用于葉片檢查中的間隙測(cè)量的霍夫變換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及運(yùn)行在300F和更高的溫度的渦輪中葉片之間間隙的基于圖像的非接 觸測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002] 相機(jī)可以用于測(cè)量諸如燃?xì)鉁u輪的機(jī)器的不同葉片之間的間隙。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)， 例如作為改變的溫度、改變的壓力或運(yùn)行壓力的結(jié)果，相鄰葉片之間的間隙在不同的運(yùn)行 階段期間可能改變其寬度。檢測(cè)和精確測(cè)量這些間隙可能提供關(guān)于運(yùn)行條件和機(jī)器性能的 相關(guān)信息。即使在各部分的取向的已知主軸的情況下，精確和自動(dòng)測(cè)量間隙仍是有挑戰(zhàn)性 的。例如，紅外相機(jī)用于在渦輪的熱環(huán)境中測(cè)量間隙。因?yàn)榧t外圖像具有低對(duì)比度，并且信 噪比（SNR)低，所以利用紅外相機(jī)精確檢測(cè)和測(cè)量間隙是有挑戰(zhàn)性的。此外，優(yōu)選的是在不 間斷運(yùn)行的重要時(shí)間段上監(jiān)視這種間隙。在不間斷的熱運(yùn)行環(huán)境中自動(dòng)測(cè)量間隙的簡(jiǎn)單和 有效的方法以及裝置目前被認(rèn)為不存在。
[0003] 因此，需要新穎的和改進(jìn)的裝置和方法，用于在熱運(yùn)行環(huán)境中以非接觸方式精確 地和自動(dòng)地測(cè)量和監(jiān)視機(jī)器中各部分之間的間隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提供了用于從間隙的圖像自動(dòng)地測(cè)量機(jī)器中各移動(dòng)部分之間間隙的寬度的方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于測(cè)量機(jī)器中兩個(gè)移動(dòng)部分之間的間隙寬 度的方法，包括：用紅外相機(jī)記錄所述間隙的圖像，并且將所述圖像存儲(chǔ)為圖像數(shù)據(jù)；處理 器從所述圖像數(shù)據(jù)提取與所述間隙相關(guān)的第一邊緣和第二邊緣；所述處理器對(duì)所述第一邊 緣的多個(gè)像素應(yīng)用霍夫變換以確定第一線，并且對(duì)所述第二邊緣的多個(gè)像素應(yīng)用霍夫變換 以確定第二線，所述第二線充分平行于所述第一線；所述處理器應(yīng)用與所述第一線和所述 第二線交叉的線；以及所述處理器通過應(yīng)用所述第一線和所述第二線以及所述與所述第一 線和所述第二線交叉的線，確定所述間隙的寬度。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中所述霍夫變換應(yīng)用與所述第一邊 緣的多個(gè)像素相關(guān)的投票，以消除由所述圖像數(shù)據(jù)中的噪聲導(dǎo)致的線參數(shù)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中由用戶確定所述與所述第一線和 所述第二線交叉的線的位置。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中所述機(jī)器是具有移動(dòng)渦輪葉片的 渦輪。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中所述間隙在渦輪的兩個(gè)相鄰葉片 之間。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中在至少6小時(shí)的時(shí)段上多次確定 所述間隙的寬度。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中以至少.Irnm的精度測(cè)量所述間隙 的寬度。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中由侃尼邊緣檢測(cè)器從所述圖像數(shù) 據(jù)提取與所述間隙相關(guān)的所述第一邊緣和所述第二邊緣。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中所述移動(dòng)部分是具有大于300轉(zhuǎn) 每分鐘的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)部分。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，其中所述兩個(gè)相鄰葉片在具有至少300 華氏度的溫度的大氣中，以至少300轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于測(cè)量機(jī)器中兩個(gè)移動(dòng)部分之間的間隙 寬度的系統(tǒng)，包括：紅外相機(jī)，用于記錄所述間隙的圖像；存儲(chǔ)器，用于將所述間隙的圖像 存儲(chǔ)為圖像數(shù)據(jù)；處理器，用于運(yùn)行指令以執(zhí)行以下步驟：從所述圖像數(shù)據(jù)提取與所述間 隙相關(guān)的第一邊緣和第二邊緣；對(duì)所述第一邊緣的多個(gè)像素應(yīng)用霍夫變換以確定第一線， 并且對(duì)所述第二邊緣的多個(gè)像素應(yīng)用霍夫變換以確定第二線；應(yīng)用與所述第一線和所述第 二線交叉的線；以及通過應(yīng)用所述第一線和所述第二線以及所述與所述第一線和所述第二 線交叉的線，確定所述間隙的寬度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中所述霍夫變換應(yīng)用與所述第一 邊緣的多個(gè)像素相關(guān)的投票，以消除由所述圖像數(shù)據(jù)中的噪聲導(dǎo)致的線參數(shù)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中由用戶確定所述與所述第一線 和所述第二線交叉的線的位置。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中所述機(jī)器是具有移動(dòng)渦輪葉片 的渦輪。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中所述間隙在渦輪的兩個(gè)相鄰葉 片之間。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中在至少6小時(shí)的時(shí)段上多次確 定所述間隙的寬度。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中以至少.Imm的精度測(cè)量所述間 隙的寬度。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中由侃尼邊緣檢測(cè)器從所述圖像 數(shù)據(jù)提取與所述間隙相關(guān)的所述第一邊緣和所述第二邊緣。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中所述移動(dòng)部分是具有大于300 轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)部分。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)相鄰葉片在具有至少 300華氏度的溫度的大氣中，以至少300轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了用于執(zhí)行在此描述的步驟的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包 括使得能夠存儲(chǔ)包括指令的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，以及使得能夠運(yùn)行指令以執(zhí)行在此描述的步驟 的處理器。
【附圖說明】
[0026] 圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供兩個(gè)移動(dòng)機(jī)器部分以及它們之間間隙的通過紅 外相機(jī)的不同質(zhì)量圖像；
[0027] 圖2-圖4圖示霍夫變換；
[0028] 圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的間隙寬度測(cè)量；以及
[0029] 圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的基于處理器的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用紅外相機(jī)測(cè)量和監(jiān)視熱運(yùn)行環(huán)境（至少高于300華氏 度）中兩個(gè)部分之間的間隙的寬度。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的兩個(gè)部分是燃?xì)鉁u輪中的渦 輪葉片，并且在渦輪的運(yùn)行期間測(cè)量間隙。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，用紅外相機(jī)捕獲間隙的 圖像，并且由處理器將間隙的圖像存儲(chǔ)為圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)一步由處理器處理。已知 運(yùn)行期間燃?xì)鉁u輪中兩個(gè)葉片之間的間隙的寬度將可測(cè)量地改變。然而，因?yàn)榧t外相機(jī)具 有低對(duì)