專利名稱：用于檢查定子導(dǎo)葉的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體而言，涉及檢查這種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件。
背景技術(shù)：
一般而言，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒壓縮空氣和燃料的混合物，以產(chǎn)生熱的燃燒氣體。 燃燒氣體可流過一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)，以產(chǎn)生用于負(fù)載和/或壓縮機(jī)的動(dòng)力。壓縮機(jī)可包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(例如繞著軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和葉片)和固定構(gòu)件，例如定子導(dǎo)葉。隨著時(shí)間的過去， 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的各種構(gòu)件可有所磨損，或者逐漸形成缺陷。由于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的封罩的原因，可能難以檢查這些構(gòu)件來確定磨損和/或缺陷。一種用于檢查燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件的技術(shù)可包括通過管道鏡孔插入管道鏡，以手動(dòng)地檢查不同的構(gòu)件，例如轉(zhuǎn)子葉片或定子導(dǎo)葉。不幸的是，使用管道鏡的這種檢查是耗時(shí)且勞動(dòng)密集型的。另外，管道鏡的視場(chǎng)有限，而且可能無法提供對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的所有內(nèi)部構(gòu)件的完整的檢查覆蓋。此外，管道鏡透鏡可有視場(chǎng)深度和分辨率方面的限制， 從而使得管道鏡圖像的解釋和鑒定困難及不明確。其它檢查程序可能需要移除壓縮機(jī)殼體和拆開壓縮機(jī)來檢查內(nèi)部構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括使可拆卸地聯(lián)接到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上的圖像記錄組件繞著燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)，以及在不移除壓縮機(jī)的殼體的情況下，記錄沿周向設(shè)置在軸周圍的固定構(gòu)件的圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括用于燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)的圖像記錄組件。該圖像記錄組件包括圖像記錄裝置、光源、存儲(chǔ)裝置和聯(lián)接機(jī)構(gòu)。聯(lián)接機(jī)構(gòu)將圖像記錄系統(tǒng)聯(lián)接到壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片上，并且圖像記錄裝置定向成以便在轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)記錄壓縮機(jī)的定子導(dǎo)葉的圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括將圖像記錄組件插入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)殼體中，將圖像記錄組件聯(lián)接到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片上，以及根據(jù)圖像記錄組件所記錄的圖像來確定壓縮機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件中的缺陷。


當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相似符號(hào)在所有圖中表示相似部件，在圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、可被檢查的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性流程圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、通過縱向軸線而剖開的圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的一個(gè)級(jí)的透視
3圖4根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖像記錄組件的圖3的級(jí)的正視圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像記錄組件和成像處理系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、具有多個(gè)攝像機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的一個(gè)級(jí)的簡(jiǎn)圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、使用圖像記錄組件來檢查燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的過程的流程圖。
部件列表 10系統(tǒng)
12燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 16進(jìn)氣區(qū)段 18壓縮機(jī) 20燃燒器區(qū)段 22渦輪 24排氣區(qū)段 26軸
28燃燒器殼體 29燃燒器 30轉(zhuǎn)子葉片 32表面 34壓縮機(jī)殼體 36定子導(dǎo)葉 40縱向軸線 42多個(gè)旋轉(zhuǎn)級(jí) 44管道鏡孔 46轉(zhuǎn)子
50圖像記錄組件 52箭頭 54攝像機(jī) 56光源 58存儲(chǔ)裝置 60電源 62聯(lián)接機(jī)構(gòu) 64圖像處理系統(tǒng) 66處理器 68存儲(chǔ)器 69線纜
70無線通訊裝置 72箭頭80過程 82方框 84方框 86方框 88方框 90方框 92方框 94方框 96方框 38存儲(chǔ)裝置 102方框 104方框。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例包括用以檢查燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件的檢查系統(tǒng)。 該檢查系統(tǒng)包括圖像記錄組件，圖像記錄組件具有一個(gè)或多個(gè)圖像記錄裝置、光源、存儲(chǔ)裝置和電源。圖像記錄組件可插入壓縮機(jī)中，而無需移除壓縮機(jī)殼體或拆開壓縮機(jī)。圖像記錄組件可以可拆卸地聯(lián)接到壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)子葉片)上，并且可用來記錄壓縮機(jī)的固定構(gòu)件(例如定子導(dǎo)葉)的圖像?？蓮膲嚎s機(jī)中移除圖像記錄組件，并且可將圖像提供給圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。可檢查圖像，以確認(rèn)固定構(gòu)件(例如定子導(dǎo)葉)中的磨損和/或缺陷。圖1是一個(gè)示例性系統(tǒng)10的簡(jiǎn)圖，系統(tǒng)10包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12，可使用本文描述的檢查系統(tǒng)來對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12進(jìn)行檢查。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可包括航空器、船舶、機(jī)車、動(dòng)力發(fā)生系統(tǒng)或它們的組合。所示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12包括進(jìn)氣區(qū)段16、壓縮機(jī)18、燃燒器區(qū)段20、渦輪22和排氣區(qū)段對(duì)。渦輪22通過軸沈聯(lián)接到壓縮機(jī)18上。如箭頭所指示的那樣，空氣可通過進(jìn)氣區(qū)段16進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12，并且流到壓縮機(jī)18中，壓縮機(jī)18在空氣進(jìn)入燃燒器區(qū)段20中之前壓縮該空氣。所示燃燒器區(qū)段20 包括在壓縮機(jī)18和渦輪22之間繞著軸沈同心地或環(huán)狀地設(shè)置的燃燒器殼體28。來自壓縮機(jī)18的壓縮空氣進(jìn)入燃燒器四，在燃燒器四中，壓縮空氣可與燃料混合，并且在燃燒器 29內(nèi)與燃料一起燃燒，以驅(qū)動(dòng)渦輪22?？諝夂腿剂系娜紵僧a(chǎn)生熱的加壓排氣，然后加壓排氣可用來驅(qū)動(dòng)渦輪內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)渦輪葉片。壓縮機(jī)18可包括聯(lián)接到軸沈上的轉(zhuǎn)子葉片30。壓縮機(jī)葉片30可跨越軸M和壓縮機(jī)殼體34的內(nèi)壁或表面32之間的徑向間隙，壓縮機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件設(shè)置在該壓縮機(jī)殼體34 中。如本文所用，用語轉(zhuǎn)子葉片30也可稱為“轉(zhuǎn)子輪葉”，例如，轉(zhuǎn)子葉片和各種構(gòu)件。壓縮機(jī)18可包括將各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片30聯(lián)接到軸沈上的轉(zhuǎn)子。壓縮機(jī)18可包括固定構(gòu)件，例如，定子導(dǎo)葉36，固定構(gòu)件從內(nèi)壁或表面32延伸，并且沿軸向與轉(zhuǎn)子葉片30偏移開且與其相鄰。軸沈的旋轉(zhuǎn)促使轉(zhuǎn)子葉片30旋轉(zhuǎn)，從而將空氣吸入壓縮機(jī)18中，并且在空氣進(jìn)入燃燒器區(qū)段20中之前壓縮該空氣。圖2是沿著縱向軸線40得到的圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的壓縮機(jī)18的截面圖。如所描繪的那樣，壓縮機(jī)18可包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)級(jí)42。各個(gè)級(jí)可包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，例如，聯(lián)接到轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子葉片30，轉(zhuǎn)子可以可旋轉(zhuǎn)地附連到軸沈上(圖1)。葉片30可沿徑向從轉(zhuǎn)子向外延伸，并且可部分地設(shè)置在氣體路徑內(nèi)和定子導(dǎo)葉36的各同心部分之間。定子導(dǎo)葉36 可繞著軸沈布置在周邊中。如以上關(guān)于圖1所描述的那樣，空氣可通過進(jìn)氣區(qū)段16進(jìn)入壓縮機(jī)18且被壓縮機(jī)18壓縮。然后來自壓縮機(jī)18的壓縮空氣可被弓丨導(dǎo)到燃燒器區(qū)段20中，在燃燒器區(qū)段20 中，壓縮空氣可與燃料氣體混合。壓縮空氣和燃料氣體的混合物大體在燃燒器區(qū)段20內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓燃燒氣體，該燃燒氣體可用來在渦輪22內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的運(yùn)行期間，壓縮機(jī)18的內(nèi)部構(gòu)件可逐漸形成磨損和/或缺陷。例如，定子導(dǎo)葉36可漸漸地被磨損或逐漸形成缺陷，缺陷會(huì)影響壓縮機(jī)18的效率和輸出。這種磨損和缺陷可包括例如裂紋、腐蝕、侵蝕、碎屑等。在一些實(shí)施例中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12可包括沿著壓縮機(jī)殼體34沿縱向設(shè)置的管道鏡孔44。管道鏡孔44可通過管道鏡對(duì)內(nèi)部構(gòu)件提供傳統(tǒng)檢查。管道鏡可插入管道鏡孔44中的一個(gè)中、通過壓縮機(jī)18的殼體 34和內(nèi)壁32，以檢查壓縮機(jī)18的定子導(dǎo)葉36和其它內(nèi)部構(gòu)件。如以下進(jìn)一步描述的那樣， 管道鏡孔44可提供對(duì)圖像記錄組件的接近，圖像記錄組件安裝在轉(zhuǎn)子葉片30上，并且用來記錄定子導(dǎo)葉36的圖像。圖3是壓縮機(jī)18的級(jí)42的透視圖。圖3進(jìn)一步示出了具有轉(zhuǎn)子46的級(jí)42，轉(zhuǎn)子葉片30沿徑向從轉(zhuǎn)子46延伸。級(jí)42還顯示了定子導(dǎo)葉36，定子導(dǎo)葉36與轉(zhuǎn)子葉片30 沿軸向偏移開且與其相鄰，并且沿徑向朝向轉(zhuǎn)子46的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。如在圖3中看到的那樣，定子導(dǎo)葉36在轉(zhuǎn)子46的旋轉(zhuǎn)軸線的周圍沿周向延伸。如以下描述的那樣，本發(fā)明的實(shí)施例包括可固定到壓縮機(jī)18的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片30上的圖像記錄組件。圖像記錄組件固定到轉(zhuǎn)子葉片30上，并且定向成以便記錄定子導(dǎo)葉36的圖像。另外，圖像記錄組件可以可拆卸地聯(lián)接到定子導(dǎo)葉36的另一側(cè)的轉(zhuǎn)子葉片上，以對(duì)定子導(dǎo)葉36提供進(jìn)一步覆蓋。在其它實(shí)施例中，圖像記錄組件可聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片之間的空間上。當(dāng)轉(zhuǎn)子46旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖像記錄組件也繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得圖像記錄裝置能夠記錄級(jí)42的基本所有定子導(dǎo)葉36的圖像。圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)18的級(jí)42的正視圖。為了清楚起見，在圖4中示出了僅一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片30和三個(gè)定子導(dǎo)葉36。如圖4所示，圖像記錄組件50 固定到轉(zhuǎn)子葉片30上。如以下進(jìn)一步描述的那樣，圖像記錄組件50可包括圖像記錄裝置、 光源、存儲(chǔ)裝置、電源和聯(lián)接機(jī)構(gòu)。圖像記錄組件50可固定到轉(zhuǎn)子葉片30的任何部分上， 并且多個(gè)組件50可以沿著轉(zhuǎn)子葉片30的徑向長(zhǎng)度可拆卸地聯(lián)接。例如，如圖4所示，圖像記錄組件50可在轉(zhuǎn)子46附近固定到轉(zhuǎn)子葉片30上。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子46旋轉(zhuǎn)時(shí)(例如沿箭頭52所示的方向)，圖像記錄組件50就沿著定子導(dǎo)葉36的周邊旋轉(zhuǎn)。當(dāng)圖像記錄組件50 旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖像記錄組件50就可記錄圖像記錄裝置的視場(chǎng)中的定子導(dǎo)葉36的圖像。因此，當(dāng)圖像記錄組件50繞著轉(zhuǎn)子46的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，可記錄定子導(dǎo)葉36的整個(gè)周邊的圖像。]圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像記錄組件50的簡(jiǎn)圖。圖像記錄組件 50可包括一個(gè)或多個(gè)圖像記錄裝置(例如攝像機(jī)、一個(gè)或多個(gè)光源56、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置58 (例如，非易失性存儲(chǔ)器)、一個(gè)或多個(gè)電源60以及聯(lián)接機(jī)構(gòu)62。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像記錄組件50可具有約IOOmm的長(zhǎng)度，約7. 5mm的寬度，約4mm的厚度和約50g的重量。 另外，圖5描繪了圖像處理系統(tǒng)64 (例如計(jì)算機(jī))，其具有一個(gè)或多個(gè)處理器66和存儲(chǔ)器 68 (例如易失性或非易失性存儲(chǔ)器)。當(dāng)從壓縮機(jī)18中移除時(shí)，圖像記錄組件M可通過線纜69聯(lián)接到圖像處理系統(tǒng)66上。圖像記錄組件50可包括定向成朝向定子導(dǎo)葉的一個(gè)攝像機(jī)，或者可包括沿不同方向定向的多個(gè)攝像機(jī)。例如，攝像機(jī)M可定向成以便在任一側(cè)上或轉(zhuǎn)子葉輪32上檢查多個(gè)級(jí)的定子導(dǎo)葉?？筛鶕?jù)定子導(dǎo)葉的高度和攝像機(jī)的視場(chǎng)來確定用來獲得定子導(dǎo)葉的基本100%的圖像覆蓋的攝像機(jī)的數(shù)量。例如，對(duì)于27cm的定子導(dǎo)葉和直徑IlOmm的視場(chǎng)來說，用來提供定子導(dǎo)葉的基本100%的覆蓋的攝像機(jī)的數(shù)量為大約3個(gè)(270/110)。攝像機(jī)M可包括模擬攝像機(jī)和/或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，并且可接收來自電源60的功率。 在一些實(shí)施例中，攝像機(jī)M可以以至少約每秒2幀(FPS)的速率記錄圖像，并且可具有大于至少0. 1MP、1MP、2MP或3MP的分辨率。攝像機(jī)M可包括時(shí)間機(jī)構(gòu)，以使得攝像機(jī)能夠在規(guī)定的時(shí)間間隔之后周期性地記錄圖像。另外或備選地，攝像機(jī)M可包括觸發(fā)機(jī)構(gòu)，可通過轉(zhuǎn)子葉片30的旋轉(zhuǎn)來啟動(dòng)該觸發(fā)機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，攝像機(jī)M可包括臺(tái)灣臺(tái)北的 Supertech Optoelectronics 制造的 0V9665FF 攝像機(jī)和 / 或 0V2665AF 攝像機(jī)。在一些實(shí)施例中，圖像記錄組件50可包括視頻記錄裝置，使得圖像記錄組件50可記錄壓縮機(jī)18的內(nèi)部構(gòu)件的視頻。在其它實(shí)施例中，圖像記錄組件50可包括任何其它圖像感測(cè)裝置，例如紅外、超聲波和/或渦流感測(cè)裝置。光源56可包括發(fā)光二極管(LED)、熒光燈、白熾燈或任何其它適當(dāng)?shù)恼彰餮b置，并且可定向成以便照亮定子導(dǎo)葉36或能夠被攝像機(jī)M記錄圖像的任何其它區(qū)域?？墒褂枚喾N有色光源，例如藍(lán)色、綠色、紅色、白色或其它顏色。例如，在檢查的第一部分期間可使用藍(lán)色LED，而在檢查的第二部分期間可使用綠色LED。存儲(chǔ)裝置58可為非易失性存儲(chǔ)器裝置(例如閃存裝置)，非易失性存儲(chǔ)器裝置構(gòu)造成以便提供期望的存儲(chǔ)容量，并且保持圖像記錄組件50的大小較小。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置可提供至少2GB、4GB、6GB或8GB的存儲(chǔ)器。在一些實(shí)施例中，攝像機(jī)M、光源56和存儲(chǔ)裝置56可形成一體化組件。在其它實(shí)施例中，可單獨(dú)地選擇攝像機(jī)M、光源56和/或存儲(chǔ)裝置58，并且可在圖像記錄組件50中分開來提供攝像機(jī)M、光源56和/或存儲(chǔ)裝置58。一個(gè)或多個(gè)電源60可包括一個(gè)或多個(gè)電池，例如鋰離子電池、聚合物鋰電池、鎳鎘電池或任何其它適當(dāng)?shù)碾姵?。在一個(gè)實(shí)施例中，電源60可包括具有至少約250mAh的容量和至少約3V的電壓的電池。電源60可構(gòu)造成以便至少在檢查過程的持續(xù)期間為攝像機(jī) M、光源56和存儲(chǔ)裝置58的操作進(jìn)行供給。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像記錄組件50可包括相對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片的長(zhǎng)度以45度、0度和 45度定向的三個(gè)針孔攝像機(jī)(例如，具有CCD或CMOS圖像傳感器(例如Exmor R背照式 CMOS圖像傳感器)的攝像機(jī))。圖像記錄組件50可包括多個(gè)藍(lán)色的SMD LED,從而使得各個(gè)攝像機(jī)M可由三個(gè)LED的布置包圍。在這種實(shí)施例中，圖像記錄組件50可包括圖像處理器、存儲(chǔ)器、電池和現(xiàn)場(chǎng)可編程的門陣列(FPGA)，以控制組件50的子系統(tǒng)且使其同步。任何或所有以上構(gòu)件均可安裝在柔性的印刷電路板(PCB)上，并且設(shè)置在殼體內(nèi)部。使用下面更加詳細(xì)地描述的聯(lián)接機(jī)構(gòu)62，可將殼體聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上。殼體還可包括凹入部分或其它特征，以使得能夠更容易地用工具進(jìn)行操作。聯(lián)接機(jī)構(gòu)62可構(gòu)造成以便提供足夠的力，以克服旋轉(zhuǎn)的葉片30所產(chǎn)生的離心力來固定圖像記錄組件50。例如，對(duì)于具有約50g的重量的圖像記錄組件50，圖像記錄組件放在距轉(zhuǎn)子葉片30的基部500mm的徑向距離處，并且轉(zhuǎn)子速度為lrpm，離心力為大約 0. 0003N。聯(lián)接機(jī)構(gòu)62可包括磁性聯(lián)接件、夾持機(jī)構(gòu)、粘合劑、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或任何其它適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)或它們的組合。如以上提到的那樣，在一些實(shí)施例中，聯(lián)接機(jī)構(gòu)62可包括磁性聯(lián)接件。磁性聯(lián)接件可基于永磁體、電磁體或氣動(dòng)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)接機(jī)構(gòu)62可包括具有軟鐵和黃銅構(gòu)件的稀土永磁體?？刹倏v磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而使得聯(lián)接機(jī)構(gòu)具有打開位置(磁場(chǎng)從聯(lián)接機(jī)構(gòu)62向外導(dǎo)向，從而攝像機(jī)組件50可聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上)和關(guān)閉位置(磁場(chǎng)隱藏在聯(lián)接機(jī)構(gòu)62內(nèi)部，從而攝像機(jī)組件50可與轉(zhuǎn)子葉片脫開)?？赏ㄟ^保持器、直線Halbach 陣列和電永磁體來執(zhí)行對(duì)來自永磁體的磁場(chǎng)的操縱。在其它實(shí)施例中，聯(lián)接機(jī)構(gòu)62可使用具有軟鐵芯的電磁體。在這種實(shí)施例中，電流可通過軟鐵芯，以使電磁體通電，并且將攝像機(jī)組件50聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上。在另外的其它實(shí)施例中，氣動(dòng)系統(tǒng)可包括一排微吸盤和微氣泵，以產(chǎn)生真空力，并且允許吸盤將圖像記錄組件50聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上。在一些實(shí)施例中，可通過包括在圖像記錄組件50中且可由用來插入圖像記錄組件50的工具操作的開關(guān)來促動(dòng)上述聯(lián)接機(jī)構(gòu)62中的任何聯(lián)接機(jī)構(gòu)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括馬達(dá)(例如DC或步進(jìn)馬達(dá))，該馬達(dá)具有附連到聯(lián)接機(jī)構(gòu)62 (例如，永磁體機(jī)構(gòu)、用于電磁體的開關(guān)、用于微氣泵的開關(guān)等)的操作機(jī)構(gòu)上的軸。促動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括可伸縮開關(guān)，可伸縮開關(guān)構(gòu)造成以便操作馬達(dá)，使得可伸縮開關(guān)可收縮，以使馬達(dá)關(guān)閉，而且可釋放可伸縮開關(guān)，以使馬達(dá)開啟?？缮炜s開關(guān)可包括彈簧，以將開關(guān)偏置到釋放位置。 在插入圖像記錄組件50期間，可通過工具(例如鱷魚夾)來收縮可伸縮開關(guān)，且然后在圖像記錄組件50就位時(shí)釋放可伸縮開關(guān)。這種工具還可包括柔性線纜、圖像傳感器和永磁體，以使得能夠在將圖像記錄組件50插入壓縮機(jī)18中時(shí)更容易地觀察和操縱圖像記錄組件50。在釋放鱷魚夾之后，電磁體可固定圖像記錄組件50，以確保穩(wěn)固地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上。在一個(gè)實(shí)施例中，工具可包括可從Lewistown，PA的GE檢查技術(shù)公司(GE Inspection Technologies)獲得的管道鏡工具。在一些實(shí)施例中，圖像記錄組件50可包括無線通訊裝置70，無線通訊裝置70可用來將圖像從攝像機(jī)M和/或存儲(chǔ)裝置58傳送到圖像處理系統(tǒng)64。備選地，在其它實(shí)施例中，當(dāng)從燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12中移除圖像記錄組件50時(shí)，可通過線纜69以物理的方式將圖像記錄組件50連接到圖像處理系統(tǒng)64上。例如，圖像記錄組件50可通過通用串行總線 (USB)接口、火線(Firewire)接口、eMta接口或任何其它適當(dāng)?shù)慕涌诼?lián)接到圖像處理系統(tǒng) 64上。圖像處理系統(tǒng)64可還能夠處理從圖像記錄組件50中接收到的任何數(shù)據(jù)，例如靜止圖像、視頻、紅外圖像、超聲波圖像、渦流圖像等。圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)級(jí)42和檢查系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。如圖6 所示，轉(zhuǎn)子葉片30在壓縮機(jī)的內(nèi)壁或表面的內(nèi)部設(shè)置在定子導(dǎo)葉36之間。在圖6描述的實(shí)施例中，多個(gè)攝像機(jī)M，例如六個(gè)攝像機(jī)，可拆卸地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片30上。如上所述，多個(gè)攝像機(jī)M可包括在具有多個(gè)攝像機(jī)的單個(gè)圖像記錄組件50中，或者多個(gè)攝像機(jī)M中的各個(gè)可包括在多個(gè)圖像記錄組件50中相應(yīng)的一個(gè)中。攝像機(jī)M可定向成以便提供鄰近轉(zhuǎn)子葉片30的定子導(dǎo)葉36的基本100%的圖像覆蓋。例如，如圖6所示，各個(gè)攝像機(jī)可沿箭頭72所示的方向而定向。當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片32旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)攝像機(jī)可連續(xù)地或周期性地記錄可從攝像機(jī)的定向觀察到的定子導(dǎo)葉36的圖像。多個(gè)攝像機(jī)54(或圖像記錄組件50)可以可拆卸地聯(lián)接到壓縮機(jī)18的各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片32上，以提供所有定子導(dǎo)葉36的檢查。另外， 在一些實(shí)施例中，可通過使用多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片32上的攝像機(jī)54 (以及圖像記錄組件50)來完成對(duì)定子導(dǎo)葉36的周邊的檢查，從而使得各個(gè)攝像機(jī)M (以及圖像記錄組件50)記錄來自定子導(dǎo)葉36的周邊的一部分的圖像。圖7描繪了使用上述圖像記錄組件50來檢查燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的壓縮機(jī)18的定子導(dǎo)葉36的狀況的過程80的一個(gè)實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12和壓縮機(jī) 18停機(jī)期間執(zhí)行過程80，而且可在不移除殼體34或拆開壓縮機(jī)18的情況下執(zhí)行過程80。 最初，可組裝好攝像機(jī)M、光源56和聯(lián)接機(jī)構(gòu)62 (方框8 。接下來，可將電源60和存儲(chǔ)裝置58與攝像機(jī)M、光源56和聯(lián)接組件62組裝在一起，以形成圖像記錄組件50 (方框84)。 在一些實(shí)施例中，每次使用圖像記錄組件50時(shí)，可更換僅電源60和/或存儲(chǔ)裝置58 (以確保有足夠的功率和/或存儲(chǔ)器用于檢查操作)?？蓪?duì)圖像記錄組件50通電，并且可對(duì)攝像機(jī)M、光源56、存儲(chǔ)裝置58和電源60的可操作性進(jìn)行檢驗(yàn)(方框86)。圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50可插入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的壓縮機(jī)18中，并且可拆卸地聯(lián)接到壓縮機(jī)18的轉(zhuǎn)子葉片上(方框88)。如上所述，在一些實(shí)施例中，圖像記錄組件(或多個(gè)組件)可通過管道鏡孔44插入壓縮機(jī)18中。可在壓縮機(jī)18中加工額外的孔，以允許插入圖像記錄組件50。在一些實(shí)施例中，多個(gè)圖像記錄組件可插入壓縮機(jī)18 中，并且可拆卸地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片上。備選地或另外，多個(gè)圖像記錄組件50可插入壓縮機(jī)18中，并且可拆卸地聯(lián)接到壓縮機(jī)18的不同的轉(zhuǎn)子葉輪的轉(zhuǎn)子葉片上。使用工具(例如“夾子”)，通過附連到管道鏡上的工作通道，可將圖像記錄組件50插入管道鏡孔44中。如上所述，這樣的工具可包括柔性線纜、鱷魚夾和電磁體，而且鱷魚夾可構(gòu)造成以便釋放可伸縮開關(guān)，以啟動(dòng)圖像記錄組件50的聯(lián)接機(jī)構(gòu)62。在將圖像記錄組件50固定到轉(zhuǎn)子葉片30上之后，可起動(dòng)壓縮機(jī)18的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪 (turn gear)操作(方框90)。在一些實(shí)施例中，可手動(dòng)地執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪操作，從而使得壓縮機(jī)18的軸和轉(zhuǎn)子直接或間接地由技術(shù)員旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，可通過緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的工具、 馬達(dá)或壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的其它自動(dòng)旋轉(zhuǎn)來自動(dòng)執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪操作。當(dāng)壓縮機(jī)18的轉(zhuǎn)子葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50的攝像機(jī)(一個(gè)或多個(gè))54以周期性的或者旋轉(zhuǎn)的間隔記錄圖像(方框92)。圖像記錄可基于計(jì)時(shí)器，使得攝像機(jī)在一段持續(xù)時(shí)間之后記錄圖像。在其它實(shí)施例中，圖像記錄可基于轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪操作的觸發(fā)器，使得攝像機(jī)在特定的旋轉(zhuǎn)角度之后記錄圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，操作員可通過管道鏡壁處的開關(guān)來啟動(dòng)聯(lián)接機(jī)構(gòu)62。一旦圖像記錄組件50附連到轉(zhuǎn)子葉片30上，“夾子” 就打開，并且操作員可收回管道鏡臂。“夾子”打開會(huì)觸發(fā)開關(guān)，該開關(guān)繼而觸發(fā)圖像記錄組件50的記錄裝置(一個(gè)或多個(gè))，例如攝像機(jī)M。在另一個(gè)實(shí)施例中，起動(dòng)/停止觸發(fā)機(jī)構(gòu)可與渦輪22的鍵相器(key-phasor)同步。在鍵相器的某個(gè)角位置處，記錄裝置(例如攝像機(jī)54)可開始記錄圖像?？墒褂媒咏綔y(cè)器來確定鍵相器的位置。當(dāng)鍵相器旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度時(shí)，就可以以無線的方式觸發(fā)攝像機(jī)M。一旦鍵相器返回到其原始位置，攝像機(jī)M就可停止記錄。在圖像記錄完成之后，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪操作就可停止(方框94)。在圖像記錄組件在定子導(dǎo)葉的周向布置的周圍旋轉(zhuǎn)一次、二次、三次、四次或更多次之后，圖像記錄可完成。然后可從燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12中移除圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50(方框96)。 如上所述，在一些實(shí)施例中，可通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的管道鏡孔44來移除圖像記錄組件 (或多個(gè)組件)50。如上所述，可通過使用工具(例如“夾子”)通過管道鏡孔44來移除圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50。如上所述，這種工具可包括柔性線纜、鱷魚夾和電磁體，而且工具可構(gòu)造成以便啟動(dòng)可伸縮開關(guān)，以停用聯(lián)接機(jī)構(gòu)62。圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50 可連接到圖像處理系統(tǒng)66上，并且攝像機(jī)M所記錄的圖像可從存儲(chǔ)裝置38下載到圖像處理系統(tǒng)(方框88)。例如，圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50可通過線纜69聯(lián)接到圖像處理系統(tǒng)66上。在其它實(shí)施例中，圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50可包括無線通訊裝置70，無線通訊裝置70可提供以無線的方式將圖像下載到圖像處理系統(tǒng)66 (在從壓縮機(jī)18中移除或不移除圖像記錄組件(或多個(gè)組件)50的情況下)。圖像處理系統(tǒng)66可處理攝像機(jī)M 所記錄的圖像，以提供對(duì)圖像和在這樣的圖像中顯示的定子導(dǎo)葉上的任何磨損和缺陷的更容易的解釋(方框100)。這樣的圖像處理可包括顏色通道分解(例如RGB分解)、對(duì)比增強(qiáng)、邊緣檢測(cè)(例如Carmy邊緣檢測(cè))、放大或任何其它圖像處理。在處理圖像之后，可對(duì)圖像進(jìn)行檢查(方框10 。在一些實(shí)施例中，圖像可由技術(shù)員手動(dòng)地檢查，以確認(rèn)定子導(dǎo)葉或圖像中所顯示的其它內(nèi)部構(gòu)件的磨損和/或缺陷。在其它實(shí)施例中，圖像處理系統(tǒng)66可自動(dòng)檢查圖像以確認(rèn)磨損和/或缺陷(例如通過尋找具有某些屬性的區(qū)域)。最后，可使用相同的或額外的圖像記錄組件50來繼續(xù)掃描其它級(jí)(方框104)。有利地，在不移除壓縮機(jī)12的殼體或其它構(gòu)件的情況下，上述檢查過程80可提供增大的檢查覆蓋區(qū)域，以及對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12的內(nèi)部構(gòu)件的檢查。增大的覆蓋區(qū)域可提高探測(cè)圖像記錄組件記錄到的定子導(dǎo)葉或其它內(nèi)部構(gòu)件中的磨損和/或缺陷的可能性。此外，檢查過程80在各種任務(wù)(例如圖像記錄和圖像處理)中可為自動(dòng)化的。另外，上述檢查過程80可比其它檢查過程耗時(shí)更少且更易于執(zhí)行，從而提高生產(chǎn)力并減少檢查時(shí)間。本書面描述使用實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它實(shí)例具有不異于權(quán)利要求書的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包括與權(quán)利要求書的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括使可拆卸地聯(lián)接到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(1 的壓縮機(jī)(18)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(30)上的圖像記錄組件(50)繞著所述燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(1 的軸06)旋轉(zhuǎn)；以及在不移除所述壓縮機(jī)(18)的殼體的情況下，記錄沿周向設(shè)置在所述軸06)周圍的固定構(gòu)件(36)的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括將圖像存儲(chǔ)在所述圖像記錄組件(50)的存儲(chǔ)裝置(58)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(30)包括轉(zhuǎn)子葉片(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定構(gòu)件(36)包括定子導(dǎo)葉(36)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使圖像記錄組件(50)旋轉(zhuǎn)包括使所述燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(1 的所述軸06)旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，記錄所述固定構(gòu)件(36)的圖像包括使用所述圖像記錄組件(50)的攝像機(jī)(54)來記錄圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括將圖像從所述圖像記錄組件(50)下載到圖像處理系統(tǒng)(66)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，下載圖像包括通過所述圖像記錄組件 (50)的無線通訊裝置(70)來下載圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過所述圖像記錄組件 (50)的光源(56)照亮所述固定構(gòu)件(36)。
10.一種系統(tǒng)，包括用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(1 的壓縮機(jī)(18)的圖像記錄組件(50)，其包括圖像記錄裝置(M)，用于在所述壓縮機(jī)(18)的轉(zhuǎn)子葉片(30)旋轉(zhuǎn)時(shí)記錄所述壓縮機(jī) (18)的定子導(dǎo)葉(36)的圖像；光源(56)；存儲(chǔ)裝置(58)；以及聯(lián)接機(jī)構(gòu)(62)，用于將所述圖像記錄組件(50)聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子葉片(30)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢查定子導(dǎo)葉的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實(shí)施例包括用以檢查燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(12)的壓縮機(jī)(18)的內(nèi)部構(gòu)件的檢查系統(tǒng)。該檢查系統(tǒng)包括圖像記錄組件(50)，圖像記錄組件(50)具有一個(gè)或多個(gè)圖像記錄裝置(54)、光源(56)、存儲(chǔ)裝置(58)和電源(60)。圖像記錄組件(50)可插入壓縮機(jī)(18)中，而無需移除壓縮機(jī)殼體(34)或拆開壓縮機(jī)(18)。圖像記錄組件(50)可以可拆卸地聯(lián)接到壓縮機(jī)(18)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(30)(例如轉(zhuǎn)子葉片)上，并且可用來記錄壓縮機(jī)(18)的固定構(gòu)件(36)(例如定子導(dǎo)葉)的圖像?？蓹z查圖像，以確認(rèn)固定構(gòu)件(36)(例如定子導(dǎo)葉)中的磨損和/或缺陷。
文檔編號(hào)G01N21/88GK102192914SQ201110045578
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者A·K·潘迪, B·R·基利, C·米特拉, K·R·戈雷, M·V·伊納姆達(dá), R·Y·巴布, S·喬治, V·B·賈穆, V·P·庫(kù)馬 申請(qǐng)人:通用電氣公司