使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測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，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，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量技術(shù)能夠幫助您更精準(zhǔn)地測量凹坑深度。
使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測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。對于轉(zhuǎn)子葉片來說，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；對于渦輪導(dǎo)向器葉片來說，雖然有熱障涂層做保護(hù)，但長期服役過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)加上長期的震動(dòng)，葉片也會(huì)發(fā)生疲勞失效。凹坑是一種常見的失效表現(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)，檢測人員在將內(nèi)窺鏡探頭伸入到葉片附近后，可以通過手持機(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)窺鏡的測量技術(shù)對凹坑的面積及深度進(jìn)行測量，以評估凹坑的嚴(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)的雙物鏡測量技術(shù)，那么在凹坑深度測量上會(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)的雙物鏡測量技術(shù)僅能通過點(diǎn)到面來測量深度，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)造成最終深度測量的結(jié)果有很大的誤差，如下面的雙物鏡測量示意圖可以看出，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。這類問題傳統(tǒng)的雙物鏡測量技術(shù)是無法解決的。
但是韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡獨(dú)有的相位掃描三維立體測量技術(shù)，因?yàn)橛卸喾N測量模式可供選擇，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，使用美國韋林進(jìn)口內(nèi)窺鏡MViQ測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)到面測量的方式，精度有很大的提高，操作也更加快捷，這些優(yōu)勢都是傳統(tǒng)雙物鏡測量技術(shù)所不具備的。此外，韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡對渦輪葉片的掉塊、表層剝落、彎曲變形、裂紋等各種缺陷的檢測及測量，同樣具有直觀、高效、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
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