使用工業(yè)內窺鏡檢測渦輪葉片凹坑及其嚴重程度
渦輪葉片是渦輪發(fā)動機中負責能量轉化的重要部件，在長期運轉過程中，不管是渦輪導向器葉片或者轉子葉片，都可能因為金屬疲勞等原因而出現(xiàn)凹坑，并進一步引發(fā)發(fā)動機故障。使用工業(yè)內窺鏡檢測渦輪葉片凹坑及其嚴重程度，是保障渦輪發(fā)動機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能夠幫助您更精準地測量凹坑深度。
使用工業(yè)內窺鏡檢測的凹坑缺陷是如何產生的呢？強烈的震動或者共振都有可能導致金屬疲勞，加上高溫的工作環(huán)境，葉片損傷在所難免。對于轉子葉片來說，振動引起的高循環(huán)疲勞，高溫高載荷作用下的應力斷裂，以及外物損傷等，都可能造成葉片的失效；對于渦輪導向器葉片來說，雖然有熱障涂層做保護，但長期服役過程中由于兩者間熱膨脹系數的差異，涂層容易脫落，高溫的考驗加上長期的震動，葉片也會發(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)視頻內窺鏡可以勝任這一工作。
通常渦輪的導向葉片在熄滅室出口附近，可以將工業(yè)內窺鏡探頭伸入渦輪內部，查看導向葉片的狀況，之后再檢查渦輪轉子葉片。在進行檢查時，檢測人員在將內窺鏡探頭伸入到葉片附近后，可以通過手持機上的操控按鈕調節(jié)探頭導向，以便從多個角度對葉片進行仔細的檢查，查找葉片表面是否有凹坑。如果發(fā)現(xiàn)凹坑，還應該使用工業(yè)內窺鏡的測量技術對凹坑的面積及深度進行測量，以評估凹坑的嚴重程度，并做出正確的判斷。
現(xiàn)在很多視頻內窺鏡采用的是傳統(tǒng)的雙物鏡測量技術，那么在凹坑深度測量上會面臨較大的挑戰(zhàn)。上圖是渦輪導向器葉片的局部示意圖（高壓渦輪轉子葉片也是類似的），可以看出葉片有一定厚度的前緣，當前緣上有凹坑時，傳統(tǒng)的雙物鏡測量技術僅能通過點到面來測量深度，而構建平面的三個點的選擇很難確定，如果所選定的面稍有偏差可能會造成最終深度測量的結果有很大的誤差，如下面的雙物鏡測量示意圖可以看出，由于所選三點所構建的平面內切葉片弧面，因此深度值體現(xiàn)為正值。這類問題傳統(tǒng)的雙物鏡測量技術是無法解決的。
但是韋林工業(yè)內窺鏡獨有的相位掃描三維立體測量技術，因為有多種測量模式可供選擇，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，使用美國韋林進口內窺鏡MViQ測量渦輪葉片凹坑深度時，采用區(qū)域深度剖面模式所構建的平面，為整個前緣弧面的制高點，此時矩形區(qū)域內最深的點自動生成，相比較點到面測量的方式，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)雙物鏡測量技術所不具備的。此外，韋林工業(yè)內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、準確的特點。
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