[发明专利]用于在线检测涡轮机的包括温度和振动补偿透镜支座的系统和方法

摘要

用于在线操作的发电涡轮机的无损内部检测的光学相机系统，发电涡轮机包括处于高于600℃(1112℉)范围内的高操作温度下的燃气轮机燃烧器和涡轮机组。该系统包括位于光管支座中的一个或多个温度和振动补偿透镜系统。透镜在周向保持在透镜支座内，安装环仅与透镜轴向表面接触。偏置元件经由第一安装环对第一透镜表面施加沿轴向取向的偏置力，允许响应于操作涡轮机振动和温度变化的支座弯曲。透镜支座有利地与能够承受高于600℃的连续操作温度的非球面透镜组合。与仅包含球面透镜的透镜支座相比，单独地或与球面透镜组合，非球面透镜确立更宽的视场，需要更少的透镜来组合。

主权项

一种相机透镜系统，包括：光学相机成像透镜，具有一对第一和第二相对的轴向表面以及位于所述轴向表面之间的周缘；透镜支座，具有其中限制整个第一透镜的孔，限定了内表面，所述内表面外接、保持和直接抵靠至少一部分透镜边缘并允许透镜在其中轴向位移，同时限制透镜的径向位移；第一安装环，完全限制于透镜安装孔中，所述第一安装环具有一对第一和第二相对的轴向表面，以及在所述轴向表面之间的周缘，所述环的周缘直接抵靠并滑动地保持在透镜安装孔内表面内，所述环的第一轴向表面仅沿所述透镜的第一轴向表面与所述透镜抵靠接触，允许透镜轴向位移；第一安装环还包括安装轮边，限定第二轴向表面和所述第一安装环的周缘；以及多个柔性悬臂指，分别具有联接至安装轮边的近端和远离所述安装轮边沿轴向突出的远端，其限定所述第一安装环的第一轴向表面，所述远端仅沿第一透镜的第一轴向表面与所述第一透镜偏置抵靠接触；以及压缩弹簧偏置元件，该压缩弹簧偏置元件完整地内装于并局限于透镜安装孔内表面内，用于在由相机透镜系统所经历的环境温度所导致的透镜或环轴向位移期间经由第一安装环第一表面在第一透镜第一表面上施加轴向取向的偏置力，所述偏置元件的向外径向偏转受到支座内表面透镜的约束；其中，透镜支座以及各个透镜、安装环和偏置元件由能够在高于600摄氏度(1112华氏度)的变化温度范围下连续操作的材料构成。