KR101635296B1 - 광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101635296B1
KR101635296B1 KR1020147021148A KR20147021148A KR101635296B1 KR 101635296 B1 KR101635296 B1 KR 101635296B1 KR 1020147021148 A KR1020147021148 A KR 1020147021148A KR 20147021148 A KR20147021148 A KR 20147021148A KR 101635296 B1 KR101635296 B1 KR 101635296B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
visual image
turbine
visual
optical tube
Prior art date
Application number
KR1020147021148A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140107644A (ko
Inventor
에르왕 발레인
Original Assignee
지멘스 에너지, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/362,308 external-priority patent/US8896661B2/en
Priority claimed from US13/362,365 external-priority patent/US9366855B2/en
Application filed by 지멘스 에너지, 인크. filed Critical 지멘스 에너지, 인크.
Publication of KR20140107644A publication Critical patent/KR20140107644A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101635296B1 publication Critical patent/KR101635296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
    • G02B17/0652—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors on-axis systems with at least one of the mirrors having a central aperture
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2492—Arrangements for use in a hostile environment, e.g. a very hot, cold or radioactive environment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 온라인으로 작동하는 발전 터빈의 내부를 시각적으로 비파괴 검사하고 비접촉 적외선(IR)으로 온도를 모니터링하는 광학 검사 시스템에 관한 것이다. 상기 광학 검사 시스템은 관찰 포트를 가진 광학 튜브와, 550㎚에서 20㎛까지의 분광 반사율 범위를 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 반사 미러 또는 미러 어레이와, 상기 관찰 포트에서 멀리 장착되며 상술한 바와 같은 분광 범위 내에서 높은 투과율을 가진 투명창을 포함한다. 상술한 바와 같은 광학 시스템은 근적외선 범위(대략 1㎛의 파장)에서 금속 터빈 블레이드의 표면 온도와 장적외선 범위(대략 10㎛의 파장)에서 단열 코팅 터빈 블레이드의 표면 온도를 선택적으로 측정하기 위해 사용될 수 있다.

Description

광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ONLINE INSPECTION OF TURBINES USING AN OPTICAL TUBE WITH BROADSPECTRUM MIRRORS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 "비구면 렌즈를 포함한 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 13/362,308 호 및 "온도 및 진동 보상 렌즈 마운트를 포함한 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 출원된 미국 특허 출원 번호 제 13/362,365 호를 우선권 주장하며, 이 출원들은 모두 2012년 1월 31일자에 출원되어 동시 계류중이고 인용에 의해 본원에 통합되어 있다.
연방 정부에서 후원하는 개발에 관한 진술
본 발명에 대한 개발은 미국 에너지부에 의해 지급 결정된 계약 번호 제 DE-FC26-05NT42644 호에 의거하여 부분적으로 지원되었다. 따라서, 미국 정부는 본 발명에서 소정의 권리를 가질 수 있다.
본 발명은, 600℃(1112℉) 이상의 범위의 표면 온도로 작동하는 금속이나 단열재로 코팅된 단열 코팅(TBC) 터빈 블레이드를 구비한 가스 터빈 등의 온라인 발전 터빈을 비파괴 내부 검사하고 온도를 모니터링하기 위한 광학 검사 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은, 가시광선에서 장파장 적외선까지의 분광 반사율 범위를 가진 일련의 미러를 사용하고, 즉, 골드 미러의 경우 550㎚에서 20㎛까지의 분광 반사율 범위를 가지며, 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 광학 튜브를 포함하는, 광학 검사 시스템에 관한 것이다. 상술한 바와 같은 광학 검사 시스템은 근적외선 범위(대략 1 내지 2㎛의 파장)에서 금속 터빈 블레이드의 표면 온도와 장적외선 범위(대략 8 내지 12㎛의 파장)에서 단열 코팅 터빈 블레이드의 표면 온도를 선택적으로 측정하기 위해 사용될 수 있다.
적외선 또는 가시 스펙트럼 온라인 카메라 시스템은 고온 굴절 렌즈 광학 시스템을 고속 카메라 결상과 조합하여, 발전용 가스 터빈, 증기 터빈, 발전기 또는 이들과 관련된 장비의 주요 내부 엔진 부품들이 발전소에서 작동되고 있을 때 이들을 모니터링한다. 광학 검사 시스템 설계를 위해서는, 장비의 가혹한 작동 환경 내에서 생존하면서, 피검 부품들의 방사율과 양립할 수 있는 최상의 화상 품질을 제공하기 위해, 렌즈와 광학 재료의 선택과 조합이 필요하다. 또한, 가능하다면, 각종 내부 엔진 부품들에서 다중 응용하기 위해 광역 검사 파장 스펙트럼에 걸쳐 동일한 광학 검사 시스템 부품을 사용하는 것이 바람직하다.
예컨대, 금속 터빈 블레이드는 근적외선인 1 내지 2㎛ 파장 범위에서 높은 방사율을 갖는다. 작동하는 가스 터빈 블레이드 섹션 내에서 대략 1000℃(~1830℉)의 적대적인 온도 환경을 견딜 수 있는, 근적외선 및 중적외선인 1 내지 5㎛ 파장 범위에서 우수한 투과율을 제공하기에 적합한 굴절 렌즈 재료가 있다. 따라서, 근적외선 범위에서 그러한 굴절 렌즈 광학 시스템에 커플링되는 카메라 모니터링 시스템은 금속 블레이드 표면 온도를 정확하게 측정하기 위해 특별히 사용될 수 있는 우수한 품질의 화상을 생성한다.
반면에, 단열 코팅(TBC)을 가진 가스 터빈 블레이드는 약 8 내지 12㎛ 파장 범위의 장적외선에서 높은 방사율 값을 갖는다. 따라서, 가스 터빈 TBC 블레이드의 표면 온도를 측정하기 위해서는, 장적외선 촬상이 바람직하다. 8 내지 12㎛ 검출 밴드가 정확한 TBC 블레이드 표면 온도 측정을 제공할 수 있다. 그러나, 가스 터빈 환경에서 사용되는 광학 튜브를 위해, 근적외선 광학 검사 시스템의 광학 튜브에 사용되는 근적외선 굴절 재료와 같이 강건한 적당한 장적외선 굴절 렌즈 광학 재료를 찾기가 어렵다.
전체 작동 수명 동안 내부 터빈 부품을 연속적으로 온라인 모니터링하는 강건한 광학 튜브가 당업계에 필요하다. 가스 터빈은 계획된 유지 보수 사이클 사이에 연속적으로 작동하도록 의도된다. 카메라 검사 시스템의 광기계 부품은, 계획된 유지 보수 기간까지, 가스 터빈이 작동하는 동안에는 모니터링되는 가스 터빈으로부터 제거될 수 없다. 가스 터빈의 전형적인 유지 보수 검사 사이클은 4000시간마다 한 번씩으로 계획되며, 일반적으로 주요 검사는 8000시간마다 한 번씩으로 계획된다. 따라서, 연속 온라인 검사 모니터링 시스템이 검사를 받거나 정비를 받을 기회를 얻기 전에 적어도 4000 시간 동안 분해되지 않고 계속 가동되는 것이 중요하다.
따라서, 500℃(932℉) 이상, 바람직하게는 최대 1000℃(1832℉)의 온도 환경에서 연속적인 동작을 견딜 수 있는, 전력 시스템 터빈 등을 위한 고온 환경 검사 시스템에 대한 요구가 당업계에 존재한다.
서로 다른 검사를 위해 서로 다른 광학 튜브를 사용할 필요 없이, 다중 스펙트럼 촬상 파장 범위에 걸쳐 화상 품질을 유지하고 바람직하게는 증대시키면서 광 투과 효율을 높이기 위한 다른 요구가 존재한다.
바람직하게는 4000시간인 계획된 터빈 유지 보수 점검 기간과 일치하도록, 고온 검사 시스템의 작동 수명을 증대시키기 위한 또 다른 요구가 당업계에 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 500℃(932℉) 이상, 바람직하게는 최대 1000℃(1832℉)의 온도 환경에서 연속적인 동작을 견딜 수 있는, 전력 시스템 터빈 등을 위한 고온 환경 검사 시스템을 생성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 서로 다른 검사를 위해 서로 다른 광학 튜브를 사용할 필요 없이, 근적외선 범위와 장적외선 범위를 포함한 다중 스펙트럼 촬상 파장 범위에 걸쳐 높은 화상 품질을 제공하는 광학 검사 시스템에서 광학 튜브의 광 투과 효율을 높이는 것이다.
바람직하게는 4000시간인 계획된 터빈 유지 보수 점검 기간과 일치하도록, 고온 검사 시스템의 작동 수명을 증대시키기 위한 또 다른 요구가 당업계에 존재한다.
이 목적들과 다른 목적들은 온라인으로 작동하는 발전 터빈의 내부를 시각적으로 비파괴 검사하고 비접촉 적외선(IR)으로 온도를 모니터링하는 광학 검사 시스템에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 상기 광학 검사 시스템은 관찰 포트를 가진 광학 튜브와, 550㎚에서 20㎛까지의 분광 반사율 범위를 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 미러와, 상기 관찰 포트에서 멀리 장착되며 상술한 바와 같은 분광 범위 내에서 높은 투과율을 가진 투명창을 포함한다. 상기 광학 튜브는 일련의 미러를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 광학 검사 시스템은 근적외선 범위(대략 1 내지 2㎛의 파장)에서 금속 터빈 블레이드의 표면 온도와 장적외선 범위(대략 8 내지 12㎛의 파장)에서 단열 코팅 터빈 블레이드의 표면 온도를 선택적으로 측정하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징과, 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되어 상기 하우징 내에 장착되며, 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 미러를 가진 터빈 검사 장치를 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징을 포함하는 터빈 검사 장치를 특징으로 한다. 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되어 상기 하우징 내에 적어도 하나의 미러가 장착된다. 상기 미러는 550㎚ 내지 20㎛ 파장의 분광 반사율을 갖고, 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있다. 상기 적어도 하나의 미러와 광학적으로 정렬되어 상기 관찰 포트에서 멀리 상기 하우징 내에 투명창이 장착된다. 상기 창은 550㎚ 내지 20㎛ 파장의 분광 투과 대역을 갖고 572℉(300℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있다. 상기 하우징 내에서 반사기 렌즈 어레이는 상기 적어도 하나의 미러에 의해 확립된 시계(field of view) 내에 배향된 피사체(object of interest)의 화상을 상기 창을 통해 전송한다. 상기 광학 튜브는 일련의 미러를 포함할 수 있다. 상기 광학 검사 시스템에 의해 형성된 화상을 캡처하기 위해, 상기 창 및 상기 적어도 하나의 미러와 광학적으로 정렬되어 상기 하우징에 카메라가 커플링된다.
또한, 본 발명은 터빈 검사 장치로 작동하는 가스 터빈 내의 관심 영역을 적외선(IR) 스펙트럼에서 시각적으로 검사하기 위한 방법을 특징으로 하며, 상기 터빈 검사 장치는, 관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징과, 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되어 상기 하우징 내에 장착되며, 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 미러와, 상기 적어도 하나의 미러와 정렬되어 상기 관찰 포트에서 멀리 상기 하우징 내에 장착되며 550㎚ 내지 20㎛의 분광 투과율을 가진 투명창과, 상기 광학 검사 시스템에 의해 형성된 화상을 캡처하기 위해, 상기 시스템과 정렬되어 상기 하우징에 커플링된 카메라를 가지며, 상기 하우징 내에서 상기 적어도 하나의 미러는 상기 광학 검사 시스템에 의해 확립된 시계 내에 배향된 피사체의 화상을 상기 창을 통해 전송한다. 상기 광학 튜브는 일련의 미러를 포함할 수 있다. 상기 검사 방법은, 상기 카메라 검사 시스템의 하우징 관찰 포트를 가스 터빈의 검사 포트에 삽입하고, 터빈이 작동하는 동안 상기 가스 터빈 내의 관심 영역의 화상을 생성함으로써, 실시된다.
본 발명의 목적들과 특징들은 당업자에 의해 임의의 조합이나 서브-조합으로 공동으로 또는 개별적으로 적용될 수 있다.
첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 검토하면, 본 발명의 교시를 쉽게 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 카메라 검사 시스템으로 검사되고 있는 가스 터빈의 개략적인 정면도이다.
도 2는 시계(FOV) 내에 배치된 피사체의 화상을 형성하기 위한, 본 발명의 일 실시예의 개략적인 정면도이다.
도 3은 튜브 중심축과 일렬로 화상이 촬영되는, 도 2의 일련의 미러가 통합된 본 발명의 일 실시예의 광학 튜브 하우징의 부분 축단면도이다.
도 4는 가스 터빈 검사 포트에 커플링된 본 발명의 검사 시스템의 개략적인 정면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 검사 시스템의 검사 카메라 초점 조정 기구의 개략적인 정면 사시도이다.
도 6은 카메라 검사 시스템과 관련 전자/전자 기계 제어 시스템 부품을 포함하는 본 발명의 검사 시스템의 블록도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에서 공통되는 동일한 요소들은 가능한 한 동일한 참조 번호를 사용하여 표시하였다.
다음의 설명을 검토한 후, 온라인으로 작동하는 발전 터빈의 내부를 시각적으로 비파괴 검사하고 비접촉 적외선(IR)으로 온도를 모니터링하는 광학 검사 시스템에서 본 발명의 교시가 쉽게 사용될 수 있다는 것을 당업자는 명확하게 이해할 것이다. 광학 검사 시스템은 관찰 포트를 가진 광학 튜브와, 550㎚에서 20㎛까지의 분광 반사율 범위를 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 비평면 미러와, 상기 관찰 포트에서 멀리 장착되며 상술한 바와 같은 분광 범위 내에서 높은 투과율을 가진 투명창을 포함한다. 상기 광학 튜브는 일련의 미러를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 일련의 미러는 근적외선 범위(대략 1 내지 2㎛의 파장)에서 금속 터빈 블레이드의 표면 온도와 장적외선 범위(대략 8 내지 12㎛의 파장)에서 단열 코팅 터빈 블레이드의 표면 온도를 선택적으로 측정하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 금속 터빈 블레이드 또는 단열 코팅 터빈 블레이드 중 어느 하나가 통합된 터빈의 표면 온도를 원격 비접촉으로 검사하고 판독값을 구하기 위해, 단일의 광학 튜브 디자인이 사용될 수 있다.
도 1은 압축기 섹션(32), 복수의 원주상 연소기(34) 및 회전 샤프트(40)가 관통하고 있는 터빈 섹션(38)을 구비한 공지의 가스 터빈(30)을 개략적으로 도시하고 있다. 터빈 섹션(38)은 고정식 제1 열 베인(42)과 아울러, 샤프트(40)에 회전식으로 커플링된 제1 열 블레이드(44)를 포함한다. 터빈 섹션(38)은 제2 열 베인(46) 및 제2 열 블레이드(48)와 같이 연속적으로 교호하는 고정 베인과 회전 블레이드의 열들을 포함한다. 가스 터빈(30)은 내부 부품 검사를 위한 접근을 용이하게 하기 위해 예시적인 검사 포트(36) 등의 복수의 검사 포트를 포함하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 검사 시스템(50)의 일 실시예는 검사 포트(36)에 커플링되며, 하우징 중심축과 정렬된 시계(FOV)를 확립하는 관찰 포트(56)를 구비한 광학 튜브 하우징(54)을 포함한다. 대안적으로, 하우징 중심축을 통해 화상을 재전송하기 위해 미러 또는 프리즘을 통합함으로써, 중심축에 대해 경사진 각도로 시계를 정렬할 수도 있다. 광학 튜브 하우징(54) 상의 플랜지(57)는검사 포트(36)에 커플링된다. 카메라 인클로저(58)는 광학 튜브 하우징(54) 내의 반사 미러 어레이(60)와 중계기 반사 미러 어레이(60', 60")에 의해 전송된 화상을 캡처한다. 카메라 검사 시스템(50)은, 예컨대, 공지의 비접촉 적외선(IR) 열 촬상 시스템으로 제1 열 터빈 블레이드(44)의 선단 에지의 표면 온도를 모니터링하는 것과 같이, 시계 내에서 볼 수 있는 가스 터빈(30) 내부의 관심 영역을 검사하는데 유용하다. 도 1은 단일의 카메라 검사 시스템(50)의 사용에 대해 도시하고 있으나, 서로 다른 검사 포트에서 2개 이상의 검사 시스템이 시스템 사용자의 재량에 따라 임의의 조합으로 동시에 또는 순차적으로 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 광학 검사 시스템에서 사용되는 예시적인 반사 미러 어레이(60)의 개략적인 실시예를 도시하고 있다. 반사 미러 어레이(60)는 그 대물 시계(FOV) 내에서 화상을 캡처하고, 그 화상을 접안 렌즈 초점면(F)으로 전송한다. 반사 미러 어레이(60)는 미러 하우징(61) 내에 유지되며, 바람직하게는, 500℃(932℉) 이상의 온도에서 계속 작동할 수 있는 내열 금속을 포함한다.
코팅면(63)을 선택적으로 갖는 오목한 미러(62)는 대물 반사기 미러(64)로 FOV 화상을 반사하며, 상기 대물 반사기 미러는 그 화상을 접안 렌즈 반사기 미러(66)로 전달한다. 접안 렌즈 반사기 미러(66)에 의해 반사된 화상은 초점면(F)을 따라 화상을 포커싱하는 볼록한 미러(68)로 전달된다. 반사 미러 어레이(60)의 치수는 광학 튜브 하우징(54)의 치수 내에 포장되고, 설정된 시계 각도와 초점면 축 길이 및 화상 배율(존재하는 경우)에 맞도록, 공지의 광학 원리를 사용하여 선택된다.
반사 미러 어레이(60)의 부품들은, 바람직하게, 500℃(932℉) 이상의 온도에서 계속 작동할 수 있는 내열 금속을 포함한다. 미러 요소(62, 64, 66, 68)는 스퍼터 코팅과 같은 공지의 방법으로 도포된 반사면 금속 코팅면(63)을 구비한 내열 유리 또는 금속 기판을 포함한다. 적당한 코팅 재료 층은, 바람직하게는, 고온 내열성을 향상시키기 위해 크롬(Cr) 접착층을 구비한, 금(Au) 및 몰리브덴(Mo)을 포함한다. 금은 넓은 파장 대역폭에서 대략 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 가지며, 어떠한 색수차도 유발하지 않는다. 금의 반사율 대역폭은 가시광선, 근적외선 및 원적외선 스펙트럼을 커버하며, 비접촉 온도 모니터링을 포함하여, 터빈 블레이드의 금속 표면 또는 단열 코팅 표면 검사에 적합하게 만든다. 따라서, 금이나 몰리브덴으로 코팅된 본 발명의 반사기 미러 어레이 조립체의 실시예를 포함하는 광학 튜브는 금속 터빈 블레이드 및 단열 코팅 터빈 블레이드 모두를 위한 다중 검사에 사용될 수 있다.
광학 튜브 하우징(54)의 내부 구조가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 광학 튜브 하우징(54)은 터빈 검사 포트(36) 내부에 삽입된 상태로 도시되어 있으며, 터빈 연소 가스가 검사 포트를 빠져나가지 않도록, 공지된 구조의 플랜지(57)에 의해 검사 포트에 밀봉식으로 부착된다. 도 3에 도시된 광학 튜브 실시예는, 관찰 포트(56)에 의해 확립된 화상 시계를 캡처하여 가스 터빈(30)의 외부에 있는 카메라 인클로저(58)에 전달하는 일련의 3개의 광학적으로 정렬된 반사 미러 어레이(60) 및 중계기 반사 미러 어레이(60', 60")를 갖는다. 화상 시계를 캡처하여 카메라 인클로저(58)에 전달하도록 반사 미러 어레이(60) 등의 개수와 치수가 선택된다. 관찰 포트(56)에서 멀리 있는 광학 튜브(54)의 단부는 터빈 연소 가스의 배출을 방지하기 위해 투명 굴절 압력창(70)에 의해 밀봉된다. 창(70)은 터빈 검사 포트(36)의 외부에 배치되며, 그 작동 온도는 300℃를 초과하지 않는다. 외부 굴절 압력창(70)은 300℃의 연속 작동 온도를 유지할 수 있는, 장적외선 파장 범위에서 반사 미러 어레이(60) 등에 대해 상보적인 투과 품질을 가진 재료를 포함한다. 굴절 압력창(70)은, 바람직하게, 아연 셀레나이드(zinc selenide)(ZnSe)를 포함한다. 광학 검사 시스템의 원하는 검사 파장 범위와 양립할 수 있는 투과성을 가진 다른 굴절 재료가 아연 셀레나이드를 대체할 수 있다.
광학 튜브 하우징(54)에 커플링되는 카메라 인클로저(58)의 하드웨어 부품이 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 광학 튜브(54)와 카메라 촬상 시스템 인클로저(58)는 검사 포트를 밀봉하는 공지된 구성의 포트 플랜지 장착 링(57)에 의해 터빈 검사 포트(36)에 커플링된다. 공지의 촬상 카메라(182)가 초점을 따라 X 방향 화살표로 카메라를 이송할 수 있는 공지의 카메라 초점 구동 모터(서보 모터/위치 인코더)(186)에 의해 카메라 포커스 드라이브(184) 상에 장착된다.
도 6을 참조하면, 화상 제어 시스템(190)은 카메라 초점 구동 모터(186)와 아울러 촬상 카메라(182)에 대해 전력을 제공하며, 카메라 초점 구동 모터(186)의 인코더에 의해 제공된 초점 구동 위치 정보에 부분적으로 기초하여, 초점 구동 모터를 시동, 정지 및 반전시키고, 촬상 카메라(182)가 화상을 기록하도록 트리거하며, 예컨대, 광학 튜브 관찰 포트(56)의 시계 내에서 사물의 적외선 파장 방사율을 모니터링 및 보정하여 공지의 비접촉 온도 감지를 실시하는 것과 같은 추가적인 처리와 저장을 위해, 카메라로부터 화상을 수취한다. 화상 제어 시스템(190)은 메모리(196)에 저장된 프로그램 명령을 실행하는 공지의 컨트롤러(194)를 포함한다. 컨트롤러(194)는 호스트 컨트롤러(200)와 양방향 데이터 경로(예컨대, 이더넷 통신 프로토콜을 구현하는 케이블 및/또는 데이터 버스)를 통해 통신한다. 예시적인 호스트 컨트롤러(200)는 메모리(204) 내에서 액세스할 수 있는 프로그래밍 명령을 구현하는 프로세서(202)를 가진 퍼스널 컴퓨터(PC)이다. 인간 명령, 제어 및 모니터링을 구현하기 위해, 상기 PC와 공지의 휴먼 머신 인터페이스(HMI)(206)가 통신한다. 또한, 상기 PC는 블루투스 프로토콜과 같은 공지의 무선 통신 프로토콜을 통해 태블릿 컴퓨터(208)와 같은 다른 HMI 장치와 통신할 수도 있다. 화상 제어 시스템은 촬상 카메라(182)로부터 수신된 화상 및/또는 상관된 온도 판독값을 저장, 처리 및 보관하기 위해 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.
검사하고자 하는 가스 터빈을 시동하기 전에, 광학 튜브 하우징(54)을 검사 포트 내부에 삽입하고 포트 플랜지 장착 링(57)을 검사 포트에 부착함으로써, 하나 이상의 카메라 검사 시스템(50)이 각각 원하는 터빈 검사 포트(36) 등에 개별적으로 커플링된다. 촬상 카메라(182)는 화상 제어 시스템(190)으로부터 수신된 트리거 명령에 응답하여 가스 터빈 내부 부품 내의 관심 영역의 화상을 캡처하고, 캡처된 화상을 후속 처리(예컨대, 터빈 블레이드의 표면 온도 감지)와 보관을 위해 화상 제어 시스템으로 전송한다.
본 발명의 카메라 검사 시스템의 광학 튜브에서 반사 미러 어레이를 사용하면, 종래의 굴절 렌즈 광학 튜브보다 적어도 다음과 같은 장점을 제공한다:
1. 광역 스펙트럼 범위에서 향상된 화상 품질: 굴절 렌즈 광학 튜브와는 달리, 반사 미러 어레이 광학 튜브는 색수차 없이 550㎚ 내지 20㎛의 넓은 스펙트럼 대역폭에서 화상을 전송할 수 있으므로, 가시광선에서 장적외선까지 고품질 화상을 형성할 때 장점을 제공한다.
2. 반사 미러 어레이 광학 튜브의 넓은 스펙트럼 대역폭을 고려하면, 근적외선 및 장적외선 범위에서 금속 표면 터빈 블레이들과 열접합 코팅면 터빈 블레이드를 모두 검사하기 위해 단일의 광학 튜브 디자인이 사용될 수 있다. 굴절 광학 튜브 시스템에서는, 적외선 범위의 각 부분에 대해 서로 다른 튜브 디자인이 필요할 것이다. 장적외선 범위 굴절 렌즈 광학 튜브는 화상 품질과 튜브 수명을 심하게 손상시킨다.
3. 고온 조작성과 작동 수명의 조합: 본 발명의 광학 튜브 내에 사용되는 반사 미러 렌즈 어레이는 넓은 파장 스펙트럼에서 우수한 품질의 화상을 제공하면서, 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있다. 반면에, 장적외선 파장 범위(8 내지 12㎛)에서 유사한 화상을 전송할 수 있는 굴절 재료는 500℃보다 높은 온도에서 지속 기간 동안 작동할 수 없다. 본 발명의 실시예는 장적외선 파장 범위에서 상보적인 투과 품질을 가진 외부 굴절 압력창으로 광학 튜브를 밀봉한다. 상기 창은 터빈 검사 포트 외부에서 광학 튜브의 원위 단부에 배향된다. 상기 창의 작동 온도는 300℃를 초과하지 않으며, 연속적으로 작동할 수 있다.
본 발명의 교시를 포함하는 다양한 실시예들이 본원에 도시되고 상세하게 설명되었으나, 당업자는 이러한 교시를 여전히 포함하고 있는 다른 변형된 실시예를 쉽게 안출할 수 있다.

Claims (20)

  1. 터빈 시각 화상 검사 장치이며,
    관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징과,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되고, 대물 시계(FOV) 내에서 광학 시각 화상을 캡처하는 오목한 대물 미러 및 캡처된 광학 시각 화상을 초점면에 포커싱하는 볼록한 초점 미러를 구비하며, 상기 오목한 대물 미러 및 볼록한 초점 미러는 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 시각 화상 반사 미러 어레이를 포함하는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이에서 적어도 하나의 미러는 반사 금속층으로 코팅된 금속 또는 유리 기판을 더 포함하는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 미러는 금(Au) 또는 몰리브덴(Mo) 반사 금속층으로 코팅된,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트로부터 말단부에 장착되고, 상기 관찰 포트 및 상기 시각 화상 반사 미러 어레이와 광학적으로 정렬되며, 550㎚ 내지 20㎛의 분광 투과 대역을 갖고 572℉(300℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 투명창을 더 포함하는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투명창은 아연 셀레나이드(ZnSe)를 포함하는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이에서 적어도 하나의 미러는 금(Au) 또는 몰리브덴(Mo) 반사 금속층으로 코팅된,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이는 상기 광학 튜브 하우징 내에서 오목한 대물 미러와 볼록한 초점 미러 사이에 미러 릴레이를 포함하고, 상기 미러 릴레이는 상기 오목한 대물 미러와 상기 볼록한 초점 미러와 함께 서로 광학적으로 정렬되는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    단열 코팅 블레이드와 검사 포트를 가진 가스 터빈 엔진을 더 포함하며, 상기 광학 튜브 하우징의 관찰 포트는 상기 터빈 시각 화상 검사 장치에 의해 확립된 시계 내에 배향된 터빈 블레이드의 화상을 생성하기 위해 상기 검사 포트에 삽입되는,
    터빈 시각 화상 검사 장치.
  9. 터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템이며,
    관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징과,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되고, 대물 시계(FOV) 내에서 광학 시각 화상을 캡처하는 오목한 대물 미러 및 캡처된 광학 시각 화상을 초점면에 포커싱하는 볼록한 초점 미러를 구비하며, 상기 오목한 대물 미러 및 볼록한 초점 미러는 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 시각 화상 반사 미러 어레이와,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트로부터 말단부에 장착되고, 상기 관찰 포트 및 상기 시각 화상 반사 미러 어레이와 광학적으로 정렬되며, 550㎚ 내지 20㎛의 분광 투과 대역을 갖고 572℉(300℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 투명창과,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 어레이들을 통해 전송된 화상을 캡처하기 위해, 상기 투명창 및 상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 어레이들과 광학적으로 정렬되어 상기 광학 튜브 하우징에 커플링된 카메라를 포함하고,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 일련의 광학적으로 정렬된 어레이들은 상기 오목한 대물 미러에 의해 확립된 대물 시계(FOV) 내에 배향된 피사체의 캡처된 화상을 상기 투명창을 통해 전송하는,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 어레이들의 적어도 하나의 미러는 반사 금속층으로 코팅된,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이의 적어도 하나의 미러는 금(Au) 또는 몰리브덴(Mo) 반사 금속층으로 코팅된,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 투명창은 아연 셀레나이드(ZnSe)를 포함하는,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이는 상기 광학 튜브 하우징 내에서 오목한 대물 미러와 볼록한 초점 미러 사이에 미러 릴레이를 포함하고, 상기 미러 릴레이는 상기 오목한 대물 미러와 상기 볼록한 초점 미러와 함께 서로 광학적으로 정렬되는,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 시각 화상 반사 미러 어레이 각각의 복수의 미러는 금(Au) 또는 몰리브덴(Mo) 반사 금속층으로 코팅된,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    검사 포트를 가진 가스 터빈 엔진을 더 포함하며, 상기 광학 튜브 하우징의 관찰 포트는 가스 터빈이 작동하기 전에 상기 검사 포트에 삽입되고, 상기 터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템은 터빈 작동 중에 가스 터빈 내의 관심 영역의 화상을 생성하는,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  16. 제9항에 있어서,
    단열 코팅 블레이드와 검사 포트를 가진 가스 터빈 엔진을 더 포함하며, 상기 광학 튜브 하우징의 관찰 포트는 상기 시각 화상 반사 미러 어레이에 의해 확립된 시계 내에 배향된 터빈 블레이드의 화상을 생성하기 위해 상기 검사 포트에 삽입되는,
    터빈 엔진 시각 화상 카메라 검사 시스템.
  17. 작동하는 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역을 시각적으로 검사하기 위한 방법이며,
    IR 카메라 시각 화상 검사 시스템을 제공하는 단계로서, IR 카메라 시각 화상 검사 시스템은
    관찰 포트를 가진 광학 튜브 하우징과,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트와 광학적으로 정렬되고, 대물 시계(FOV) 내에서 광학 시각 화상을 캡처하는 오목한 대물 미러 및 캡처된 광학 시각 화상을 초점면에 포커싱하는 볼록한 초점 미러를 구비하며, 상기 오목한 대물 미러 및 볼록한 초점 미러는 550㎚ 내지 20㎛의 분광 반사율을 갖고 932℉(500℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 적어도 하나의 시각 화상 반사 미러 어레이와,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 관찰 포트로부터 말단부에 장착되고, 상기 관찰 포트 및 상기 시각 화상 반사 미러 어레이와 광학적으로 정렬되며, 550㎚ 내지 20㎛의 분광 투과 대역을 갖고 572℉(300℃)보다 높은 온도에서 계속 작동할 수 있는 투명창과,
    상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 어레이들을 통해 전송된 화상을 캡처하기 위해, 상기 투명창 및 상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 어레이들과 광학적으로 정렬되어 상기 광학 튜브 하우징에 커플링된 카메라를 포함하고,
    상기 광학 튜브 하우징 내에서 상기 시각 화상 반사 미러 어레이 또는 일련의 광학적으로 정렬된 어레이들은 상기 오목한 대물 미러에 의해 확립된 대물 시계(FOV) 내에 배향된 피사체의 캡처된 화상을 상기 투명창을 통해 전송하는, IR 카메라 검사 시스템을 제공하는 단계;
    상기 카메라 검사 시스템의 광학 튜브 하우징의 관찰 포트를 가스 터빈 엔진의 검사 포트에 삽입하는 단계; 및
    터빈이 작동하는 동안 상기 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역의 화상을 생성하는 단계를 포함하는,
    작동하는 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역을 시각적으로 검사하기 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    1 내지 2㎛의 근적외선 파장에서 가장 높은 방사율을 가진 터빈 블레이드 또는 8 내지 12㎛의 장적외선 파장에서 가장 높은 방사율을 가진 단열 코팅 터빈 블레이드의 화상을 선택적으로 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 화상 생성은 두 가지 유형의 터빈 블레이드에 대해 동일한 광학 튜브 하우징 및 그 내부의 시각 화상 반사 미러 어레이로 실시되는,
    작동하는 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역을 시각적으로 검사하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    1 내지 2㎛의 근적외선 파장 내에서 가장 높은 방사율을 가진 터빈 블레이드 또는 8 내지 12㎛의 장적외선 파장 내에서 가장 높은 방사율을 가진 단열 코팅 터빈 블레이드의 온도를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 온도 결정은 두 가지 유형의 터빈 블레이드에 대해 동일한 광학 튜브 하우징 및 그 내부의 시각 화상 반사 미러 어레이로 실시되는,
    작동하는 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역을 시각적으로 검사하기 위한 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    가스 터빈 엔진이 작동하는 동안 최대 4000시간의 계획된 보수 사이클 사이에서 상기 IR 카메라 시각 화상 검사 시스템을 계속 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    작동하는 가스 터빈 엔진 내의 관심 영역을 시각적으로 검사하기 위한 방법.
KR1020147021148A 2012-01-31 2013-01-31 광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법 KR101635296B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/362,365 2012-01-31
US13/362,308 US8896661B2 (en) 2012-01-31 2012-01-31 System and method for online inspection of turbines including aspheric lens
US13/362,308 2012-01-31
US13/362,365 US9366855B2 (en) 2012-01-31 2012-01-31 System and method for online inspection of turbines including temperature and vibration compensating lens mount
US13/597,919 US9217852B2 (en) 2012-01-31 2012-08-29 System and method for online inspection of turbines using an optical tube with broadspectrum mirrors
US13/597,919 2012-08-29
PCT/US2013/024075 WO2013116475A1 (en) 2012-01-31 2013-01-31 System and method for online inspection of turbines using an optical tube with broadspectrum mirrors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140107644A KR20140107644A (ko) 2014-09-04
KR101635296B1 true KR101635296B1 (ko) 2016-06-30

Family

ID=47891900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147021148A KR101635296B1 (ko) 2012-01-31 2013-01-31 광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9217852B2 (ko)
EP (1) EP2810117B1 (ko)
JP (1) JP2015513660A (ko)
KR (1) KR101635296B1 (ko)
CN (1) CN104094158B (ko)
CA (1) CA2861376A1 (ko)
WO (1) WO2013116475A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10427290B2 (en) 2017-07-18 2019-10-01 General Electric Company Crawler robot for in situ gap inspection
US20140064325A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 General Electric Company Wheelspace flow visualization using pressure-sensitive paint
US9400217B2 (en) 2014-06-03 2016-07-26 Siemens Energy, Inc. Dual infrared band apparatus and method for thermally mapping a component in a high temperature combustion environment
US10060830B2 (en) * 2014-06-09 2018-08-28 United Technologies Corporation In-situ system and method of determining coating integrity of turbomachinery components
US9708927B2 (en) * 2014-07-09 2017-07-18 Siemens Energy, Inc. Optical based system and method for monitoring turbine engine blade deflection
DE102014116160A1 (de) 2014-11-06 2016-05-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Turboladeranordnung
US9970325B2 (en) 2015-04-30 2018-05-15 General Electric Company Jacking assembly for rotor
DE102016113406B4 (de) * 2015-07-20 2022-02-10 Siemens Energy, Inc. Einachsiges Inspektionsendoskop mit sphärischer Kamera und Verfahren für die interne Inspektion von Stromerzeugungsmaschinen
US10815817B2 (en) 2016-01-21 2020-10-27 Raytheon Technologies Corporation Heat flux measurement system
US20170234772A1 (en) * 2016-02-13 2017-08-17 General Electric Company Optical imaging system for inspecting turbine engine components and method for operating same
US10152784B2 (en) 2016-06-30 2018-12-11 General Electric Company System and method for detecting defects in a component
GB2553144B (en) * 2016-08-26 2019-10-30 Rolls Royce Plc Apparatus for insertion into a cavity of an object
GB201615429D0 (en) * 2016-09-12 2016-10-26 Rolls Royce Plc Apparatus for insertion into a cavity of an object
US10119863B2 (en) * 2016-11-07 2018-11-06 Siemens Energy, Inc. Flash thermography photobox
US11111813B2 (en) * 2016-12-06 2021-09-07 General Electric Company Gas turbine engine maintenance method
CN106644093A (zh) * 2017-01-09 2017-05-10 电子科技大学 一种基于双轴调节的涡轮叶片表面温度测量
US10596713B2 (en) 2017-07-18 2020-03-24 General Electric Company Actuated sensor module and method for in situ gap inspection robots
US10427734B2 (en) 2017-07-18 2019-10-01 General Electric Company Omnidirectional traction module for a robot
US10434641B2 (en) 2017-07-18 2019-10-08 General Electric Company In situ gap inspection robot system and method
US10603802B2 (en) 2017-07-18 2020-03-31 General Electric Company End region inspection module and method for in situ gap inspection robot system
US11199105B2 (en) * 2017-07-26 2021-12-14 General Electric Company Monitoring system for a gas turbine engine
CN114930177A (zh) 2019-08-20 2022-08-19 通用电气公司 用于多个传感器的具有剪刀式升降装置的传感器接口模块和用于机器人的具有双视图路径的目视检查模块
US11499903B2 (en) * 2019-09-23 2022-11-15 Nirrin Technologies, Inc. In-situ probe
US11679898B2 (en) * 2020-06-15 2023-06-20 General Electric Company Inspection and repair tool
CN111964788B (zh) * 2020-08-12 2022-10-11 电子科技大学 一种四轴式多功能涡轮叶片测温装置
US11603593B2 (en) 2020-09-04 2023-03-14 General Electric Company Systems and methods for automatic detection of coating defects
US11810288B2 (en) 2020-09-04 2023-11-07 General Electric Company Systems and methods for generating a single observation image to analyze coating defects
CN113075788A (zh) * 2021-04-02 2021-07-06 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 多谱段多通道共口径变焦成像光学系统
CN113672005B (zh) * 2021-04-28 2022-07-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于光电望远镜的智能加热装置及其加热方法
US11725517B1 (en) 2022-05-13 2023-08-15 Raytheon Technologies Corporation Airfoil tip cleaning and assessment systems and methods
US12044632B2 (en) 2022-05-13 2024-07-23 Rtx Corporation Airfoil tip cleaning and assessment systems and methods

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2087588A (en) * 1980-11-14 1982-05-26 Smiths Industries Plc Reflectors for use at high temperatures

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2011006A (en) 1928-09-10 1935-08-13 Amalgamated Roofing Company Web surfacing apparatus
US2010014A (en) 1932-05-03 1935-08-06 Harold F Elliott Amplifier and detector system
GB2075212A (en) 1980-04-26 1981-11-11 Rolls Royce Optical probe
US4459043A (en) * 1980-11-14 1984-07-10 Smiths Industries Public Limited Company Reflective elements and sensors including reflective elements
US4939043A (en) * 1987-02-13 1990-07-03 Northrop Corporation Optically transparent electrically conductive semiconductor windows
JP2659809B2 (ja) * 1989-08-07 1997-09-30 三菱重工業株式会社 レーザ用反射ミラー
JPH03200109A (ja) 1989-12-28 1991-09-02 Tosoh Corp 金枠付レンズ
JP2575127Y2 (ja) 1992-12-24 1998-06-25 旭光学工業株式会社 レンズのアクセサリ着脱機構
JPH0710710U (ja) 1993-07-12 1995-02-14 旭光学工業株式会社 レンズの保持構造
US5670784A (en) 1994-08-26 1997-09-23 Ametek Aerospace Products High temperature gas stream optical flame sensor
GB2294318A (en) * 1994-09-30 1996-04-24 Solar Turbines Inc Pyrometer probe with a tapered optical fibre
JPH08261838A (ja) * 1995-03-23 1996-10-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン翼温度測定装置
US5723078A (en) * 1996-05-24 1998-03-03 General Electric Company Method for repairing a thermal barrier coating
JPH1144581A (ja) * 1997-07-29 1999-02-16 Chikyu Kankyo Sangyo Gijutsu Kenkyu Kiko 非接触式温度計測装置
JP3884173B2 (ja) * 1998-07-17 2007-02-21 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US6459481B1 (en) 1999-05-06 2002-10-01 David F. Schaack Simple system for endoscopic non-contact three-dimentional measurement
US6449434B1 (en) 2001-01-11 2002-09-10 Eastman Kodak Company Lens displacement or other control using shaped memory alloy driver
JP2003215470A (ja) 2002-12-10 2003-07-30 Asahi Glass Co Ltd 炉内観察装置
US20040179575A1 (en) * 2003-01-23 2004-09-16 Markham James R. Instrument for temperature and condition monitoring of advanced turbine blades
JP2005195447A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スラグ温度計測方法及び該計測装置
JP2005227405A (ja) 2004-02-10 2005-08-25 Canon Inc 光学装置
US7422559B2 (en) 2004-06-16 2008-09-09 Ge Inspection Technologies, Lp Borescope comprising fluid supply system
JP2006039319A (ja) 2004-07-28 2006-02-09 Sumitomo Heavy Ind Ltd レンズ保持機構、及びレンズ枠体
KR100706882B1 (ko) * 2005-08-26 2007-04-12 한국생산기술연구원 열 차폐용 코팅층의 열전도도 측정방법 및 그 장치
US20080297808A1 (en) 2005-12-06 2008-12-04 Nabeel Agha Riza Optical Sensor For Extreme Environments
US8027096B2 (en) 2006-12-15 2011-09-27 Hand Held Products, Inc. Focus module and components with actuator polymer control
JP2008242310A (ja) 2007-03-28 2008-10-09 Kyocera Corp 撮像装置
US7619728B2 (en) 2007-07-26 2009-11-17 General Electric Company Methods and systems for in-situ machinery inspection
GB0724411D0 (en) 2007-12-14 2008-01-30 Stfc Science & Technology Optical sensor
JP2010085715A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Fujinon Corp レンズ組立体
US8164761B2 (en) 2008-10-24 2012-04-24 Prime Photonics, Lc Differential focus blade clearance probe and methods for using same
US8456769B2 (en) 2008-11-28 2013-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Lens unit and vehicle-mounted infrared lens unit
US7987712B2 (en) 2008-12-10 2011-08-02 Rosemount Aerospace Inc. High temperature seal assembly for optical sensor
US8432440B2 (en) 2009-02-27 2013-04-30 General Electric Company System and method for adjusting engine parameters based on flame visualization
DE102009017796B4 (de) * 2009-04-20 2024-06-27 MTU Aero Engines AG Optische Sonde und Lichtschranke für eine Strömungsmaschine sowie zugehörige Verfahren
US8184151B2 (en) 2009-09-18 2012-05-22 Siemens Energy, Inc. Flexible imaging fiber bundle monitoring system for combustion turbines
US8439630B2 (en) 2010-03-19 2013-05-14 Siemens Energy, Inc. Optical monitoring system for a turbine engine
CN102238319A (zh) 2010-04-26 2011-11-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 摄像装置
US8896661B2 (en) * 2012-01-31 2014-11-25 Siemens Energy, Inc. System and method for online inspection of turbines including aspheric lens
US9366855B2 (en) * 2012-01-31 2016-06-14 Siemens Energy, Inc. System and method for online inspection of turbines including temperature and vibration compensating lens mount

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2087588A (en) * 1980-11-14 1982-05-26 Smiths Industries Plc Reflectors for use at high temperatures

Also Published As

Publication number Publication date
US20140063227A1 (en) 2014-03-06
CN104094158B (zh) 2018-06-29
CA2861376A1 (en) 2013-08-08
WO2013116475A1 (en) 2013-08-08
EP2810117B1 (en) 2021-04-07
JP2015513660A (ja) 2015-05-14
KR20140107644A (ko) 2014-09-04
US9217852B2 (en) 2015-12-22
CN104094158A (zh) 2014-10-08
EP2810117A1 (en) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101635296B1 (ko) 광역 스펙트럼 미러를 구비한 광학 튜브를 사용하여 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법
CN104797918B (zh) 燃气轮机燃烧室段内的在线光学监测系统与方法
US9015002B2 (en) System for monitoring a high-temperature region of interest in a turbine engine
US8896661B2 (en) System and method for online inspection of turbines including aspheric lens
JPH11142247A (ja) ガスタービン用光高温計
US9366855B2 (en) System and method for online inspection of turbines including temperature and vibration compensating lens mount
KR101616661B1 (ko) 비구면 렌즈를 포함한 터빈을 온라인 검사하기 위한 시스템 및 방법
US9400217B2 (en) Dual infrared band apparatus and method for thermally mapping a component in a high temperature combustion environment
CN102495473A (zh) 一种可见光与红外光分光系统
CN103968950B (zh) 多色高温测定成像系统及其操作方法
US20110299065A1 (en) System and method for measuring radiant energy in gas turbine engines, components and rigs
WO2004069547A2 (en) Apparatus for thermal imaging
JPH08184499A (ja) 放射高温計
RU152830U1 (ru) Устройство для оптического измерения температуры продуктов сгорания
US20110097192A1 (en) Pyrometer with Spatial Resolution
Riza Advances in hybrid optics physical sensors for extreme environments
CN115493702A (zh) 涡轮叶片辐射测温装置及其测温方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190513

Year of fee payment: 4