[發明專利]用于生成二維溫度圖的多光譜系統和方法

無效

• 申請號: 201110192321.2
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102313600A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 李和杰;N·V·尼爾馬蘭
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曲衛濤;朱海煜

技術領域

本文公開的主題涉及用于生成二維溫度圖的多光譜系統和方法。?

背景技術

某些燃氣輪機發動機包括具有配置成便于監測渦輪機內的各個組件的觀察口的渦輪機。例如，高溫測量系統可與觀察口光學通信，并配置成測量渦輪機的熱氣路徑內的某些組件的溫度。另外，光學監測系統可耦合到觀察口，并配置成提供渦輪機組件的二維圖像。將明白，諸如水蒸汽和二氧化碳的某些燃燒產物種類會吸收和發射寬波長范圍內的輻射。因此，由渦輪機組件發射的波長中只有一小部分波長以對于精確測量具有足夠的強度和可忽略的干擾地到達觀察口。從而，某些高溫測量和/或光學監測系統配置成監測更有可能在沒有顯著吸收或干擾的情況下穿過燃燒產物的某些波長。?

不幸的是，將系統配置成監測這些波長通常會使系統變得不適于監測氣體發射。因此，配置成監測渦輪機組件的高溫測量和/或光學監測系統可能不能確定渦輪機內的氣體的溫度。此外，經由例如設置在熱氣路徑中的熱電偶的插入性溫度測量可阻礙氣體流過渦輪機。另外，由于熱電偶只測量與熱電偶直接接觸的氣體的溫度，所以可能無法檢測熱電偶之間的溫度變化。而且，由于與穿過渦輪機的氣流相關聯的高溫，熱電偶的有效壽命可能相當有限。?

發明內容

在第一個實施例中，一種系統包括波長分離裝置，該波長分離裝置配置成與渦輪機的內部進行光學通信，并將渦輪機的內部的圖像分離成指示氣體的溫度的波長的第一二維強度圖和指示表面的溫度的?波長的第二二維強度圖。該系統還包括與波長分離裝置進行光學通信的檢測器陣列。檢測器陣列配置成輸出指示第一和第二二維強度圖的信號。?

在第二個實施例中，一種系統包括成像系統，該成像系統配置成從渦輪機的內部接收氣體以及可穿過氣體觀測的表面的圖像，將圖像分離成指示氣體的溫度的波長的第一二維強度圖和指示表面的溫度的波長的第二二維強度圖，并輸出指示第一和第二二維強度圖的信號。?

在第三個實施例中，一種方法包括接收氣體以及可穿過氣體觀測的表面的圖像。該方法還包括將圖像分離成指示氣體的溫度的波長的第一二維強度圖和指示表面的溫度的波長的第二二維強度圖。該方法還包括輸出指示第一和第二二維強度圖的信號。?

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細描述時，將能更好地理解本發明的這些和其它特征、方面和優點，所有附圖中，類似的字符表示類似的部分，并且其中：?

圖1是根據本發明的某些公開實施例包括成像系統的渦輪機系統的框圖，其中成像系統配置成捕獲氣體以及可穿過氣體觀測的表面的二維強度圖；?

圖2是根據某些公開實施例的渦輪機截面的橫截面圖，其中示出可通過成像系統監測的各種渦輪機組件；?

圖3是根據某些公開實施例的引導向氣體以及可穿過氣體觀測的表面的成像系統的示意圖；?

圖4是根據某些公開實施例包括多個檢測器陣列的成像系統的示意圖，其中這些檢測器陣列配置成向控制器提供多個二維強度圖以使得控制器可生成氣體的一系列溫度圖切片和/或三維溫度圖；以及?

圖5是根據某些公開實施例用于生成氣體的溫度圖以及可穿過氣?體觀測的表面的溫度圖的方法的流程圖。?

具體實施方式

下文將描述一個或多個具體實施例。為了試圖提供對這些實施例的簡明描述，本說明書中可能沒有描繪實際實現的所有特征。應明白，在開發任何這樣的實際實現中，如同任何工程或設計項目一樣，必須做出眾多實現特有的判定以達到開發者的特定目標，例如符合系統有關和業務有關的約束，這些約束可能隨實現而改變。此外，應明白，這樣的開發努力可能會復雜且耗時，但是對于得益于本公開的本領域技術人員來說仍然是設計、制作和制造的例行任務。?

當介紹本文公開的各種實施例的要素時，冠詞“一(a/an)”、“該(the)”和“所述(said)”意在表示，存在一個或多個這樣的要素。術語“包括”、“包含”和“具有”意在包含性并且表示存在不同于所列要素的額外要素。?