(57)【要約】  ガスおよび蒸気タービンの内部部品は、光学カメラ検査システムによって検査される、該システムは、カメラ視野（ＦＯＶ）をタービン内の関心のある領域に自動および／または手動で予め指定されたナビゲーション経路に沿って配置すること、および人間介入あり、またはなしで画像を取得することが可能である。カメラ配置および画像取得は、自動的に、または操作員の許可を受けた後で開始することができる。検査システムは、光学カメラを有する関節式多軸検査スコープを含み、該スコープは、燃焼器ノズルアクセスポート、燃焼器、および移行部を通り挿入され、前記ローターが最大１０００ＲＰＭで回転する間カメラＦＯＶは、列１回転タービンブレードの前縁を撮像する。照明システムストロボライト、およびカメラ画像取得は、ブレード回転速度に同期するため、単一の検査スコープ挿入ポイントから多数のまたは全てのブレードの画像を得ることができる。
2015526642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの内部検査のためのシステムであって、
タービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する、検査スコープと、
関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記カメラの視野を選択的に照らす照明システムと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、前記カメラおよび前記照明システムに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、前記カメラの視野を前記照明システムによって選択的に照らすため、およびタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するための制御システムと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記制御システムが前記視野を前記ナビゲーション経路に沿って関心のある複数の領域に自動的、かつ順次配置し、かつ前記領域のそれぞれの画像を取得する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御システムが、タービン回転速度検知システムにさらに連結され、かつ前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報システムに応じて照明システムを選択的に照らす、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記タービンがガスタービンであり、前記基部が燃焼器パイロットノズルポートに連結され、前記カメラが、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、かつ取得された画像が列１ベーンまたはブレードの画像である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御システムによって実施される前記ナビゲーション経路が、以下の：
同じタイプのタービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った検査システムの人間制御配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録；
同じタイプの仮想タービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った仮想の検査システムの人間制御模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、または
人間が介入しない、選択された模擬ナビゲーション経路に沿った同じタイプの仮想検査スコープおよび仮想発電機械の模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、
任意の１つによって決定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記カメラヘッドの中心軸に略平行な第１視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第１カメラと、
前記カメラヘッドの中心軸の略横方向に位置合わせされた第２視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第２カメラと、
をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ガスタービンの内部検査のためのシステムであって、
ガスタービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントと、前記関節ジョイントの第２端部に連結され、かつカメラヘッド入れ子式部分を有するカメラヘッド延長部と、前記関節ジョイントの第２端部にまた連結されたカメラヘッド回転／パンジョイントとを有する、検査スコープと、
前記カメラヘッド延長部および前記カメラヘッド回転／パンジョイントに連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記カメラヘッド入れ子式部分を移動させるための、該カメラヘッド入れ子式部分に連結されたカメラヘッド伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドを回転するための、該カメラヘッドに連結されたカメラヘッド回転／パン駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための、前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記カメラの視野を選択的に照らす照明システムと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、前記カメラおよび前記照明システムに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、前記カメラの視野を前記照明システムによって選択的に照らすため、およびタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するための制御システムと、
を備えるシステム。
【請求項９】
前記制御システムが、タービン回転速度検知システムにさらに連結され、かつ前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報システムに応じて照明システムを選択的に照らす、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記タービンがガスタービンであり、前記基部が燃焼器パイロットノズルポートに連結され、前記カメラが、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、かつ取得された画像が列１ベーンまたはブレードの画像である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
加圧冷却ガスを前記検査スコープおよびカメラヘッドを通り送るための、前記検査スコープに連結された冷却システムと、
前記カメラヘッドに連結された前記照明システムと、
前記カメラヘッドの中心軸に略平行な第１視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第１カメラと、
前記カメラヘッドの中心軸の略横方向に位置合わせされた第２視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第２カメラと、さらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
タービンの内部検査のための方法であって、
内部検査システムを提供するステップであって、該システムが、
ガスタービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する、検査スコープと、
関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、および前記カメラに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、および該内部領域の画像を取得するための制御システムと、
前記制御システムに連結された前記カメラの視野を選択的に照らすための照明システムと、
を有する、ステップと、
タービンローターを回転速度で回転させるステップと、
前記基部をタービン検査ポートに固定するステップと、
前記制御システムによって前記検査スコープおよびカメラヘッド視野を前記ナビゲーション経路に沿って配置するステップと、
前記タービンローターの回転速度に対応する速度で、前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記タービンローターの回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するステップと、
を備える、方法。
【請求項１５】
前記制御システムを前記タービンのタービンローター回転速度検知システムに連結するステップと、前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報システムに応じて前記照明システムを選択的に照らすステップとをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラを提供するステップと、
前記基部をガスタービン燃焼器パイロットノズルポートに連結するステップと、
ガスタービン燃焼器パイロットノズルポートを通り前記検査スコープを挿入するステップと、
前記カメラを燃焼器および列１ブレードおよびベーン部品の上流の隣接する燃焼器移行部を通りナビゲーション経路に沿ってナビゲートしている間、タービンローター回転速度と独立して前記カメラの視野を照らすステップと、
前記関節ジョイントが第１位置にある状態で、少なくとも１つの前記列１ベーン部品の第１カメラ画像を取得するステップと、
前記タービンローター回転速度に対応する速度で前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記関節ジョイントを第２位置へ曲げ、複数の回転する列１ブレード部品のそれぞれの第２カメラ画像を取得するステップと、
を備える、ガスタービンの列１ベーンおよび列１ブレード部品の画像を取得するための、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基部をガスタービン燃焼器パイロットノズルポートに連結するステップと、；
ガスタービン燃焼器パイロットノズルポートを通り前記検査スコープを挿入するステップと、
前記カメラを燃焼器および列１ブレードおよびベーン部品の上流の隣接する燃焼器移行部を通りナビゲーション経路に沿ってナビゲートしている間、タービンローター回転速度と独立して前記カメラの視野を照らすステップと、
前記関節ジョイントが第１位置にある状態で、少なくとも１つの前記列１ベーン部品の第１カメラ画像を取得するステップと、
前記タービンローター回転速度に対応する速度で前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記関節ジョイントを第２位置へ曲げ、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するカメラによって、複数の回転列１ブレード部品のそれぞれの第２カメラ画像を取得するステップと、
を備える、ガスタービン列１ベーンおよび列１ブレード部品の画像を取得するための、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御システムによって実施される前記ナビゲーション経路が、以下の：
同じタイプのタービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った検査システムの人間制御配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録；
同じタイプの仮想タービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った仮想の検査システムの人間制御模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、および
人間が介入しない、選択された模擬ナビゲーション経路に沿った同じタイプの仮想検査スコープおよび仮想発電機械の模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、
任意の１つによって決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記検査するステップの間、前記制御システムが自動的かつ順次：
前記照明システムを選択的に照らし、
前記検査スコープを移動させることにより、前記ナビゲーション経路に沿って前記カメラの視野を関心のある複数の領域へ配置し、かつ
全てのカメラ画素を略同時に取得するカメラによって前記領域のそれぞれの画像を取得する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
同時係属出願の参照
本願は、「System And Method For Automated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And Other Power Generation Machinery With Articulated Multi-Axis Inspection Scope」と題する２０１２年１月３１日出願、出願番号第１３／３６２，３５２号の米国特許出願の一部継続出願である。
【０００２】
本願は、参照により本明細書に組み込まれる「Hybrid Scope - Turbine Combustor Hardware Visual Inspection Tooling That Can Also Be Used To Inspect The Row 1 Turbine Blades While They Are On Turning Gear (1-1000rpm)」と題する２０１２年８月２３日出願、出願番号第６１／６９２，３９３号の同時係属中の米国特許仮出願の利益を主張する。
【０００３】
また本願は、以下の同時係属米国出願の利益を主張する：「System And Method For Automated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And Other Power Generation Machinery」と題する２０１２年１月３１日出願、出願番号第１３／３６２，４１７号の米国特許出願、「System And Method For Automated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And Other Power Generation Machinery With Multi-Axis Inspection Scope」と題する２０１２年１月３１日出願、出願番号第１３／３６２，３８７号の同時係属米国特許出願、「System And Method For Visual Inspection And 3D White Light Scanning Of Off-Line Industrial Gas Turbines And Other Power Generation Machinery」と題する本願と同時出願の、出願番号未定、シーメンス整理番号２０１３Ｐ０９３８１ＵＳの同時係属中の米国特許出願（これは、「Vision Scope - 3D Scanner Tip for Visual Inspection and Measurement」と題する２０１２年８月２３日出願、出願番号第６１／６９２，４０９号の同時係属米国仮出願の利益を主張するものである）。引用された前記係属出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００４】
技術分野
本発明は、産業用ガスタービンおよび非限定的な例として蒸気タービンおよび発電機を含む他の発電機械の非破壊内部検査のための光学カメラシステムに関連する。より具体的には、本発明の態様は、ガスタービン燃焼器および移行部を通りカメラ視野（ＦＯＶ）を配置することができ、かつ人間の介入有りまたは無しで、タービンエンジンが回転ギアモード（turning gear mode）の間、列１回転タービンブレードの画像を取得することができる光学カメラ検査システムに関連する。いくつかの実施形態では、カメラの配置および撮像は、自動的に、または操作員の許可を受けた後に開始することが可能である。他の実施形態においては、カメラの配置は、手動で行うことができる。
【背景技術】
【０００５】
蒸気またはガスタービンなどの発電機械は、定期検査およびメンテナンス周期を伴って連続的に運転されることが多く、その際にはタービンは、オフラインにされ、停止される。一例として、ガスタービンエンジンは約４０００時間連続的に発電するよう運転されることが多く、そのうえで、定期メンテナンス、検査、および検査中に特定された任意の部品の修理のためにオフラインにされる。定期整備のためにガスタービンをオフラインにし、かつ最終的には完全に停止させることは、数日間にわたるプロジェクトである。タービンローター部などのいくつかのタービン部品は、１０００°Ｃ（１８３２°Ｆ）を超える温度で運用されている。タービンは、部品のゆがみまたは他の変形の可能性を低減するために完全な停止の前に周囲温度に到達するために４８〜７２時間の冷却時間が必要である。停止段階の間、タービンローター回転速度は、約３６００ＲＰＭの運転速度から「回転ギアモード」における約１２０ＲＰＭ以下の速度にスプールダウンされる。「回転ギアモード」においては、ローターがゆがむ可能性を低減するために、ローターが補助駆動モーターによって外部駆動される。タービンハウジングなどの他のタービン部品もまた周囲温度にゆっくり冷却される。
【０００６】
約７２時間までかけて一旦タービンが周囲温度まで冷却されると、今は静的タービンの内部部品を既知の光学カメラ検査システムによって検査することができる。既知の光学カメラ検査システムは、タービン周辺に位置する検査ポートに挿入される硬い、または柔軟な光学ボアスコープを利用する。視野がタービン内の１または複数のベーン、またはブレード、燃焼器バスケット等などの関心のある領域を囲むように、ボアスコープは手動で配置される。ボアスコープに光学的に接続されたカメラは、検査員によるリモート視認、および（必要に応じて）アーカイブのために、視野内の関心のある物体の画像を取得する。
【０００７】
所与のタービン検査ポート内の関心のある異なる領域の一連の異なる画像が必要である場合、関心のある内部領域と視野の間の所望の相対的な位置合わせを達成するために、操作員は、カメラ検査システムボアスコープを手動で再配置しなければならない。相対的な位置合わせは、関心のある物体の静的領域の近くにビューイングポートが配置されるようにボアスコープを物理的に動かすことによって達成されることができる。このようなボアスコープおよび静的タービン部品の相対移動の例は、静的燃焼器内でボアスコープを異なる向きに挿入するか、またはタービン部内のベーンおよびブレード列の間の空間に半径方向に出し入れすることである。相対的な位置合わせはまた、ボアスコープビューイングポートを静的位置に維持することによって、かつ関心のあるタービン内部部品を静的視野内に移動させることによって達成されることができる。タービン内部部品および静的ボアスコープの相対移動の一例は、タービンローターを順次手動で数度回転させて、ブレードの画像を取得することによるブレード列内の異なるブレードの検査である。カメラ視野内に列の各所望の個々のブレードを位置合わせるために、ローターを順次回転させる。
【０００８】
完全なタービン検査は、人間の検査員によるカメラ検査システムビューイングポートおよびタービン内の関心のある領域の間の多数の手動での相対的な再配置シーケンスが必要となる。検査の質および生産性は、検査員および検査チームの検査および操作技術に依存する。検査装置の配置は、ガスタービン内の部品の間の複雑な操作経路によりチャレンジングなものである。例えば、第１列ベーンの前縁、または関連する支持部を検査するために、燃焼器検査ポートを通りボアスコープを挿入することは、複合的な操作が必要である。タービン内における検査装置の不適切な配置は、タービン内部部品を損傷する可能性がある、多数の操作員の検査チームは、既知の検査方法および装置を用いて手動検査を行う必要が多い。要約すると、既知の手動カメラ検査手順および検査システム操作は、時間がかかり、事実上繰り返しが必要であり、かつ検査チームの多くの人の助けが必要となる場合が多い。既知の手動カメラ検査手順および検査システム操作が必要とする「人的要因」は、人間の技術レベルの差異に基づく望ましくない検査プロセス変動を招く。人的技術変動により、いくつかの検査チームは、他のチームより少ない時間で、より良い画像の質を達成し、かつ損傷リスクが少なく、検査を完了させることが可能である。理想的には、高性能検査チームのスキルはすべてのチームが使用するために捕捉されるべきである。
【０００９】
運転の熱的損傷および／または機械的な損傷の影響を最も受けやすいことが多いため、ガスまたは蒸気タービンどちらかの列１のブレードの前縁の検査画像を得ることが望ましい。冷却サイクルのできるだけ早い段階で−例えば、冷却サイクルの長い回転ギアモード部分の前のローターが１０００ＲＰＭ以下で回転しているとき−列１のブレードの前縁の画像が早く容易に得られる場合、タービンローターが完全に停止する数日前に、修理が必要なブレードは、優先的に交換、改修および／または他の修理をすることができる。既知のボアスコープ検査システムは、スコープ視野（ＦＯＶ）およびカメラの対物レンズの間の光ファイバースコープ内で光学的な品質劣化が起こり、検査手順の間一定の照度を維持する。これら既知のボアスコープの物理的な制約は、静的部品（言い換えればローターが完全に停止している場合）の画像を得るための有用性を効果的に制限する。それ以外の場合は、スコープカメラは、回転ブレードの不鮮明な画像を取得する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
光学カメラ検査システムおよび方法の分野において、タービンローターが最大１０００ＲＰＭで回転している際に、単一の、容易にアクセスできる検査ポイントからの全ての列１のブレードの視覚検査を可能にするニーズがある。
【００１１】
光学カメラ検査システムおよび方法の分野における追加的なニーズは、非限定的な例による蒸気またはガスタービンおよび発電機を含む発電機械の非破壊内部検査を行うのに必要な全ての時間を、既知の検査装置および方法によって達成できる時間よりも低減させることであり、その結果機械は、整備サイクル中により迅速に発電を再開するためにオンラインに戻ることができる。
【００１２】
光学カメラ検査システムおよび方法の分野における他のニーズは、非限定的な例による蒸気またはガスタービンおよび発電機を含む発電機械内に検査装置を個々の機械の検査サイクル内で、または多数の異なる機械の検査サイクル内で一貫して、繰り返し配置することができ、機械の内部部品への損傷のリスクを最小限にして、画質が高く、かつ既知の手動の検査装置および方法によって達成されるより迅速な検査サイクル時間を可能にすることである。
【００１３】
光学カメラ検査システムおよび方法の分野におけるさらに別のニーズは、異なる検査チーム間における検査技術レベルおよび生産性を均一にするのに役立つことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、これらを一緒に、または別々にした本発明の潜在的な目的は、なかでも発電機械（非限定的な例では蒸気またはガスタービンおよび発電機を含む）のための光学カメラ検査システムおよび方法を作成することであり、これは、既知の検査装置および方法を比較して：計画された整備時間全体および個々の検査サイクル時間を低減する；機械内部部品への損傷のリスクを最小限にし、かつ高い画質で、個々の機械の検査サイクル内、または多数の異なる機械の検査サイクル内において一貫して繰り返し検査装置を配置する；および異なる検査チームにおいても検査技術レベルおよび生産性を均一にするのに役立つ。
【００１５】
本発明の光学検査システムの別の目的は、タービンローターが最大で１０００ＲＰＭで回転する間、全ての列１ブレードを単一の、容易にアクセスできる検査ポイントから視覚検査することを可能にすることである。
【００１６】
これらの、および他の目的は、本発明によるガスまたは蒸気タービンの内部検査のためのシステムによって達成される。システムは、タービン検査ポートに固定するための基部を含む。システムはまた、基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部を有する、中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープを含む。検査スコープは、近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、第１ジョイント端部は、検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する。視野を有するカメラヘッドは、関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結される。グロス回転駆動部は、検査スコープに連結され、検査スコープをその中心軸回りに回転させる。スコープ伸縮駆動部は、延長部分に連結されて、延長部分を移動させる。関節駆動部は、カメラヘッドに連結され、カメラヘッドの視野を検査スコープの中心軸に対して曲げる。カメラは、カメラヘッドに連結されて、視野内の画像を取得する。照明システムは、カメラの視野を選択的に照らす。システムはまた、制御システムを有し、該システムは、グロス回転駆動部、スコープ伸縮駆動部、関節駆動部、カメラおよび照明システムに連結され、検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置し、カメラの視野を照明システムによって選択的に照らし、かつタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得する。いくつかの実施形態では、照明システムは、列１固定ベーンを撮像する場合など、カメラ視野を常に照らす第１モードで作動し、オフラインタービンローターが回転すると列１タービンブレードの画像を取得するストロボ照明第２モードに切り替わる。
【００１７】
検査スコープの本発明の実施形態において、基部は、オフラインガスタービン燃焼部分に取り付けられ、検査スコープが燃焼器パイロットノズルポートを通り、移行部を通り挿入されて、列１ベーンおよびブレードの画像を取得するようにカメラ視野が配向される。照明システムは、ローターＲＰＭに対応するストロボ速度でパルス化されるため、複数の回転ブレードの画像は、単一の検査スコープ挿入ポイントから撮像され得る。
【００１８】
本発明はまた、蒸気またはガスタービンの内部検査のための、ガスタービン検査ポートに固定するための基部を含むシステムを特徴とする。システムはまた、基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部を有する、中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープを含む。延長部分は、近位端部および遠位端部の中間部分である。検査スコープは、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントを有し、第１ジョイント端部は検査スコープの遠位端部に連結される。カメラヘッド延長部は、関節ジョイントの第２端部に連結される。この延長部は、カメラヘッド入れ子式部分および関節ジョイントの第２端部にまた連結されたカメラヘッド回転／パンジョイントを有する。検査スコープは、視野を有するカメラヘッドを有し、カメラヘッド延長部およびカメラヘッド回転／パンジョイントに連結される。検査スコープは、動作軸のための駆動部を有する。グロス回転駆動部は、検査スコープをその中心軸回りに回転させる。スコープ伸縮駆動部は、延長部分を移動させ、関節駆動部は、カメラヘッドの視野を検査スコープの中心軸に対して曲げる。カメラヘッド伸縮駆動部は、カメラヘッド入れ子式部分を移動させ、カメラヘッド回転／パン駆動部は、カメラヘッドを回転させる。カメラは、カメラヘッドに連結され、視野内の画像を取得する。検査システムは、カメラの視野を選択的に照らす照明システムを有する。制御システムは、グロス回転駆動部、スコープ伸縮駆動部、関節駆動部、カメラヘッド伸縮およびカメラヘッド回転／パン駆動部、およびカメラに連結され、検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置し、カメラの視野を照明システムによって選択的に照らし、かつタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得する。いくつかの実施形態においては、カメラは、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、取得された画像は、列１ブレードの画像である。
【００１９】
本発明はまた、蒸気またはガスタービンの内部検査方法を特徴とし、内部検査システムを提供するステップを含む。検査システムは、ガスタービン検査ポートに固定するための基部および、基部に連結された検査スコープを有する。より具体的には、検査スコープは、中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有し、基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部を有する。検査スコープは、近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、第１ジョイント端部は、検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する。視野を有するカメラヘッドは、関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結される。検査スコープは、選択的動作をスコープに与えるための複数の駆動部を有する。グロス回転駆動部は、検査スコープをその中心軸回りに回転させる。スコープ伸縮駆動部は、延長部分を移動させる。関節駆動部は、カメラヘッドの視野を検査スコープの中心軸に対して曲げる。カメラは、カメラヘッドに連結され、検査スコープの視野内の画像を取得する。システムは、制御システムを含み、該制御システムは、グロス回転駆動部、スコープ伸縮駆動部、関節駆動部、およびカメラに連結され、検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置し、かつ内部領域の画像を取得する。そのように設けられた検査スコープは、制御システムに連結されたカメラの視野を選択的に照らすための照明システムを有する。検査方法は、オフラインタービンローターを回転速度で回転させ、基部を燃焼器ノズルポートなどのタービン検査ポートに固定することによりさらに実行される。タービンは、制御システムによって検査スコープおよびカメラヘッド視野をナビゲーション経路に沿って配置することにより検査される。照明システムは、タービンローターの回転速度に対応する速度のストロボ速度でカメラの視野を選択的に照らす。カメラ画像は、タービンローターの回転速度に対応する速度で取得される。いくつかの実施形態においては、カメラは、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、取得された画像は、列１ブレードの画像である。
【００２０】
好都合に、いくつかの方法によってナビゲーション経路を予め定めることができ、かつ検査ステップにおいて使用される実際の検査スコープの制御システムによって将来の繰り返しのために順次記録することができる。ナビゲーション経路前決定方法は、以下を含むことができる：選択されたナビゲーション経路に沿った、実際に検査されるガスタービン内で（または、実際に検査されるガスタービンと同じ内部構造を有する別のガスタービン内で）の検査ステップにおいて使用されるタイプの検査システムの事前人間制御配置；選択されたナビゲーション経路に沿った、検査されているタイプの仮想発電機械内での検査ステップにおいて使用されるタイプの仮想検査スコープの人間制御模擬配置；人間が介入しない、選択された模擬ナビゲーション経路に沿った、検査ステップにおいて使用されるタイプの仮想検査スコープおよび仮想発電機械の模擬配置。
【００２１】
本発明の方法を実施する他の実施形態において、提供された検査システムは、ガスタービンの列１ベーンおよび列１ブレード部品の画像を取得するために使用され、基部をガスタービン燃焼器パイロットノズルポートに連結するステップと、ガスタービン燃焼器パイロットノズルポートを通り検査スコープを挿入するステップと、燃焼器および列１ブレードおよびベーン部品の上流の隣接する燃焼器移行部を通りナビゲーション経路に沿ってカメラをナビゲートする間、タービンローター回転速度とは独立してカメラ視野を照らすステップを備える。列１ベーン部品の少なくとも１つの第１カメラ画像は、提供された検査システムの関節ジョイントが第１位置にある状態で取得される。カメラ視野は、照明システムによってタービンローター回転速度に対応するストロボ速度で選択的に照らされる。関節ジョイントは、第２位置へ曲げられ、カメラは、複数の回転列１ブレード部品のそれぞれの第２カメラ画像を取得する。いくつかの実施形態では、カメラは、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、取得された画像は、列１ブレードの画像である。
【００２２】
本発明の目的および特徴は、以前に特定されたニーズの必ずしも全てではないが、少なくとも一部を満たすために、様々な実施形態において、当業者によって任意の組合せ、または部分的な組合せで一緒に、または別々に適用することができる。
【００２３】
本発明の教示は、添付図面と関連する以下の詳細な説明を考慮することにより容易に理解されるだろう。
理解を促進するために、可能な場合は同一の参照符号を図に共通の同一の要素を示すために使用している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】既知のガスタービン部分断面概略図である。
【図２】本明細書に記載された光学カメラ検査システムの実施形態が燃焼器検査ポートに部分的に挿入されていることを示す既知のガスタービン部分断面概略図である。
【図３】図２の光学カメラ検査システムによって燃焼器の内部部品の検査を行っている、既知のガスタービンの部分断面概略図である。
【図４】本発明の光学カメラ検査システムによって列１のタービンブレードの前縁の検査を行っている、既知のガスタービンの部分断面概略図である。
【図５】利用可能な可動度Ω，Ｔ，Φ，ＥおよびΘを示す、図２の実施形態の光学カメラ検査システムの斜視概略図である。
【図６】図２の折畳み挿入位置における、図５の光学カメラ検査システムの斜視概略図である。
【図７】図３のロックされた検査位置における、図５の光学カメラ検査システムの斜視概略図である。
【図８】可動度ΩおよびＴを示す、図５の光学カメラ検査システムの延長チューブ機構部分の斜視概略図である。
【図９】タービン検査ポートに取り付けられる本発明のアダプタリングの概略斜視図である。
【図１０】可動度ΦおよびΘを示す、図５の光学カメラ検査システムのカメラヘッド関節および回転（パン）機構の概略正面図である。
【図１１】図１０のカメラヘッド関節および回転（パン）機構の概略平面図である。
【図１２】可動度Ｅを示す、図５の光学カメラ検査システムのカメラヘッド延長機構の概略正面図である。
【図１３】図５の光学カメラ検査システムのカメラヘッドの概略斜視図である。
【図１４】図５の光学カメラ検査システムのカメラヘッドの概略分解斜視図である。
【図１５】図１４のカメラヘッドの概略部分組立斜視図である。
【図１６】図５の光学カメラ検査システムの制御ボックスおよび制御システムのブロック図である。
【図１７】本発明の光学カメラ検査システムを遠隔監視および制御する操作員のためのタブレットコンピュータヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）の実施形態の斜視概略図である。
【図１８】２つの個別のタービン部分列のそれぞれの検査ポートに本明細書に記載された別の光学カメラ検査システム実施形態が挿入されていることを示す既知のガスタービンの部分断面概略図である。
【図１９】利用可能な可動度Ｔ，ΘおよびΦを示す、図１８の光学カメラ検査システム実施形態の立面斜視図である。
【図２０】図１８の光学カメラ検査システム実施形態の可動度Φのための搖動プリズム関節機構の正面図である。
【図２１】タービンが回転ギアモードの際に列１タービンブレードの画像を取得することが可能なカメラヘッドを有する本発明の光学カメラ検査システム実施形態の斜視図である。
【図２２】図２１のカメラ検査システム実施形態のカメラヘッドの斜視図である。
【図２３】図２１の光学カメラ検査システムの制御ボックスおよび制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の説明を考慮した後で、当業者は、非限定的な例によれば蒸気またはガスタービンおよび発電機を含む発電機械の非破壊内部検査のための光学カメラシステムのために本発明の教示を容易に利用できることを明確に理解するだろう。発電機械ローターが最大１０００ＲＰＭで回転する間に画像を得ることができる。いくつかの実施形態では、ガスおよび蒸気タービンの内部部品は、光学カメラ検査システムによって検査され、該光学カメラ検査システムは、予め指定されたナビゲーション経路に沿ってタービン内の関心のある領域にカメラ視野（ＦＯＶ）を自動的にまたは手動で配置し、かつ人間の介入有り、または無しで画像を取得することが可能である。いくつかの実施形態では、カメラの配置、および画像取得は、自動的に、または操作員の許可を受けた後で開始することができる。他の実施形態において、ジョイスティックまたは他のヒューマンマシンインターフェース装置などによって人間の制御の下カメラを手動で配置することができる。検査システムは、光学カメラを有する関節式多軸検査スコープを含み、該光学カメラは、燃焼器ノズルアクセスポート、燃焼器および移行部を通り好都合に挿入することが可能であり、ローターが最大１０００ＲＰＭで回転する間、カメラＦＯＶは、列１回転タービンブレードの前縁を取得する。照明システムストロボおよびカメラ画像取得は、ブレード回転速度に同期するため、多数のまたは全てのブレードの画像は、単一の検査スコープ挿入ポイントから得ることができる。全てのカメラ画素の画像を実質的に同時に取得する、典型的ないわゆる「フルフレーム」または「グローバルシャッター」カメラを用いることにより、カメラ解像度および画像取得速度は、回転ブレードの不鮮明な画像を回避するように選択される。
【００２６】
いくつかの実施形態では、光学カメラ検査システムは、カメラ視野（ＦＯＶ）を機械内の関心のある領域に自動的に位置決めし、かつ人間の介入なしで画像を取得することが可能である。自動カメラ配置および画像取得は、自動的にまたは操作員の許可を受けた後で開始することができる。あるいは、システムは、「手動」モードで人間が操作することができる。
【００２７】
カメラ検査システム概要
図１、図４および図１８を参照する。本明細書に記載されるカメラ検査システムの実施形態は、燃焼部の燃焼器および移行部３４、タービン部の列１および列２固定ベーン４２，４６；先端の列１および列２回転ブレード４４，４８；および環状セグメントを含むガスタービン３０の内部部品の自動オフライン遠隔目視検査を容易にする。図２〜図４および図１８に示すように、本明細書に記載された検査システム実施形態は、ガスタービン３０タービン部内の燃焼器ノズルポート３６または他のポート５０および５２などのタービン検査ポートに遠隔作動光学カメラ検査スコーププローブ６０または２２０を取り付けることによって、周囲温度まで完全に冷却されていないオフラインタービンの検査可能にする。取り付けの際には、検査スコーププローブ６０または２２０は、動作制御システムの指揮下にある内部の動作制御サーボモーターを介して選択的に配置される（いくつかの実施形態では操作員によって手動で、または他の実施形態においては操作員なしで自動的に）。画像データが得られ、取得され、かつ必要に応じてさらなる分析のためにアーカイブされる。
【００２８】
関節式検査スコープ
図２〜図４は、関節式検査スコープ６０の２つの代替実施形態のうちの１つを検査ポートとして機能する燃焼器ノズルポート３６に挿入（図２）することによる、オフラインガスタービンの検査を示す。ガスタービン設備の境界まわりのスコープ６０のクリアランスを操作するために、検査スコープ６０は、折り畳みナックルを有し、細長いスコープの約半分の略Ｌ形形状にスコープを折り畳むことができる。一旦スコープ６０を検査ポート３６内に配置すると、ナックルは図３に示すようにまっすぐにされる。検査スコープ６０を検査ポート３６に取り付けた後、そのカメラヘッドを回転および伸ばすことによって燃焼器および移行部の内部部品を検査するために利用することができる。図４のスコープ実施形態において、スコープ６０は、さらに伸ばされ、そのカメラヘッドは関節式であるため、列１ベーンおよび列１ブレードの前縁の画像を得ることができる。図２１〜図２３を参照してより詳細に議論されるように、タービンローターが回転モードの場合、カメラヘッド視野を回転して通過する際に全ての列１ブレードの画像を取得することができる。
【００２９】
図５を参照する。ここに示される検査スコープ６０実施形態は、３つの主要部品部分：延長チューブ部分６２（図５〜図９参照）；モーター缶６４（図５、図１０〜図１２）；およびカメラ先端部６６またはヘッド（図５、図１２〜図１５および図２１〜図２２）を有し、それらは、以下の５動作自由度を実行することが可能である：
Ω−グロス回転；
Ｔ−入れ子式伸縮；
Φ−カメラヘッド関節；
Ｅ−カメラヘッド先端部伸縮；および
Θ−カメラヘッド回転／パン
【００３０】
延長チューブ部分６２は、取付チューブ７０および取付カラー７２を有し、それらは、燃焼器検査ポート３６などの検査ポートに取り付けられる。モーターハウジング７４は、取付チューブ７０の遠位の取付カラー７２とは逆端部に取り付けられ、可動度ΩおよびＴを実行するのに必要なサーボモーターを収容する。３つの入れ子式チューブ７５〜７７は、Ｔ方向の動きを提供するように取付チューブ７０内に畳まれる。
【００３１】
図６および図７に示すように、バネ仕掛けのロッキングナックル８０は、図２および上記に示すように、タービン３０まわりで操作するために検査スコープ６０全体をコンパクトに折り畳むことを可能にする。ロッキングスリーブ７７Ａは、入れ子式チューブ７７上で摺動し、検査スコープ６０が図７に示すようなロック検査位置にある場合は、ナックル８０を抑制する。
【００３２】
図５に示すように、モーター缶６４は、モーター式関節ジョイント８２を配置するのに必要なサーボモーターを収容し、該ジョイントは、可動度Φ、カメラヘッド入れ子式延長部８４，８６を介したカメラヘッド６６ヘッドの伸縮動作Ｅおよびカメラヘッド８８の回転／パン可動度Θを提供する。カメラヘッド８８は、軸方向および横方向それぞれの視野（ＦＯＶ）のためのカメラポート９０，９２を含む。
【００３３】
図８は、回転ハブ１００において２つの同軸上に入れ子になった、独立駆動の大直径ギアおよび小直径ギアを示す、モーターハウジング７４の詳細図である。回転駆動ギア１０２は、回転サーボモーター１０４によって駆動され、回転ハブ１００における大直径ギアの回転により動作Ωを実現する。入れ子式伸縮駆動ネジ１０６は、回転ハブ１００の小直径ギアに強固に連結されて、さらに伸縮駆動ギア１０８に係合する。伸縮サーボモーター１１０は、回転ハブ１００の小直径を回転することにより、動作Ｔを実現する役目を果たす。取付カラー７２は、アダプタリング１１２に取り付けられ、アダプタリングは、燃焼器ノズル検査ポート３６などの検査ポートに取り付けられる。図９に示すように、アダプタリングは、カラー７２内の嵌合雌ネジに係合される複数の周縁ネジ山１１４を含む。アダプタリング１１２は、テーパーヘッド機械ネジ１１８を受け入れる取付孔１１６を有する。ネジ１１８は、アダプタリング１１２内に閉じ込められるように取り付けられることができる。アダプタリング１１２の代わりにアダプタリングの他の構成、またはスコープを検査ポートに取り付ける基部の他の形を使用することができる。
【００３４】
図１０を参照する。モーター缶６４は、一対の離間した耳状モーター缶枢動部１２２を有するモーター缶ハウジング１２０を有する。関節動作サーボモーター１２４は、駆動ネジ１２６を回転して、カメラ枢動ハブ１２８を傾けることによって関節動作Φを提供する。傾斜動作軸１３２は、モーター缶枢動部１２２に回転連結されたカメラハブ枢動部１３０の間に設置されている。オフセットリンク１３３は、駆動ネジ１２６に連結され、直線運動を傾斜動作軸１３２まわりの回転運動に変換する。
【００３５】
モーター缶ハウジング１２０はまた、図１１に示すようにカメラヘッド６６に可動度Θを与えるカメラパン／回転サーボモーター１３４を収容する。サーボモーター１３４は、べベルギア列１３６を駆動し、べベルギア列は、回転ハブ１２９を回転するためのカメラ枢動ハブ１２８内に回転可能に捕捉された被駆動べベルギアを含む。回転ハブ１２９は、カメラヘッド入れ子式延長部８４に強固に連結される。カメラ先端部入れ子式延長部８４および８６は、直線駆動ネジ１４２に係合する伸縮サーボモーター１４０によって可動度Ｅで伸長および後退する。駆動ネジ１４２は、張力ケーブル１４６がその上にかかっている駆動プーリ１４４を含む。副プーリ１４８は、カメラヘッド８８に取り付けられ、かつまたケーブル１４６に連結される。コイルバネ１５０は、カメラヘッド８８および回転ハブ１２９の間に介在し、それらを互いから離れるように付勢し、それにより張力ケーブル１４６を付勢する。伸縮サーボモーター１４０による駆動ネジ１４２の選択的な移動は、カメラヘッド８８を図において左右（動作Ｅ）に移動することになる。
【００３６】
図１３〜図１５は、カメラヘッドハウジング１５２および選択的に取外し可能なカバー１５を有する、クラムシェル構造のカメラヘッド８８の実施形態を示す。カメラ１５６は、「カメラ１」ポート９０を通り、カメラヘッド８８の中心軸に沿って延在する視野（ＦＯＶ）を有する。カメラ１５８は、「カメラ２」ポート９２を通り、横方向、またはカメラヘッド８８の中心軸に垂直に延在する視野（ＦＯＶ）を有する。カメラ１５６は、プリズム１６０を通りその画像を生成する。カメラ１５６，１５８は、日常的にパソコンで使用される既知の自動焦点ＵＳＢカメラのタイプである。発光ダイオード（ＬＥＤ）１６２および１６４は、発電機械の内部検査の間カメラ１５６，１５８のための照明を提供する。異なる解像度および焦点特性を有する１または２つのカメラを自動焦点ＵＳＢカメラの代わりに使用することができる。同様に、カメラヘッド照明システムは、所望の出力強度または他の特性のＬＥＤまたは他の照明源を利用することができ、それは非限定的な例によって（ｉ）定常点灯またはパルス状ストロボ照明；または（ｉｉ）可変または調光式強度出力を含む。
【００３７】
代替の実施形態カメラ先端部またはヘッド６６’が図２１および図２２に示されており、前の図に示された先端部またはヘッド６６の代わりに利用することができる。カメラヘッド６６’は、カメラ枢動ハブ１２８に連結され、関節ジョイント８２の遠位端部を形成する。前に示された検査スコープシステムの残りのチューブ部分６２および関節ジョイント８２を含むモーター缶６４部品を代替の実施形態カメラヘッド６６’と共に利用することができる。
【００３８】
カメラ１５６’は、好ましくは「フルフレーム」また「グローバルシャッター」とも呼ばれるカメラであり、該カメラは、全てのカメラ画素の画像を同時に、または事実上同時に取得する。カメラ１５６’は、好ましくは、２メガ画素以上の解像度、および像ブレを起こすことなくローターが最大１０００ＲＰＭで回転する間に回転する列１ローターブレードの個々の画像を取得するのに十分な高いフレームレートを有する。適切なカメラは、TeledyneDALSA, BiUerica，米国マサチューセッツ州から入手可能なGenie familyカメラである。カメラ１５６’は、自動または手動で倍率を調整することができるズームフォーカス駆動部１５７’を含む。好ましくは、回転するブレードの取得された像ブレを少なくするために、より多くの光子を取得するように、検査システム６０は、カメラ対物レンズ１５７”およびＦＯＶ内の対象物の間に光ファイバーパイプまたは視界窓などの光学的ハードウェアを有さない。カメラ１５６’の視野（ＦＯＶ）は、カメラヘッド６６’中心軸に平行に配向される。あるいは、例えばプリズムを用いることにより、または好ましくは、カメラおよびその対物レンズ１５７”を物理的に再配向することにより、ＦＯＶをカメラヘッド６６’中心軸に対して任意の所望の位置に再配向することができる。単一のカメラが図２１および図２２に示されているが、図１３〜図１５のカメラヘッド６６に示すように多数のカメラをカメラヘッド６６’に取り付けることができる。
【００３９】
図２１および図２２の検査スコープ６０の実施形態は、照明システムを有し、タービンへのスコープ挿入中および／または検査手順の間カメラ１５６’のＦＯＶを照らすためのカメラヘッド６６’中心軸と同軸に取り付けられたＬＥＤライト１６２’および１６４’の対を備えることが示されている。図１３〜図１５に示すように、カメラヘッド６６’中心軸に対して横方向を含む任意の所望の位置にＬＥＤライト１６２’および１６４’を配向することができる。
【００４０】
カメラヘッドの実施形態６６または６６’のいずれかを用いた検査スコープ６０は、好ましくは、図１５に図式的に示される冷却空気ライン１７０および加圧冷却空気源１７２（例えば圧縮空気）によって外側が冷却される。冷却空気は、熱を器具から離すように、スコープ６０を通過し、カメラポート９０，９２、プリズム１６０、カメラ１５６，１５８の周囲、およびＬＥＤ１６２，１６４スコープ外面内の間隙を通り排気する。これらの間隙は、冷却空気排出ポートとして効果的に機能する。様々な冷却ポートから排出される冷却空気は、スコープ６０の外へ熱を移動させるのに役立ち、かつおよび完全に冷却されていないタービン３０の内部温度よりも比較的冷たいカメラヘッド８８の周囲に熱バリアを作るのに役立つ。この方法により、周囲空気温度まで冷却されるよりも数時間前になおも熱い停止タービンに検査スコープ６０を挿入することができる。この方法において、既知の検査システムによって可能な時期よりも数時間前−および場合によっては数日前−に検査を開始することができる。この方法において、タービン使用期間において従来可能であった時期よりも検査工程をより早く開始および完了することができ、場合によっては累計整備サイクル時間を低減することができる。
【００４１】
カメラ検査スコープ制御および操作
５可動度に沿った検査スコープ６０の位置決めは、５つの前述した精密動作制御サーボモーター１０４（Ω），１１０（Ｔ），１２４（Θ），１２４（Φ），および１４０（Ｅ）に通電することによって達成される。サーボモーターは、既知の動作制御システムのコントローラが使用するためのモーター位置情報フィードバックを提供する関連するエンコーダを有する。図１６は、図１３〜図１５のカメラヘッド６６によって利用される例示的な動作制御システムのブロック図である。図２１および図２２のカメラヘッド６６’に対応するブロック図は、図２３に示される。図１６および図２３の両方において、共通の部品および機能は、同一符号によって示され、以下の共通の操作説明を含む。前述の検査スコープ６０ハードウェアは、鎖線６０によって示され、かつ多経路ケーブル１９２およびそれぞれのカメラケーブルなどの既知の通信経路によって、鎖線によって示される制御ボックス１８０と連通する。
【００４２】
図１６および図２３の実施形態において、制御ボックス１８０は、動作コントローラ１８６に電力供給する第１および第２電力供給部１８２，１８４、および動作コントローラモーター駆動部１８８を含む。全ての構成要素１８２〜１８８は、産業用動作制御システムに利用される既知の設計である。動作コントローラ１８６は、動作コントローラモーター駆動部１８８にコマンドを出して、検査スコープ６０のサーボモーター１０４（Ω），１１０（Ｔ），１３４（Θ），１２４（Φ），および１４０（Ｅ）に通電し、かつ逆転させる。簡潔にするために、全てのこのようなモーターをまとめて「サーボモーター」と呼ぶ。それぞれのサーボモーターは、関連するエンコーダを有し、それは、それぞれの動作範囲内のスコープ位置を示すエンコーダ信号を生成する。例えば、サーボモーター１０４に関連したエンコーダは、延長チューブ部分６２のグロス回転位置（Ω）を示す回転位置信号を生成する。各エンコーダからの位置信号情報は、動作コントローラ１８６からアクセスされる。動作コントローラ１８６は、それぞれのモーターエンコーダ信号と検査スコープ６０空間位置を関連付ける。デジタル光コントローラ１９０は、ＬＥＤ１６２，１６４または１６２’，１６４’、照度出力およびオン／オフ（適用できる場合はストロボ機能を含む）を制御し、かつ動作コントローラ１８６およびホストコントローラ２００と通信する。動作コントローラ１８６はまた、検査スコープ６０の中の冷却気流、または検査スコープ６０を通る冷却気流、例えば冷却ポート１７４を出る流速を制御する。
【００４３】
図１６および図２３の実施形態において、動作コントローラ１８６は、選択的な無線通信機能１９４を有する。例えばイーサネット（登録商標）プロトコルに従うケーブル伝送通信信号などのハードワイヤードデータ経路１９８は、ホストコントローラ２００と通信する。例示的なホストコントローラ２００は、内部メモリ容量および必要に応じて外部メモリ２０２を有するパーソナルコンピュータである。図１６および図２３の実施形態において、ホストコントローラコンピュータ２００は、カメラ１５６（ＵＳＢカメラ１）、カメラ１５８（ＵＳＢカメラ２）およびカメラ１５６’からの画像データ／処理され得るフォーカス１５７’を受信し、処理する。ホストコントローラ２００はまた、カメラの動作を制御する。
【００４４】
フルフレーム、またはグローバルシャッター１５６’カメラに関しては、ホストコンピュータはまた、ガスタービン３０速度検知システムからタービンＲＰＭ回転速度情報γを受信するため、単一の検査ＦＯＶから著しい像ブレを起こすことなく複数の列１タービンブレードの画像を得るために、カメラ画像取得速度およびＬＥＤライト１６２’または１６４’は、タービン回転速度と連携してパルス駆動する／発光することができる。より好都合にはフルフレームグローバルシャッターカメラとともに、かつ光学に遮られない状態で、回転ブレード検査中のストロボ照明シーケンスを利用することにより、カメラ１５６’対物レンズ１５７’およびＦＯＶ内の検査対象物の間の直接視野は、ストロボ照明シーケンスなしで可能なものより速いタービンＲＰＭ画像取得（例えば最大約１０００ＲＰＭ）を容易にする。照明システムはまた、タービンローター回転速度とは独立して、照明強度および継続時間を変化させることによりカメラ視野を選択的に照らす。ホストコントローラコンピュータ２００は、生画像データまたは処理済画像データをメモリ２０２にアーカイブ、または記憶することができる。ＨＭＩジョイスティック２０４および／またはＨＭＩ表示／タッチスクリーン２０６などを介して人間の指令および制御により検査スコープ６０を配置することができる。カメラ１５６，１５６’，および１５８からの画像は、ＨＭＩ表示スクリーン２０６によって見ることができる。
【００４５】
任意にコンピュータ２００は、例えばＨＭＩを有するタブレットコンピュータ２１０を含む他のコンピュータと通信するための無線通信機能を有することができる。図１７は、カメラ１画像ディスプレイ２１２、カメラ２画像ディスプレイ２１４、プローブ位置情報ディスプレイ２１６および検査スコープ６０位置を操作するためのＨＭＩ制御インターフェース２１８を含む例示的なタブレットコンピュータＨＭＩ表示スクリーンを示す。タブレットコンピュータ２１０は、ホストコントローラコンピュータ２００を介して通信する必要のない、動作コントローラ１８６との直接通信機能を有する。タブレットコンピュータＨＭＩ２１０はまた、図２３に示すような検査スコープ実施形態６０で利用され得る。
【００４６】
ブレード／ベーン検査スコープ
ブレード／ベーン検査スコープ２２０の実施形態が図１８〜図２０に示される。この実施形態は、回転ブレードおよび固定ベーンの列間のガスタービン３０のタービン部分３８の境界内の検査に特に適している。図１８は、各列１検査ポート５０および列２検査ポート５２にそれぞれ取り付けられた一対の検査スコープ２２０を示す。しかし、検査チームの裁量により、単一の検査スコープ２２０を選択された検査ポートに取り付けることができる、または検査手順の間２つ以上の検査スコープ２２０を同時にタービン３０に取り付けることができる。同様に、検査チームはまた、その裁量により、任意の検査手順で検査スコープ２２０の実施形態を用いて、または用いずに、１または複数の検査スコープ６０の実施形態を同時に操作することができる。
【００４７】
図１９および図２０に示すように、検査スコープ２２０の実施形態は、取付フランジ２２２によってガスタービン検査ポート（ここでは列１検査ポート５０）に取り付けられる。関連サーボモーターおよびエンコーダを有するリニアドライブ２２４は、入れ子延長位置可動度Ｔで検査スコープを移動させる。関連サーボモーターおよびエンコーダを有する回転駆動部２２６は、カメラ回転／パン可動度Θで検査スコープを回転させる。ボアスコープ２２８は、リニアドライブ２２４および回転駆動部２２６に機械的に連結され、かつその視野（ＦＯＶ）内で取得するカメラヘッド２３０を有する。カメラヘッド２３０は、枢動プリズム２３２を含み、その関節における動きのΦ可動度は、関連サーボモーターおよびエンコーダによって与えられる。ボアスコープ２２８は、既知の構造であり、かつカメラヘッド視野内の画像を照らし、カメラ２３６に伝送する光ファイバーレンズ２３４および補助外部照明（図示せず）を含む。カメラ２３６は、図１６に示すように動作制御システムに連結された自動焦点ＵＳＢカメラとすることができる。その可動度Φ，ΘおよびＴに沿った検査スコープ２２０の一般的な動作制御および位置決め、およびカメラ画像の取得は、検査スコープ実施形態５０に関して前述されたように実行される。
【００４８】
検査スコープ２２０は、タービン部分３０がなおも約１５０°Ｃまでの高い温度を有する場合に、タービン３０の冷却段階において検査するための外部冷却システムを含む。検査スコープ実施形態５０に関して説明されたように、冷却システムは、ボアスコープ２２８に平行に、またはボアスコープ２２８内を通る空気ライン１７０を含み、カメラヘッド２３０周囲などの１または複数の機能的冷却空気排出ポートを通り冷却空気源から得られる冷却空気を排出する。
【００４９】
ブレード／ベーン検査スコープ２２０実施形態における３可動度Φ，ΘおよびＴは、タービンローターが回転ギアモードで回転している間に、所定の列内の全ての回転タービンブレードの前側または後側の完全な画像を得るのに十分である。例えば、図１８において各列１タービンブレード４４の前側は、検査ポート５０に配置された検査スコープ２２０によって検査されることができる。カメラヘッド２３０視野内で各個々のブレードが回転すると、その画像は、関連する制御システムによって取得される。タービン３０が回転ギアモードの間、１回のローター４０の回転でブレード画像の部分的、または全てのシリーズが得られる。単一のカメラヘッド２３０視野は、タービンブレードにおける関心領域の全半径方向の長さを取得しない場合がある。カメラヘッドの傾き角度Φを再配置することにより、またはボアスコープ２２８をＴ自由度に沿って挿入／後退することにより、カメラ視野をブレードまたはベーン長さに沿って半径方向に再配置することができる。異なるブレード／ベーン半径方向位置において取得された画像を合わせて全体ブレードの統合画像を作成することができる。同様に、前縁に対して行ったように検査スコープ２２０をタービン検査ポート５２内に配置することによって、列１の各ブレード４４の後縁画像を取得することができる。
【００５０】
例示的なタービン検査手順
本明細書に記載されるいくつかのカメラ検査システム実施形態は、人間の介入なしでガスタービンなどのタービンの関心のある領域に対して検査カメラ視野を自動的に位置決めし、画像を取得する機能を提供する。検査スコープ位置決めシーケンスの後、情報がシステムに提供され、彼らの個人検査スコープ位置決め技術または検査速度に関わらず、異なる検査チームによって次の検査が反復可能となる。自動検査は、既知の検査手順と比較してヒューマンエラーをほとんど起こことなく、より速く完了することができる。本発明の検査方法のさらなる説明では、例示的な産業用ガスタービンの検査を参照する。
【００５１】
選択された検査ポートに本明細書に記載された検査スコープ実施形態を導入し、かつ全ての制御された動作を初期または「開始」位置へ向けることによって、自動検査スコープ配置シーケンス情報を得ることができる。人間の検査員は、例えばジョイスティックまたはタッチスクリーンパッドを使用することにより、制御システムＨＭＩを介して、一方または両方の制御システムコントローラ／ホストコンピュータに記録されたタービン内のナビゲーション経路を通り検査スコープをガイドする。ナビゲーション経路は、スコープがタービン内部部品との望ましくない衝突を引き起こすことなく、関心のある領域内で検査スコープカメラヘッド視野を方向づけるよう選択される。
【００５２】
自動検査スコープ配置の実施形態において、制御システムは、最初の人間制御検査からのナビゲーション経路情報を保持し、その後で、同じタービンまたは同じ内部構造を有する他のタービンにおける今後の検査サイクルに対して検査スコープ配置シーケンスを自動的に繰り返すことができる。例えば、ナビゲーション経路シーケンスを単一の試験タービンで実行することができ、シーケンスは、他の遠隔サイトに配置された同じ構造のガスタービンを検査する検査チームによって使用するために他の遠隔サイトと通信することができる。現場では、検査チームは、別のガスタービンが元のガスタービンとは内部構造が変わっている場合があることを懸念するだろう。現場のチームは、検査を行うために現地据付タービンに必要な任意の経路変化に対応するように局所的に再定義しながら記憶されたナビゲーション経路を個々に１つ１つ再考することができる、または現地にあるタービン専用の新しいナビゲーション経路をプログラムすることを選択することができる。
【００５３】
あるいは人間の検査員が模擬されたタービンにおいてナビゲーション経路を模擬し、実際のタービン検査において次に使用する経路を記録することにより、仮想空間においてナビゲーション経路を決定することができる。他の代替形として、スコープ検査模擬プログラムは、人間の検査員によって再考され、かつ承認されるための提案検査ナビゲーション経路を準備することができる。
【００５４】
ナビゲーション経路シーケンスは、関心のある１つの位置から関心のある別の位置へカメラヘッド視野を移動させることができる。例えば、図４に示すように検査スコープは、燃焼器ノズルポート３６に取り付けられることができ、そこで検査システムは、照明システムからの定常点灯照明の支援を受けて燃焼器および移行部内の内部部品の画像を取り込み、かつ記録することができ、その後列１ベーンの前縁にそれらの画像を撮るために移動する。列１ブレードの前縁の画像が必要な場合、検査スコープ６０カメラヘッドは、これらのベーンの間を通り延在する。あるいは、列１ブレード前縁画像を取得する場合、カメラヘッドは、列１ベーンの前縁の外側の移行部に留まることができ、この場合、動作軸φに沿って関節ジョイント８２を曲げることにより、カメラＦＯＶを移動させることができる。この関節動作によりスコープ６０が再配置されたカメラＦＯＶ内で列１ブレードの前縁を検査し、かつそれらの画像を取り込むことができる。タービンが回転ギアモードにある、または最大約１０００ＲＰＭで回転している場合、カメラヘッド６６’実施形態は、照明システムライトからのストロボ照明と関連して、１回のローター回転の間、各ブレードの同じ画像を順次記録することができる。
【００５５】
ナビゲーション経路位置において、同じ基準点とは異なるカメラ視野からの画像情報を得るためにカメラヘッド実施形態６６または６６’が再配置され得る。構造部材の複合または「ステッチ」ビューを得るために、またはタービン内部の任意のまたは全ての部分の仮想「ツアー」をするために、同じ基準点から撮られた様々な画像を結合することができる。
【００５６】
１つ位置から別の位置に検査スコープカメラヘッド視野を移動する代わりに、また固定カメラヘッドの視野内の関心のあるタービン部品領域を移動することが可能である。タービンが回転ギアモードである場合、または操作員が完全に停止したタービンローターの各ブレードを順次カメラヘッドの前に手動で移動させる場合に、例えば、ブレードおよびベーン列の間、または列１ブレードの前縁に挿入される検査スコープは、カメラ視野内の各ブレード回転の画像を取り込むことができる。
【００５７】
本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態が本明細書において示され、詳細に説明されたが、当業者は、なおもこれらの教示を組み込んだ多くの他の変形実施形態を容易に考案することができるだろう。例えば、タービン内部部品の「光学画像」は、可視光スペクトルまたは赤外線スペクトルで得ることができる。検査スコープの可動度は、サーボモーター１０４（Ω），１１０（Ｔ），１３４（Θ），１２４（Φ），および１４０（Ｅ）によって可能なこれらの例示的な動きに制限される必要はない。スコープ動作は、サーボモーターによって与えられる必要はなく、既知の代替の空気式または他の動作制御システムを含むことができる。同様に、検査システムカメラは、それらの内部構造または操作にかかわらず、ローターが最大１０００ＲＰＭで回転する間に回転タービンブレードの鮮明なブレのない画像を取り込むことを容易にするために選択される。
【符号の説明】
【００５８】
３０  ガスタービン
３６  検査ポート
３８  タービン部分
３８  タービン部分
４２，４６  固定ベーン
４４, ４８  回転ブレード
５０,５２  検査ポート
６０  検査スコープ
６２  延長チューブ部分
６４  モーター缶
６６  カメラヘッド
７０  取付チューブ
７２  取付カラー
７４  モーターハウジング
７５〜７７  入れ子式チューブ
８０  ナックル
８４，８６  カメラヘッド入れ子式延長部
９０，９２  カメラポート
１０４  回転サーボモーター
１１０  伸縮サーボモーター
１２４  関節動作サーボモーター
１３４  カメラパン／回転サーボモーター
１５６，１５８  カメラ
１６２，１６４  ＬＥＤ
１７０  冷却空気ライン
１８０  制御ボックス
１８６  動作コントローラ
２００  ホストコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月24日(2015.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの内部検査のためのシステムであって、
タービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する、検査スコープと、
関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記カメラの視野を選択的に照らす照明システムと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、前記カメラおよび前記照明システムに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、前記カメラの視野を前記照明システムによって選択的に照らすため、およびタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するための制御システムと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記制御システムが前記視野を前記ナビゲーション経路に沿って関心のある複数の領域に自動的、かつ順次配置し、かつ前記領域のそれぞれの画像を取得する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御システムが、タービン回転速度検知システムにさらに連結され、かつ前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報に応じて照明システムを選択的に照らす、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記タービンがガスタービンであり、前記基部が燃焼器パイロットノズルポートに連結され、前記カメラが、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、かつ取得された画像が列１ベーンまたはブレードの画像である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御システムによって実施される前記ナビゲーション経路が、以下の：
同じタイプのタービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った検査システムの人間制御配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録；
同じタイプの仮想タービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った仮想の検査システムの人間制御模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、または
人間が介入しない、選択された模擬ナビゲーション経路に沿った同じタイプの仮想検査スコープおよび仮想発電機械の模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、
任意の１つによって決定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記カメラヘッドの中心軸に略平行な第１視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第１カメラと、
前記カメラヘッドの中心軸の略横方向に位置合わせされた第２視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第２カメラと、
をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ガスタービンの内部検査のためのシステムであって、
ガスタービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントと、前記関節ジョイントの第２端部に連結され、かつカメラヘッド入れ子式部分を有するカメラヘッド延長部と、前記関節ジョイントの第２端部にまた連結されたカメラヘッド回転／パンジョイントとを有する、検査スコープと、
前記カメラヘッド延長部および前記カメラヘッド回転／パンジョイントに連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記カメラヘッド入れ子式部分を移動させるための、該カメラヘッド入れ子式部分に連結されたカメラヘッド伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドを回転するための、該カメラヘッドに連結されたカメラヘッド回転／パン駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための、前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記カメラの視野を選択的に照らす照明システムと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、前記カメラおよび前記照明システムに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、前記カメラの視野を前記照明システムによって選択的に照らすため、およびタービンローター回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するための制御システムと、
を備えるシステム。
【請求項９】
前記制御システムが、タービン回転速度検知システムにさらに連結され、かつ前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報に応じて照明システムを選択的に照らす、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記タービンがガスタービンであり、前記基部が燃焼器パイロットノズルポートに連結され、前記カメラが、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラであり、かつ取得された画像が列１ベーンまたはブレードの画像である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
加圧冷却ガスを前記検査スコープおよびカメラヘッドを通り送るための、前記検査スコープに連結された冷却システムと、
前記カメラヘッドに連結された前記照明システムと、
前記カメラヘッドの中心軸に略平行な第１視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第１カメラと、
前記カメラヘッドの中心軸の略横方向に位置合わせされた第２視野の画像を取得することが可能な、前記カメラヘッドに連結された第２カメラと、さらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
タービンの内部検査のための方法であって、
内部検査システムを提供するステップであって、該システムが、
ガスタービン検査ポートに固定するための基部と、
中心軸を画定する伸縮可能な細長い本体を有する検査スコープであって、該検査スコープは、前記基部に回転可能に連結された近位端部、およびタービン検査ポート内に挿入するための遠位端部と、前記近位端部および遠位端部の中間の延長部分と、対向する第１および第２ジョイント端部を有する関節ジョイントであって、前記第１ジョイント端部は、前記検査スコープの遠位端部に連結された関節ジョイントとを有する、検査スコープと、
関節ジョイントの第２ジョイント端部に連結された、視野を有するカメラヘッドと、
前記検査スコープをその中心軸回りに回転させるための、該検査スコープに連結されたグロス回転駆動部と、
前記延長部分を移動させるための、該延長部分に連結されたスコープ伸縮駆動部と、
前記カメラヘッドの視野を前記検査スコープの中心軸に対して曲げるための、前記カメラヘッドに連結された関節駆動部と、
前記視野内の画像を取得するための前記カメラヘッドに連結されたカメラと、
前記グロス回転駆動部、前記スコープ伸縮駆動部、前記関節駆動部、および前記カメラに連結された制御システムであって、前記検査スコープおよび視野をタービン内のナビゲーション経路に沿って関心のある内部領域へ配置するため、および該内部領域の画像を取得するための制御システムと、
前記制御システムに連結された前記カメラの視野を選択的に照らすための照明システムと、
を有する、ステップと、
タービンローターを回転速度で回転させるステップと、
前記基部をタービン検査ポートに固定するステップと、
前記制御システムによって前記検査スコープおよびカメラヘッド視野を前記ナビゲーション経路に沿って配置するステップと、
前記タービンローターの回転速度に対応する速度で、前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記タービンローターの回転速度に対応する速度でカメラ画像を取得するステップと、
を備える、方法。
【請求項１５】
前記制御システムを前記タービンのタービンローター回転速度検知システムに連結するステップと、前記速度検知システムから得られるタービンローター回転速度情報に応じて前記照明システムを選択的に照らすステップとをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記照明システムが、タービンローター回転速度と独立して照明強度および継続時間を変えることにより前記カメラの視野を選択的に照らすことがさらに可能である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
全てのカメラ画素画像を略同時に取得するグローバルシャッターまたはフルフレームカメラを提供するステップと、
前記基部をガスタービン燃焼器パイロットノズルポートに連結するステップと、
ガスタービン燃焼器パイロットノズルポートを通り前記検査スコープを挿入するステップと、
前記カメラを燃焼器および列１ブレードおよびベーン部品の上流の隣接する燃焼器移行部を通りナビゲーション経路に沿ってナビゲートしている間、タービンローター回転速度と独立して前記カメラの視野を照らすステップと、
前記関節ジョイントが第１位置にある状態で、少なくとも１つの前記列１ベーン部品の第１カメラ画像を取得するステップと、
前記タービンローター回転速度に対応する速度で前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記関節ジョイントを第２位置へ曲げ、複数の回転する列１ブレード部品のそれぞれの第２カメラ画像を取得するステップと、
を備える、ガスタービンの列１ベーンおよび列１ブレード部品の画像を取得するための、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基部をガスタービン燃焼器パイロットノズルポートに連結するステップと、；   ガスタービン燃焼器パイロットノズルポートを通り前記検査スコープを挿入するステップと、
前記カメラを燃焼器および列１ブレードおよびベーン部品の上流の隣接する燃焼器移行部を通りナビゲーション経路に沿ってナビゲートしている間、タービンローター回転速度と独立して前記カメラの視野を照らすステップと、
前記関節ジョイントが第１位置にある状態で、少なくとも１つの前記列１ベーン部品の第１カメラ画像を取得するステップと、
前記タービンローター回転速度に対応する速度で前記照明システムによって前記カメラの視野を選択的に照らすステップと、
前記関節ジョイントを第２位置へ曲げ、全てのカメラ画素画像を略同時に取得するカメラによって、複数の回転列１ブレード部品のそれぞれの第２カメラ画像を取得するステップと、
を備える、ガスタービン列１ベーンおよび列１ブレード部品の画像を取得するための、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御システムによって実施される前記ナビゲーション経路が、以下の：
同じタイプのタービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った検査システムの人間制御配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録；
同じタイプの仮想タービン内で選択されたナビゲーション経路に沿った仮想の検査システムの人間制御模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、および
人間が介入しない、選択された模擬ナビゲーション経路に沿った同じタイプの仮想検査スコープおよび仮想発電機械の模擬配置、および前記制御システムによる次の繰り返しのための前記ナビゲーション経路の記録、
任意の１つによって決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記制御システムが自動的かつ順次：
前記照明システムを選択的に照らし、
前記検査スコープを移動させることにより、前記ナビゲーション経路に沿って前記カメラの視野を関心のある複数の領域へ配置し、かつ
全てのカメラ画素を略同時に取得するカメラによって前記領域のそれぞれの画像を取得する、請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
2015526642.tif 000026
2015526642.tif 000027