre 19, qui est également accouplé avec plusieurs organes dans tout le système 10 de turbine à gaz, comme illustré. Finalement, les produits de combustion peuvent sortir du système 10 de turbine à gaz par une sortie 20 de gaz d'échappement.

Un compresseur 22 comprend des aubes faisant corps avec un rotor entraîné en rotation par l'arbre 19. Lorsque de l'air passe par les aubes en rotation, la pression de l'air augmente, ce qui fournit à la chambre de combustion 16 suffisamment d'air pour une bonne combustion. Le compresseur 22 peut faire admettre de l'air dans le système 10 de turbine à gaz via une admission 24 d'air. Par ailleurs, l'arbre 19 peut être couplé à une charge 26, laquelle peut fonctionner grâce à la rotation de l'arbre 19. Comme on le comprendra, la charge 26 peut être tout dispositif susceptible d'utiliser la puissance de la force de rotation produite par le système 10 de turbine à gaz, tel qu'un groupe électrogène ou une charge mécanique extérieure. Par exemple, la charge 26 peut comprendre un générateur électrique, une hélice d'aéronef et autres. L'admission 24 d'air entraîne de l'air 30 jusque dans le système 10 de turbine à gaz par l'intermédiaire d'un mécanisme approprié tel qu'une admission d'air froid. L'air 30 passe ensuite par les aubes du compresseur 22, qui fournit de l'air comprimé 32 à la chambre de combustion 16. En particulier, l'injecteur 12 de combustible peut injecter dans la chambre de combustion 16 l'air comprimé 32 et le combustible 14, sous la forme d'un mélange combustible-air 34. Selon une autre possibilité, l'air comprimé 32 et le combustible 14 peuvent être injectés directement dans la chambre de combustion pour s'y mélanger et brûler. Comme illustré, le système 10 de turbine comprend un système d'imagerie 36 couplé optiquement à la turbine 18. Dans la forme de réalisation illustrée, le système d'imagerie 36 comprend un système optique ou une connexion optique d'imagerie 38 (p.ex. un câble à fibres optiques, un guide d'onde optique, etc.) s'étendant entre un hublot d'observation 40 donnant sur l'intérieur de la turbine 18 et un dispositif de division 42 de longueurs d'onde. Bien que le hublot représenté 40 soit placé vers une entrée de la turbine 18, il doit être entendu que le hublot 40 peut être placé en divers endroits le long de la turbine 18. Comme détaillé plus loin, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde est conçu pour diviser une image d'un intérieur de la turbine en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'un gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'une surface. Une matrice 44 de détecteurs couplée optiquement au dispositif de division 42 de longueur d'onde est conçue pour délivrer des signaux respectifs indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité. Dans la forme de réalisation illustrée, la matrice 44 de détecteurs communique avec une unité de commande 46 conçue pour créer, d'après les signaux respectifs, une première carte 2D de température du gaz et une deuxième carte 2D de température de la surface. Comme détaillé plus loin, l'unité de commande 46 peut également être conçue pour produire une série de tranches de cartes 2D de température à travers un volume contenant le gaz, chaque tranche étant orientée perpendiculairement à un axe circonférentiel de la turbine. Dans certaines formes de réalisation, l'unité de commande peut être conçue pour combiner ces tranches afin de créer une carte 3D de température du gaz dans le volume. La carte 2D ou 3D de température de gaz ainsi obtenue peut servir à commander le moteur à turbine pendant le fonctionnement pour améliorer le rendement, réduire les émissions et/ou prolonger la durée de vie de pièces d'une turbine. De plus, la carte 2D de température de la surface peut faciliter le contrôle et la validation des performances d'une pièce de turbine et/ou l'estimation de la durée de vie restante de pièces d'une turbine. La figure 2 est une vue en coupe d'une section de turbine, représentant diverses pièces de turbine susceptibles d'être contrôlées par le système d'imagerie 36. Comme illustré, les gaz d'échappement/produits de combustion 48 issus de la chambre de combustion 16 entrent dans la turbine 18 dans une direction axiale 50 et/ou une direction circonférentielle 52. La turbine représentée 18 comprend au moins deux étages, les deux premiers étages étant représentés sur la figure 2. D'autres configurations de turbines peuvent comprendre davantage ou moins d'étages de turbine. Par exemple, une turbine peut comprendre 1, 2, 3, 4, 5, 6 étages de turbine ou plus. Le premier étage de turbine comprend des aubes fixes 54 et des aubes mobiles 56 sensiblement équidistantes dans la direction circonférentielle 52 autour de la turbine 18. Les aubes fixes 54 du premier étage font corps avec la turbine 18 et sont conçues pour diriger des gaz de combustion vers les aubes mobiles 56. Les aubes mobiles 56 du premier étage sont montées sur un rotor 58 entraîné en rotation par les gaz d'échappement 48 passant par les aubes mobiles 56. Le rotor 58 est à son tour accouplé avec l'arbre 19, qui entraîne le compresseur 22 et la charge 26. Les gaz d'échappement 48 passent ensuite par les aubes fixes 60 du deuxième étage et les aubes mobiles 62 du deuxième étage. Les aubes mobiles 62 du deuxième étage sont étalement montées sur le rotor 58. A mesure que les gaz d'échappement 48 traversent chaque étage, l'énergie issue des gaz est convertie en énergie de rotation du rotor 58. Après leur passage par chaque étage de turbine, les gaz d'échappement 48 sortent de la turbine 18 dans la direction axiale 50.

Dans la forme de réalisation illustrée, chaque aube fixe 54 de premier étage s'étend vers l'extérieur, dans une direction radiale 66, depuis une paroi d'extrémité 64. La paroi d'extrémité 64 est conçue pour empêcher les gaz d'échappement chauds 48 d'entrer dans le rotor 58. Une paroi d'extrémité semblable peut être présente au voisinage immédiat des aubes fixes 60 du second étage et des éventuelles aubes fixes suivantes en aval. De même, chaque aube mobile 56 du premier étage s'étend vers l'extérieur, dans la direction radiale 66, depuis une plate-forme 68. Comme on le comprendra, la plate-forme 68 fait partie d'un pied 70 qui relie l'aube mobile 56 au rotor 58. Le pied 70 comporte également un joint d'étanchéité, ou aile d'ange, 72 conçu pour empêcher les gaz d'échappement chauds 48 de pénétrer dans le rotor 58. Des plates-formes et des ailes d'anges similaires peuvent être présents au voisinage immédiat des aubes mobiles 62 du deuxième étage, et des éventuelles aubes mobiles suivantes en aval. Par ailleurs, une enveloppe 74 est placée radialement vers l'extérieur des aubes mobiles 56 du premier étage. L'enveloppe 74 est conçue pour limiter le plus possible la quantité de gaz d'échappement 48 qui évite les aubes mobiles 56. L'évitement par les gaz n'est pas souhaitable car de l'énergie des gaz évitant les aubes n'est pas interceptée par les aubes 56 ni transformée en énergie de rotation. Bien que le système d'imagerie 36 soit décrit ci-après en référence à des systèmes de surveillance dans la turbine 18 d'un moteur 10 à turbine à gaz, il doit être entendu que le système d'imagerie 36 peut servir à contrôler des pièces dans d'autres machines tournantes et/ou alternatives, telles qu'une turbine, dans lesquelles de la vapeur ou un autre fluide de travail passe par des aubes mobiles de turbine pour produire de l'énergie ou une poussée. De plus, le système d'imagerie 36 peut servir à surveiller un intérieur d'un moteur alternatif tel qu'un moteur à combustion interne fonctionnant à l'essence ou au diesel. Comme on le comprendra, diverses pièces dans la turbine 18 (p.ex. les aubes fixes 54 et 60, les aubes mobiles 56 et 62, les parois d'extrémités 64, les plates-formes 68, les ailes d'anges 72, les enveloppes 74, etc.) seront exposées aux gaz d'échappement chauds 48 issus de la chambre de combustion 16. Par conséquent, il peut être souhaitable de mesurer une température de certaines pièces pendant le fonctionnement de la turbine 18 pour assurer que la température reste dans des limites voulues et/ou de contrôler les contraintes thermiques dans les pièces. Par exemple, le système d'imagerie 36 peut être conçu pour déterminer une carte 2D de température des aubes mobiles 56 de turbine du premier étage. Comme on le comprendra, la carte 2D de température peut servir à déterminer un gradient de température sur l'envergure de chaque aube mobile 56, de qui facilite le calcul des contraintes thermiques dans l'aube mobile 56.

De plus, il peut être souhaitable de surveiller une température des gaz d'échappement 48 passant par la turbine 18. Comme on le comprendra, un contrôle précis de la température des gaz peut faciliter le réglage des paramètres de la turbine à gaz pour accroître le rendement de la turbine, réduire les émissions et/ou prolonger la durée de vie des pièces au contact des gaz d'échappement. Comme détaillé plus loin, le système d'imagerie 36 est conçu pour créer une carte 2D de température des gaz d'échappement 48 au voisinage immédiat des aubes mobiles 56 du premier étage de la turbine. Dans certaines formes de réalisation, l'unité de commande 46 peut également être conçue pour créer une série de tranches de cartes 2D de température dans un volume contenant les gaz, chaque tranche étant orientée perpendiculairement à l'axe circonférentiel 52 de la turbine 18. De plus, l'unité de commande peut être conçue pour combiner ces tranches afin de créer une carte 3D de température des gaz dans le volume.

La forme de réalisation illustrée comprend trois connexions optiques 38 afin de coupler optiquement les hublots 40 au dispositif de division 42 de longueurs d'onde. Comme illustré, une première connexion optique 76 est couplée à un hublot d'observation 40 placé en amont de l'aube mobile 56 et orienté vers l'aube mobile 56, une deuxième connexion optique 78 est couplée à un autre hublot d'observation 40 placé en aval du premier hublot et sensiblement aligné avec la direction radiale 66, et une troisième connexion optique 79 est couplée à un troisième hublot d'observation 40 placé en aval du deuxième hublot et orienté vers l'amont. Dans cette configuration, la première connexion optique 76 transportera jusqu'au dispositif de division 42 de longueur d'onde une image de l'aube mobile 56 et des gaz d'échappement 48 situés en amont de l'aube mobile 56. De plus, les deuxième et troisième connexions optiques 78 et 79 transporteront jusqu'au dispositif de division 42 de longueur d'onde des images d'autres perspectives des gaz d'échappement 48. Comme détaillé plus loin, l'unité de commande 46 peut utiliser des images des gaz d'échappement 48 prises depuis des perspectives différentes afin de créer de multiples tranches de cartes 2D de température et/ou une carte 3D de température des gaz d'échappement 48. Comme on le comprendra, les hublots 40 peuvent être orientés dans la direction axiale 50, la direction circonférentielle 52 et/ou la direction radiale 66 afin de diriger les hublots 40 vers des zones voulues de l'aube mobile 56 et/ou des gaz d'échappement 48 situés au voisinage immédiat de l'aube mobile 56. Dans d'autres formes de réalisation possibles, on peut employer un nombre plus ou plus grand de hublots 40 et de connexions optiques 38 pour obtenir des images de l'aube mobile 56 du premier étage et/ou des gaz au voisinage immédiat de l'aube. Par exemple, certaines formes de réalisation peuvent employer 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 hublots 40 ou plus et un nombre correspondant de connexions optiques 38 pour transporter jusqu'au dispositif de division 42 de longueur d'onde des images de l'aube 56 et des gaz d'échappement 48. Comme détaillé plus loin, des tranches plus précises de cartes 2D de température et/ou des cartes 3D de température peuvent être créées avec des perspectives supplémentaires prises depuis davantage de hublots 40 et connexions optiques 38. Comme évoqué plus haut, les connexions optiques 38 peuvent comprendre, par exemple, un câble à fibres optiques ou un système optique d'imagerie (p.ex. un système rigide de guide d'onde optique d'imagerie). I1 faut également souligner que, dans certaines formes de réalisation, on peut se passer des connexions optiques 38 et que le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut être directement couplé optiquement aux hublots 40.

Bien que, dans la forme de réalisation illustrée, les hublots 40 soient placés au droit des aubes mobiles 56 du premier étage et de l'écoulement des gaz d'échappement 48 en amont des aubes 56, il doit être entendu que, dans d'autres formes de réalisation possibles, les hublots 40 peuvent être placés à proximité d'autres pièces d'une turbine et/ou d'autres zones de circulation de gaz d'échappement. Par exemple, un ou plusieurs hublots 40 peuvent être placés au droit des aubes fixes 54 du premier étage, des aubes fixes 60 du deuxième étage, des aubes mobiles 62 du deuxième étage, des parois d'extrémités 64, des plates-formes 68, des ailes d'anges 72, des enveloppes 74 ou d'autres pièces présentes dans la turbine 18. De telles configurations permettent de capturer des images des gaz d'échappement 48 et de la pièce observable à travers les gaz d'échappement 48. Encore d'autres formes de réalisation peuvent comprendre des hublots 40 placés à proximité de multiples pièces à l'intérieur de la turbine 18 et/ou de multiples zones de circulation de gaz d'échappement. De même que pour les aubes mobiles 56 du premier étage, le système d'imagerie 36 peut créer une carte 2D de température pour chaque pièce dans un champ de vision d'un hublot 40, ainsi qu'une carte 2D de température des gaz d'échappement 48 situés entre la pièce et le hublot 40. De la sorte, on peut mesurer les contraintes thermiques dans diverses pièces d'une turbine et/ou la température de gaz d'échappement au voisinage immédiat des pièces, ce qui donne à un opérateur des données utilisables pour régler des paramètres de fonctionnement du système 10 de turbine et/ou pour déterminer la périodicité d'interventions d'entretien. Comme évoqué plus haut, les connexions optiques 38 (p.ex. un câble à fibres optiques, un guide d'onde optique, etc.) transportent jusqu'au dispositif de division 42 de longueurs d'onde une image de l'intérieur de la turbine. Le dispositif de division 42 de longueurs d'onde est à son tour conçu pour diviser l'image en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température des gaz d'échappement 48 et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'une pièce de turbine. La matrice 44 de détecteurs couplée optiquement au dispositif de division 42 de longueurs d'onde est conçue pour délivrer un signal ou des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité. La matrice 44 de détecteurs peut être conçue pour capturer de multiples images au cours d'un laps de temps. Comme on le comprendra, certaines pièces d'une turbine, telles que les aubes mobiles 56 de premier étage décrites plus haut, peuvent tourner à grande vitesse dans la direction circonférentielle 52 de la turbine 18. Par conséquent, pour capturer une image de ces pièces, la matrice 44 de détecteurs peut être conçue pour fonctionner à une fréquence suffisante pour fournir à l'unité de commande 46 une image sensiblement fixe de chaque pièce. Par exemple, dans certaines formes de réalisation, la matrice 44 de détecteurs peut être conçue pour délivrer les signaux indiquant la carte 2D d'intensité de chaque image à une fréquence supérieure à environ 100 000, 200 000, 400 000, 600 000, 800 000 ou 1 000 000 Hz, voire plus. Dans encore d'autres formes de réalisation, la matrice 44 de détecteurs peut être conçue pour délivrer les signaux indiquant la carte 2D d'intensité de chaque image avec un délai d'intégration d'environ 10, 5, 3, 2, 1 ou 0,5 microsecondes, voire moins. De la sorte, une carte 2D de température peut être créée pour chaque pièce tournante d'une turbine. Par ailleurs, il faut souligner que les gaz d'échappement 48 tournent dans la direction circonférentielle 52 lorsque les gaz traversent la turbine 18 dans la direction axiale vers l'aval. Par conséquent, la matrice 44 de détecteurs peut être conçue pour fonctionner à une fréquence suffisante pour fournir à l'unité de commande 46 une image sensiblement fixe des gaz d'échappement 48. Comme détaillé plus loin, chaque série d'images des gaz d'échappement 48 prise à un moment particulier peut servir pour créer, à l'aide de techniques de tomographie, une tranche de carte 2D de température. A mesure que les gaz d'échappement 48 tournent dans la direction 52, des tranches suivantes peuvent être créées, ce qui permet d'établir une série de tranches de cartes 2D de température, combinables pour créer une carte 3D de température des gaz d'échappement 48. Dans certaines formes de réalisation, les connexions optiques 38 peuvent être couplées à un multiplexeur présent dans le dispositif de division 42 de longueurs d'onde pour fournir à la matrice 44 de détecteurs des images provenant de chaque point d'observation. I1 est entendu que des images provenant de chaque connexion optique 38 peuvent subir un multiplexage spatial ou temporel. Si, par exemple, le multiplexeur est conçu pour multiplexer les images dans l'espace, chaque image peut être projetée sur une partie différente de la matrice 44 de détecteurs. Dans cette configuration, une image provenant de la connexion optique 76 peut être dirigée vers une première partie (p.ex. un premier tiers) de la matrice 44 de détecteurs, une image provenant de la deuxième connexion optique 78 peut être dirigée vers une deuxième partie (p.ex. un deuxième tiers) de la matrice 44 de détecteurs et une image provenant de la troisième connexion optique 79 peut être dirigée vers une troisième partie (p.ex. un troisième tiers). De la sorte, la matrice 44 de détecteurs peut capturer chaque image à une résolution d'un tiers. Autrement dit, la résolution spatiale est inversement proportionnelle au nombre de signaux à multiplexage spatial. Comme on le comprendra, une résolution plus faible donne à l'unité de commande 46 une moindre couverture spatiale de la pièce de turbine et/ou des gaz d'échappement 48 qu'une résolution plus élevée. Par conséquent, le nombre de signaux à multiplexage spatial peut être limité par la résolution minimale suffisante pour que l'unité de commande 46 établisse une carte 2D voulue de température de la pièce de turbine et/ou une carte 2D ou 3D voulue des gaz d'échappement 48. Selon une autre possibilité, des images fournies par les connexions optiques 38 peuvent subir un multiplexage temporel. Par exemple, selon une autre possibilité, la matrice 44 de détecteurs peut capturer une image à partir de chaque connexion optique 38 en utilisant la résolution entière de la matrice 44 de détecteurs. A l'aide de cette technique, il est possible d'utiliser la résolution entière de la matrice 44 de détecteur, mais la fréquence de la capture peut être réduite proportionnellement au nombre de points d'observation balayés. Si, par exemple, deux points d'observation sont balayés et si la fréquence de la matrice de détecteurs est de 100 000Hz, la matrice 44 de détecteurs ne peut balayer des images que depuis chaque point d'observation à 50 000 Hz. Par conséquent, le nombre de signaux à multiplexage temporel peut être limité par la fréquence de balayage souhaitée. De plus, la prise d'images des gaz d'échappement 48 depuis différentes perspectives à des instants sensiblement différents peut réduire la précision des tranches de cartes 2D de température. La figure 3 est une vue schématique du système d'imagerie 36 orientée vers des gaz 80 (p.ex. des gaz d'échappement 48) et une surface, telle que l'aube mobile 56 de turbine illustrée, observable à travers les gaz 80. Dans la forme de réalisation illustrée, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde est orienté vers les aubes mobiles 56 du premier étage. Cependant, il doit être entendu que, dans d'autres formes de réalisation possibles, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut être orienté vers d'autres pièces de la turbine (p.ex. des aubes fixes 54 et 60, des aubes mobiles 62, des parois d'extrémités 64, des plates-formes 68, des ailes d'anges 72, des enveloppes 74, etc.). Comme on le comprendra, un rayonnement électromagnétique peut être émis depuis l'aube mobile 56 et les gaz 80. Ce rayonnement électromagnétique peut à son tour être intercepté comme image par le système d'imagerie 36 (p.ex. une image combinée des longueurs d'onde émises par l'aube 56 et non absorbées par les gaz 80 et des longueurs d'onde émises par les gaz 80). Une telle image peut comporter un rayonnement à longueur d'onde dans les régions infrarouge, visible et/ou ultraviolette du spectre électromagnétique. Comme illustré, une lentille 82 est placée entre le dispositif de division 42 de longueurs d'onde et le gaz 80. La lentille 82 est conçue pour concentrer sur le dispositif de division 42 de longueur d'onde le rayonnement émis par l'aube 56 et les gaz 80. Comme on le comprendra, la lentille 82, ou une série de lentilles 82, établira un champ de vision 84 couvrant au moins une partie de l'aube mobile 56 du premier étage, ou d'autres pièces de turbine voulues. Le champ de vision 84 sera également affecté par la position du dispositif de division 42 de longueurs d'onde par rapport à la pièce de turbine et/ou la configuration de la connexion optique 38 éventuellement présente. En choisissant une lentille appropriée 82 et/ou en plaçant correctement le dispositif de division 42 de longueurs d'onde, on peut établir un champ de vision voulu 84, en permettant de la sorte au système d'imagerie 36 de capturer une image 2D des gaz 80 et de la pièce observable à travers les gaz 80. La forme de réalisation illustrée comprend également un filtre 86 placé entre la lentille 82 et les gaz 80. Le filtre peut être un filtre passe-bas, un filtre passe-haut ou un filtre passe-bande conçu pour réduire l'intervalle de longueurs d'onde du rayonnement reçu par le système d'imagerie 36. Par exemple, le filtre 86 peut être conçu pour faciliter le passage d'un rayonnement à intervalle de longueurs d'onde d'environ 1 à 5 micromètres. Un tel intervalle de longueurs d'onde peut être approprié pour la mesure de température de la pièce de turbine et des gaz d'échappement. Dans d'autres formes de réalisation possibles, le filtre peut être omis ou combiné avec la lentille 82. Comme évoqué plus haut, le système d'imagerie 36 est conçu pour capturer un profil 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température des gaz 80 et un profil 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de l'aube mobile 56. On soulignera que l'aube mobile 56 émettra un rayonnement sur une large gamme de longueurs d'onde à mesure que la température de l'aube augmentera. De plus, certaines espèces de produits de combustion telles que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone absorbent et émettent un rayonnement sur un grand intervalle de longueurs d'onde en réponse à l'augmentation de la température. De la sorte, pendant le fonctionnement du moteur 10 à turbine à gaz, seule une fraction des longueurs d'onde émises par l'aube mobile 56 atteignent le système d'imagerie 36 avec une intensité suffisante et des perturbations négligeables pour une mesure précise de l'intensité. Par conséquent, le système d'imagerie 36 peut être conçu pour mesurer l'intensité de certaines longueurs d'onde qui sont plus susceptibles de traverser les gaz 80 sans forte absorption ni perturbation pour déterminer la température de l'aube mobile 56. Par exemple, des longueurs d'onde dans la partie rouge du spectre visible et/ou dans le spectre du proche infrarouge peuvent traverser les gaz 80 avec une moindre absorption que d'autres intervalles de fréquence. Par conséquent, certaines formes de réalisation peuvent utiliser de tels intervalles de fréquence pour déterminer la température de l'aube 56. Par exemple, certains systèmes d'imagerie 36 peuvent être conçus pour mesurer l'intensité de longueurs d'onde dans un intervalle d'environ 0,5 à 1,4 micromètres, 1,5 à 1,7 micromètres et/ou 2,1 à 2,4 micromètres pour déterminer la température d'aubes. Cependant, il faut noter que d'autres formes de réalisation possibles peuvent mesurer une intensité de rayonnement électromagnétique dans d'autres parties des spectres visible, infrarouge et/ou ultraviolet. De même, pour la détermination de la température des gaz, le système d'imagerie 36 peut être conçu pour mesurer l'intensité de certaines longueurs d'onde émises par les gaz 80. Par exemple, l'intensité du rayonnement émis par les gaz 80 dans un intervalle de longueurs d'onde d'environ 1,4 à 1,5 micromètres, 1,7 à 2,1 micromètres, 2,4 à 3 micromètres et/ou 4 à 5 micromètres peut être sensiblement plus forte que l'intensité du rayonnement émis la l'aube mobile 56 dans les mêmes intervalles de longueurs d'onde. Par conséquent, le système d'imagerie 36 peut être conçu pour mesurer l'intensité de longueurs d'onde dans cet intervalle pour déterminer la température des gaz 80. Cependant, comme l'espèce des gaz d'échappement peut varier, d'autres formes de réalisation possibles peuvent mesurer une intensité de rayonnement électromagnétique dans d'autres parties des spectres visible, infrarouge et/ou ultraviolet. Dans la forme de réalisation illustrée, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde est conçu pour diviser l'image des gaz 80 et de l'aube mobile 56 de turbine observable à travers les gaz 80 en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde X1 indiquant une température des gaz 80 et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde X2 indiquant une température de l'aube mobile 56. I1 doit être entendu que les longueurs d'onde désignées par X1 et X2 peuvent représenter une gamme continue de longueurs d'onde ou de groupes de longueurs d'onde discrètes réparties sur tout le spectre électromagnétique. Dans des formes de réalisation dans lesquelles les longueurs d'onde X1 et/ou X2 représentent de multiples groupes discontinus d'intervalles de longueurs d'onde, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut être conçu pour diviser l'image en intervalles voulus, puis combiner certains intervalles pour former les groupes désignés par X1 et X2. Le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut comprendre tout mécanisme approprié conçu pour séparer l'image des gaz 80 et de l'aube mobile 56 et ainsi obtenir la première carte d'intensité de longueurs d'onde X1 et la deuxième carte d'intensité de longueurs d'onde X2. Par exemple, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut comprendre un ou plusieurs miroirs dichroïques conçus pour convertir l'image et ainsi obtenir les première et deuxièmes cartes d'intensité. I1 faut souligner que les miroirs dichroïques comportent une surface réfléchissante conçue pour réfléchir un rayonnement d'un intervalle de longueurs d'onde voulu, tout en laissant passer le reste du rayonnement. Dans certaines formes de réalisation, un premier miroir dichroïque peut être conçu pour réfléchir un rayonnement à longueurs d'onde X1 tout en se laissant traverser par le reste des longueurs d'onde. Les longueurs d'onde restantes peuvent alors être dirigées vers un deuxième miroir dichroïque conçu pour réfléchir un rayonnement à longueurs d'onde X2.

Comme on le comprendra, la gamme de longueurs d'onde réfléchies par le miroir dichroïque peut être choisie en particulier en fonction du revêtement appliqué sur le miroir. Dans encore d'autres formes de réalisation, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut comporter un diviseur d'image et de multiples filtres pour convertir l'image et ainsi obtenir les première et deuxième cartes d'intensité. Par exemple, le diviseur d'image peut comporter une série de lentilles, de prismes, de miroirs et/ou de matériel optique à propriétés de réflexion et/ou de réfraction pour diviser l'image en multiples copies d'image ayant chacune une répartition spectrale (p.ex. un intervalle de longueurs d'onde) sensiblement similaire. Une première copie d'image peut être dirigée à travers un premier filtre conçu pour faciliter le passage d'un rayonnement à longueurs d'onde X1, et une autre copie d'image peut être dirigée à travers un deuxième filtre conçu pour faciliter le passage d'un rayonnement à longueurs d'onde X2. Encore d'autres formes de réalisation peuvent employer un prisme de séparation de longueurs d'onde à plusieurs canaux pour séparer directement l'image en première et deuxième cartes d'intensité voulues. Encore d'autres formes de réalisation peuvent utiliser un masque de filtrage ayant de multiples filtres pour étroites bandes de longueurs d'onde, chaque filtre pour étroite bande de longueur d'onde étant en communication optique avec des éléments de détection respectifs de la matrice de détecteurs.

Une fois que l'image a été divisée en intervalles de longueurs d'onde voulues, la première carte 2D d'intensité est dirigée vers une première matrice 87 de détecteurs et la deuxième carte 2D d'intensité est dirigée vers une deuxième matrice 88 de détecteurs. Chaque matrice 87 et 88 de détecteurs est conçue pour délivrer à l'unité de commande 46 un ou plusieurs signaux indiquant la carte 2D respective d'intensité. Bien que deux matrices 87 et 88 de détecteurs soient employées dans la présente forme de réalisation, il doit être entendu qu'on peut utiliser une unique matrice de détecteurs pour recevoir les deux cartes 2D d'intensité. Par exemple, chaque carte d'intensité peut être projetée sur une partie de la matrice sans chevauchement, ou encore la matrice de détecteurs peut être conçue pour recevoir sélectivement et en alternance chaque carte d'intensité. Comme évoqué plus haut, l'unité de commande 46 est conçue pour créer une première carte 2D de température des gaz et une deuxième carte 2D de température de la surface d'après les signaux provenant des matrices 87 et 88 de détecteurs. Par exemple, la température d'un gaz ou d'une pièce peut être déterminée en mesurant l'intensité d'un rayonnement électromagnétique émis à une longueur d'onde particulière par l'objet. Par exemple, si on suppose une émissivité égale à l'unité (hypothèse du Corps Noir), la loi de Planck peut servir pour calculer la température à partir d'une mesure d'intensité de rayonnement. Cependant, comme les pièces réelles peuvent avoir une émissivité inférieure à l'unité, l'unité de commande 46 peut utiliser une valeur d'émissivité constante reposant sur l'observation expérimentale et/ou le calcul. En calculant la température en chaque point de la première carte 2D d'intensité, l'unité de commande 46 peut créer une carte 2D 90 de température des gaz 80. Puisque l'image est prise dans un plan sensiblement perpendiculaire à une direction 89 du champ de vision 84, la première carte 2D 90 de température représente une carte intégrée de température des gaz d'un plan défini par un axe radial 91 et un axe circonférentiel 95. Autrement dit, chaque point de la première carte 90 de température représente la température des gaz dans la direction 89, en moyenne sur le trajet. De même, en calculant la température en chaque point de la deuxième carte 2D d'intensité, l'unité de commande 46 peut créer une carte 2D 92 de température de l'aube mobile 56. Comme évoqué plus haut, les cartes 90 et 92 de température peuvent servir à commander le moteur à turbine pendant le fonctionnement et/ou à estimer la durée de vie restante de pièces de la turbine, ce qui améliore le rendement et l'entretien de la turbine. La figure 4 est une vue schématique du système d'imagerie 36 comprenant de multiples matrices de détecteurs conçues pour fournir à l'unité de commande 46 de multiples cartes 2D d'intensité de telle sorte que l'unité de commande 46 puisse créer une série de tranches de cartes de température et/ou une carte en 3D (c'est-à-dire volumétrique) de température des gaz 80. Comme représenté, de multiples ensembles composés d'un dispositif de division de longueurs d'onde et d'une matrice de détecteurs sont orientés vers un volume 93 contenant les gaz 80. D'une manière spécifique, un premier dispositif de division 94 de longueurs d'onde est couplé à une première matrice 96 de détecteurs, et l'ensemble est disposé en amont du volume 93 dans la direction axiale 50. Comme représenté, un premier champ de vision 98 du premier dispositif de division 94 de longueurs d'onde est incliné vers l'aval en direction du volume 93. De plus, un deuxième dispositif de division 100 de longueurs d'onde est couplé à une deuxième matrice 102 de détecteurs, et l'ensemble est placé hors du volume 93 dans la direction radiale 66. Comme représenté, un deuxième champ de vision 104 du deuxième dispositif de division 100 de longueurs d'onde est orienté radialement vers le bas en direction du volume 93. En outre, un troisième dispositif de division 106 de longueurs d'onde est couplé à une troisième matrice 108 de détecteurs, et l'ensemble est placé en aval du volume 93 dans la direction axiale 50. Comme représenté, un troisième champ de vision 110 du troisième dispositif de division 106 de longueurs d'onde est incliné vers l'amont en direction du volume 93. Dans cette configuration, les champs de vision 98, 104 et 110 se chevauchent dans le volume 93. Dans la forme de réalisation représentée, chaque matrice 96, 102 et 108 de détecteurs communique par couplage avec l'unité de commande 46 et est conçue pour délivrer un signal ou des signaux indiquant la carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant la température des gaz. En outre, l'unité de commande 46 est conçue pour recevoir les signaux et créer de multiples cartes 2D de température des gaz 80 dans le volume 93. Par exemple, l'unité de commande 46 peut créer une carte 2D de température des gaz 80 dans un plan perpendiculaire au champ de vision de chaque ensemble, comme dans le cas de la configuration décrite plus haut en référence à la figure 3. Dans encore d'autres formes de réalisation, l'unité de commande 46 peut créer, d'après les signaux, une série 112 de tranches de cartes 2D de température à travers le volume 93. Une telle forme de réalisation peut produire de meilleures données concernant la répartition de la température dans les gaz 80, ce qui contribue à un fonctionnement plus efficace du moteur 10 à turbine. Par exemple, l'unité de commande 46 peut utiliser des techniques tomographiques pour calculer mathématiquement une carte 2D de température des gaz 80 dans un plan perpendiculaire à la direction circonférentielle 52. Dans de telles formes de réalisation chaque matrice 96, 102 et 108 de détecteurs recevra dans un premier temps une carte 2D d'intensité des gaz 80 dans un plan perpendiculaire au champ de vision respectif. L'unité de commande 46 peut utiliser ces cartes d'intensité pour créer une première tranche 114 à travers le volume 93 à l'aide de diverses techniques tomographiques telles que des méthodes de reconstruction par développement fini, des Techniques Algébriques de Reconstruction (ART), maximisation de l'attente du maximum de vraisemblance (ML-EM), reconstruction itérative, techniques statistiques de reconstruction ou autres techniques de reconstruction adéquates.

Comme évoqué plus haut, les gaz 80 peuvent tourner dans la direction circonférentielle 52 à travers la turbine 18. Par conséquent, une deuxième tranche 116 de carte 2D de température à travers le volume 93 peut être calculée en capturant dans un deuxième temps des cartes 2D d'intensité, et une troisième tranche 118 peut dans un troisième temps être calculée en créant des cartes 2D d'intensité. Comme évoqué plus haut, le délai d'intégration peut être inférieur à environ 10, 5, 3, 2, 1 ou 0,5 microsecondes, voire moins, et les cartes 2D d'intensité peuvent être capturées à une fréquence supérieure à environ 100 000, 200 000, 400 000, 600 000, 800 000 ou 1 000 000 Hz, voire plus. De la sorte, la série de tranches 112 peut donner une reconstruction précise de la répartition de la température dans les gaz 80. En outre, la fréquence élevée et le court délai d'intégration, combinés avec diverses techniques tomographiques 3D, peuvent permettre à l'unité de commande 46 de créer une carte 3D 120 de température des gaz 80 dans le volume 93. La carte 3D 120 de température des gaz ainsi obtenue peut servir à commander le moteur à turbine pendant le fonctionnement pour améliorer le rendement, réduire les émissions et/ou prolonger la durée de vie de pièces d'une turbine. Bien que trois ensembles composés d'un dispositif de division de longueurs d'onde et d'une matrice de détecteurs soient inclus dans la forme de réalisation illustrée, il doit être entendu qu'un nombre d'ensembles plus grand ou plus petit peuvent être employés dans d'autres formes de réalisation possibles. Par exemple, certaines formes de réalisation peuvent comprendre 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou plus de dix ensembles pour capturer différentes perspectives du volume 93. Comme on le comprendra, une reconstruction plus précise de la répartition de la température dans le volume 93 peut être produite avec un plus grand nombre d'ensembles. Dans encore d'autres formes de réalisation, de multiples dispositifs de division de longueurs d'onde peuvent être couplés optiquement à une seule matrice de détecteurs comportant un multiplexeur pour capturer simultanément ou successivement des images à partir de chaque dispositif de division de longueurs d'onde. A nouveau dans encore d'autres formes de réalisation, de multiples connexions optiques 38 s(étendant depuis de multiples hublots d'observation 40 jusqu'à un unique dispositif de division de longueurs d'onde peuvent être employés pour capturer chaque carte 2D d'intensité, comme dans la configuration illustrée sur la figure 2. D'autres formes de réalisation possibles peuvent employer un unique ensemble orientable, composé d'un dispositif de division de longueurs d'onde et d'une matrice de détecteurs pour capturer chaque carte 2D d'intensité servant à créer les tranches de cartes 2D de température. Par exemple, dans certaines formes de réalisation, l'ensemble peut être mobile entre de multiples positions pour capturer de multiples perspectives des gaz 80 dans le volume 93. Dans encore d'autres formes de réalisation, l'ensemble peut comprendre un dispositif mobile/rotatif à réflexion ou réfraction (p.ex. un miroir, un prisme, etc.) pour orienter un ensemble fixe vers différentes zones des gaz 80 présents dans le volume 93. Du fait de la vitesse à laquelle tournent les gaz 80 dans la direction circonférentielle 52, le délai associé à la réorientation de l'ensemble risque de provoquer un calcul imprécis des tranches 112. Par conséquent, l'unité de commande 46 peut être conçue pour demander à la matrice de détecteurs de capturer des images pendant des rotations ultérieures des gaz 80. Par exemple, la vitesse de rotation des gaz 80 peut être sensiblement similaire à la vitesse de rotation des aubes mobiles 56 de turbine. Par conséquent, l'unité de commande 46 peut demander à la matrice de détecteurs de capturer une image des gaz 80 lorsqu'une aube particulière est située au voisinage immédiat de la matrice. L'unité de commande 46 peut alors réorienter l'ensemble vers une seconde zone des gaz 80. Lorsque l'aube mobile particulière revient au voisinage immédiat de la matrice, l'unité de commande 46 peut demander à la matrice de détecteurs de capturer une deuxième image. Cette technique peut être répétée pour capturer de multiples perspectives des gaz 80 avec un seul ensemble. Après la capture de chaque carte 2D d'intensité, l'unité de commande 46 peut construire de la manière décrite plus haut une tranche de carte de température. Des tranches supplémentaires peuvent être créées en répétant la technique pour d'autres positions de l'aube. La figure 5 est un organigramme d'un procédé 122 pour créer une carte de température de gaz et une carte de température d'une surface observable à travers les gaz. Tout d'abord, comme représenté par le bloc 124, une image des gaz et de la surface observable à travers les gaz est reçue. Comme évoqué plus haut, l'image peut être reçue d'un intérieur de la turbine 18 via un hublot d'observation 40 et une connexion optique 38. Dans une telle configuration, les gaz seront constitués par des gaz d'échappement 48 traversant la turbine 18, et la surface consistera en une pièce de turbine. Ensuite, l'image est divisée en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant la température des gaz et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant la température de la surface, comme représenté par le bloc 126. Une telle opération de division peut être effectuée par le dispositif de division 42 de longueur d'onde en communication optique avec le hublot 40 donnant sur l'intérieur de la turbine 18. Des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité sont alors délivrés, comme représenté par le bloc 128. Par exemple, le dispositif de division 42 de longueurs d'onde peut être en communication optique avec une ou plusieurs matrices de détecteurs conçues pour recevoir les cartes d'intensité et délivrer un signal respectif. Dans certaines formes de réalisation, une première carte 2D de température des gaz et une deuxième carte 2D de température de la surface sont créées, comme présenté par le bloc 130. Par exemple, les matrices de détecteurs peuvent communiquer avec l'unité de commande 46 par couplage et l'unité de commande 46 peut être conçue pour recevoir les signaux et créer les cartes 2D de température d'après l'intensité détectée des longueurs d'onde choisies. Dans encore d'autres formes de réalisation, de multiples cartes 2D de température des gaz peuvent être créées, comme représenté par le bloc 132. Par exemple, le système d'imagerie 36 peut comprendre de multiples ensembles composés d'un dispositif de division de longueurs d'onde et d'une matrice de détecteurs et l'unité de commande 46 peut créer une carte 2D de température des gaz dans un plan perpendiculaire à un champ de vision de chaque ensemble. Dans encore d'autres formes de réalisation, l'unité de commande 46 peut créer, à l'aide de techniques tomographiques, une série de tranches de cartes 2D de température à travers les gaz. Enfin, comme représenté par le bloc 134, une carte 2D de température des gaz peut être créée.

LISTE DES REPERES

10 Système de turbine à gaz 12 Injecteur de combustible 14 Source de combustible 16 Chambre de combustion 18 Turbine 19 Arbre 20 Sortie de gaz d'échappement 22 Compresseur 24 Admission 26 Charge 28 30 Air 32 Air comprimé 34 Mélange combustible-air 36 Système d'imagerie 38 Connexion optique 40 Hublot d'observation 42 Dispositif de division de longueurs d'onde 44 Matrice de détecteurs 46 Unité de commande 48 Gaz d'échappement 50 Direction axiale 52 Direction circonférentielle 54 Aube fixe de premier étage 56 Aube mobile de premier étage 58 Rotor de turbine 60 Aube fixe de deuxième étage 62 Aube mobile de deuxième étage 64 Paroi d'extrémité 66 Direction radiale 68 Plate-forme 70 Pied 72 Joint aile d'ange 74 Anneau de renforcement de turbine 76 Première connexion optique 78 Deuxième connexion optique 79 Troisième connexion optique 80 Gaz 82 Lentille 84 Champ de vision 86 Filtre 87 Première matrice de détecteurs 88 Deuxième matrice de détecteurs 89 Orientation du champ de vision 90 Première carte 2D de température 91 Axe radial 92 Deuxième carte 2D de température 93 Volume 94 Premier dispositif de division de longueurs d'onde 95 Axe circonférentiel 96 Première matrice de détecteurs 98 Premier champ de vision 100 Deuxième dispositif de division de longueurs d'onde 102 Deuxième matrice de détecteurs 104 Deuxième champ de vision 106 Troisième dispositif de division de longueurs d'onde 108 Troisième matrice de détecteurs 110 Troisième champ de vision 112 Série de tranches de cartes 2D de température 114 Première tranche de carte 2D de température 116 Deuxième tranche de carte 2D de température 118 Troisième tranche de carte 2D de température 120 Carte 3D de température 122 Organigramme du procédé 124 cf. organigramme 126 cf. organigramme 27

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système (10) comprenant : un dispositif de division (42) de longueurs d'onde conçu pour communiquer optiquement avec un intérieur d'une turbine (18) et pour diviser une image de l'intérieur de la turbine (18) en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de gaz (80) et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température d'une surface ; et une matrice (44) de détecteurs en communication optique avec le dispositif de division (42) de longueurs d'onde, la matrice (44) de détecteurs étant conçue pour délivrer des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité.
2. 2. Système (10) selon la revendication 1, comprenant une unité de commande (46) communiquant avec la matrice (44) de détecteurs par couplage, l'unité de commande (46) étant conçue pour créer, d'après les signaux, une deuxième carte 2D (90) de température des gaz (80) et une deuxième carte 2D (92) de température de la surface.
3. 3. Système (10) selon la revendication 2, dans lequel l'unité de commande (46) est conçue pour créer d'après les signaux, à l'aide de techniques tomographiques, une pluralité de premières cartes 2D (112) de température.
4. 4. Système (10) selon la revendication 3, dans lequel chaque carte 2D (114, 116, 118) de température comporte une tranche à travers un volume (93) contenant les gaz (80), et dans lequel chaque tranche (114, 116, 118) est orientée perpendiculairement à un axe circonférentiel (52) de la turbine (18).
5. 5. Système (10) selon la revendication 4, dans lequel l'unité de commande (46) est conçue pour créer, à partir de la pluralité de tranches (112), une carte 3D (120) de température des gaz (80) dans le volume (93).
6. 6. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel la matrice (44) de détecteurs est conçue pour délivrer les signaux à une fréquence supérieure à environ 100 000 Hz.
7. 7. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel les longueurs d'onde indiquant la température des gaz (80) sont d'environ 1,4 à 5 micromètres et les longueurs d'onde indiquant la température de la surface sont d'environ 0,5 à 2,4 micromètres.
8. 8. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de division (42) de longueurs d'onde est conçu pour être couplé optiquement, par l'intermédiaire d'un câble à fibres optiques ou d'un système optique d'imagerie (38), à un hublot d'observation (40) donnant sur l'intérieur de la turbine (18).
9. 9. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel la surface est constituée par une aube mobile (56, 62), une aube fixe (54, 60), une plate-forme (68), un joint aile d'ange (72) ou une enveloppe (74).
10. 10. Système (10) comprenant : un système d'imagerie (36) conçu pour recevoir, d'un intérieur d'une turbine (18), une image de gaz (80) et d'une surface observable à travers les gaz (80), diviser l'image en une première carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température des gaz (80) et une deuxième carte 2D d'intensité de longueurs d'onde indiquant une température de la surface, et délivrer des signaux indiquant les première et deuxième cartes 2D d'intensité.