使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)渦輪葉片凹坑及其嚴(yán)重程度
渦輪葉片是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)化的重要部件,在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,不管是渦輪導(dǎo)向器葉片或者轉(zhuǎn)子葉片,都可能因?yàn)榻饘倨诘仍蚨霈F(xiàn)凹坑,并進(jìn)一步引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)故障。使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)渦輪葉片凹坑及其嚴(yán)重程度,是保障渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)安全工作的必要手段之一,特別是韋林品牌的相位掃描測(cè)量技術(shù)能夠幫助您更精準(zhǔn)地測(cè)量凹坑深度。
使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)的凹坑缺陷是如何產(chǎn)生的呢?強(qiáng)烈的震動(dòng)或者共振都有可能導(dǎo)致金屬疲勞,加上高溫的工作環(huán)境,葉片損傷在所難免。對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片來(lái)說(shuō),振動(dòng)引起的高循環(huán)疲勞,高溫高載荷作用下的應(yīng)力斷裂,以及外物損傷等,都可能造成葉片的失效;對(duì)于渦輪導(dǎo)向器葉片來(lái)說(shuō),雖然有熱障涂層做保護(hù),但長(zhǎng)期服役過(guò)程中由于兩者間熱膨脹系數(shù)的差異,涂層容易脫落,高溫的考驗(yàn)加上長(zhǎng)期的震動(dòng),葉片也會(huì)發(fā)生疲勞失效。凹坑是一種常見(jiàn)的失效表現(xiàn)形式,并且有可能發(fā)展成疲勞斷裂。為了盡早檢測(cè)出凹坑,工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡可以勝任這一工作。
通常渦輪的導(dǎo)向葉片在熄滅室出口附近,可以將工業(yè)內(nèi)窺鏡探頭伸入渦輪內(nèi)部,查看導(dǎo)向葉片的狀況,之后再檢查渦輪轉(zhuǎn)子葉片。在進(jìn)行檢查時(shí),檢測(cè)人員在將內(nèi)窺鏡探頭伸入到葉片附近后,可以通過(guò)手持機(jī)上的操控按鈕調(diào)節(jié)探頭導(dǎo)向,以便從多個(gè)角度對(duì)葉片進(jìn)行仔細(xì)的檢查,查找葉片表面是否有凹坑。如果發(fā)現(xiàn)凹坑,還應(yīng)該使用工業(yè)內(nèi)窺鏡的測(cè)量技術(shù)對(duì)凹坑的面積及深度進(jìn)行測(cè)量,以評(píng)估凹坑的嚴(yán)重程度,并做出正確的判斷。
現(xiàn)在很多視頻內(nèi)窺鏡采用的是傳統(tǒng)的雙物鏡測(cè)量技術(shù),那么在凹坑深度測(cè)量上會(huì)面臨較大的挑戰(zhàn)。上圖是渦輪導(dǎo)向器葉片的局部示意圖(高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片也是類似的),可以看出葉片有一定厚度的前緣,當(dāng)前緣上有凹坑時(shí),傳統(tǒng)的雙物鏡測(cè)量技術(shù)僅能通過(guò)點(diǎn)到面來(lái)測(cè)量深度,而構(gòu)建平面的三個(gè)點(diǎn)的選擇很難確定,如果所選定的面稍有偏差可能會(huì)造成最終深度測(cè)量的結(jié)果有很大的誤差,如下面的雙物鏡測(cè)量示意圖可以看出,由于所選三點(diǎn)所構(gòu)建的平面內(nèi)切葉片弧面,因此深度值體現(xiàn)為正值。這類問(wèn)題傳統(tǒng)的雙物鏡測(cè)量技術(shù)是無(wú)法解決的。
但是韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡獨(dú)有的相位掃描三維立體測(cè)量技術(shù),因?yàn)橛卸喾N測(cè)量模式可供選擇,其中的區(qū)域深度剖面模式可以將上述難題迎刃而解。如下圖所示,使用美國(guó)韋林進(jìn)口內(nèi)窺鏡MViQ測(cè)量渦輪葉片凹坑深度時(shí),采用區(qū)域深度剖面模式所構(gòu)建的平面,為整個(gè)前緣弧面的制高點(diǎn),此時(shí)矩形區(qū)域內(nèi)最深的點(diǎn)自動(dòng)生成,相比較點(diǎn)到面測(cè)量的方式,精度有很大的提高,操作也更加快捷,這些優(yōu)勢(shì)都是傳統(tǒng)雙物鏡測(cè)量技術(shù)所不具備的。此外,韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡對(duì)渦輪葉片的掉塊、表層剝落、彎曲變形、裂紋等各種缺陷的檢測(cè)及測(cè)量,同樣具有直觀、高效、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
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