一种自动便携式检测系统包括用于保持待检测的构件的零件支座，以及联接至零件支座的旋转促动器。系统还包括用于扫描构件且提供涡流信号的涡流探头。系统还包括自动对准单元，其联接至涡流探头且构造成将探头的轴线对准成基本垂直于构件的表面，且保持与所述构件的表面的恒定接触。系统还包括联接至自动对准单元的线性促动器，以用于提供涡流探头沿X,Y和Z轴线的移动。运动控制单元联接至旋转促动器和线性促动器，以用于控制旋转促动器和线性促动器来按照扫描计划使所述探头在构件周围移动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题大体上涉及构件的非破坏性检测。具体而言，系统涉及旋转机器中的有涂层的构件的现场基于涡流的检测。
技术介绍
检测构件的异常存在防止了旋转机器的过早故障。此构件的瑕疵的早期探测有助于在常规维护计划期间修整或替换构件。设有保护性涂层的构件的典型维护程序包括剥除保护性涂层，且进行荧光渗透检测(FPI)来检测基底材料中的裂纹。此外，诸如转子的叶轮的构件通常在现场拆卸，且运输至检测地点。常规的检测技术需要即使当裂缝在表面不可见时也检测所有构件。此要求引入了机器操作中的间断，且增加了维护成本。在非破坏性检测(NDI)技术中，数据通过扫描构件的表面来获取，且构件中的缺陷通过执行所获取的数据的分析来探测。检测的构件(诸如燃气轮机中的翼型件和火车头柴油机中的有涂层的涡轮构件)可具有3D几何形状，且从构件的复杂表面采集的数据可能并不令人满意。另外，扫描探头在扫描期间可能未在完美的位置，由此生成升离和倾斜引起的若干类型的噪音。此外，构件边缘附近的数据采集更难，且可引入附加的噪音成分。另外，构件的裂缝探测耗时，且可能延长正常操作的停机时间。因此，所需的是一种增强的用于检测构件的系统和方法。
技术实现思路
按照本系统的一个方面，公开了一种自动便携式检测系统。系统包括用于保持待检测的构件的零件支座(part holder)，以及联接到零件支座上的旋转促动器。旋转促动器提供构件的旋转。系统还包括用于扫描构件且提供涡流信号的涡流探头。系统包括自动对准单元，其联接到涡流探头上，且构造成将涡流探头的轴线对准成基本垂直于构件的表面，且保持与所述构件的表面的恒定接触。系统还包括联接到自动对准单元上的线性促动器，以用于提供涡流探头沿X,Y和Z轴线的移动。运动控制单元联接到旋转促动器和线性促动器上，以用于控制旋转促动器和线性促动器来按照扫描计划使所述探头在构件周围移动。按照本系统的另一个方面，公开了一种自动现场检测方法。该方法包括将待检测的构件联接到零件支座上，以及经由旋转促动器使零件支座旋转，以根据扫描计划定位构件的表面，以对准成基本垂直于涡流探头。该方法还包括经由自动对准单元来对准涡流探头，使得探头的轴线基本垂直于构件的表面定位。该方法还包括经由线性促动器使探头沿至少一个X,Y,Z线性轴线移动来扫描构件的表面。涡流探头针对构件的多个扫描位置中的每一个生成多个涡流信号。该方法还包括经由运动控制单元控制线性促动器和旋转促动器。附图说明本专利技术的实施例的这些及其它特征和方面将在参照附图阅读以下详细描述时变得更好理解，其中相似的标号代表附图各处相似的部分，在附图中： 图1为按照示例性实施例的自动便携式涡流检测系统的图解示图；图2示出了按照图1的示例性实施例的促动子系统的透视图；图3示出了按照示例性实施例的用于保持检测下的构件的零件支座的透视图；图4示出了按照示例性实施例的设有自动对准单元的涡流探头； 图5为按照示例性实施例的用于关于构件的凸形表面定位涡流探头的弹簧加载的机构的图示；图6为按照示例性实施例的用于关于构件的凹形表面定位涡流探头的弹簧加载的机构的图示；图7为按照示例性实施例的用于通过涡流探头实现检测的联接到构件上的探头伸出引导件的图示；以及 图8为示出按照示例性实施例的构件的现场检测的技术的流程图。具体实施方式本系统的实施例涉及用于探测旋转机械装置和发动机中的构件中的缺陷的检测技术。在一个实例中，该技术包括将待检测的构件联接到零件支座上，以及经由旋转促动器旋转零件支座，以将构件的表面定位成面对用于扫描构件的探头。该技术还包括经由自动对准单元来对准探头，使得探头的轴线定位成垂直于构件的表面，且然后经由线性促动器沿多条线性轴线促动探头来扫描构件的表面。在一个实例中，线性促动器和旋转促动器由运动控制单元来控制。图1为按照示例性实施例的使用涡流检测技术来检测构件的系统100的图解示图。系统100包括用于扫描检测下的构件106的联接到自动对准单元104上的探头102。自动对准单元104联接到线性促动器108上，线性促动器108沿x轴线、y轴线和z轴线中的至少一者提供线性运动至探头102。检测下的构件106例如可为涡轮的翼型件或柴油机的涡轮构件等。构件106通常可设有保护性涂层121，且此构件可在保护性涂层121下方的构件的表面上形成缺陷(诸如，裂缝)。系统100包括用于保持待检测的构件106的零件支座110。零件支座110在该实例中联接到旋转促动器112上，旋转促动器112用于使零件支座110旋转来将构件106的表面定位成面对用于扫描构件106的探头102。线性促动器108和旋转促动器112在该实例中由运动控制单元114控制。在所示的示例性实施例中，探头102为用于接收来自涡流仪器(ECI)116的电信号的涡流探头。ECI116还配置成接收来自探头102的涡流信号。ECI116可为基于处理器的装置，其具有用于生成待传输至探头102的电信号的适合的电路(未示出)。ECI116联接到传感器(未示出)上，以在构件106的检测期间接收从探头102生成的涡流。ECI116在一个实例中联接到显示和处理单元118上。显示和处理单元118接收来自ECI116的涡流信号，且将控制信号传输至运动控制单元114。显示和处理单元118由从ECI116接收到的涡流信号构成涡流图像，且执行图像处理任务(诸如降低图像噪音)。显示和处理单元118还显示涡流图像和图像处理任务的结果。运动控制单元114经由线性促动器108驱动探头102。在备选实施例中，运动控制单元114与显示和处理单元118中的至少一者可集成到ECI116中。系统100还包括联接到构件106的边缘上的探头伸出引导件(probe runout guide)120，以允许探头102移动超过构件106的边缘。在一个实例中，线性促动器108和旋转促动器112协作且同步以在原始位置开始，其形成已知的基准点来开始扫描图案。存在使线性促动器108和旋转促动器112能够具有精确定向来用于扫描的限制开关(未示出)和其它机构。线性促动器108和旋转促动器112根据扫描图案旋转，以提供构件106的扫描覆盖。在此实例中，系统100具有预先限定的扫描图案，其从原始位置开始，且以高密度扫描和以有效方式的整个构件106的完全覆盖来穿过整个构件106。在备选实施例中，ECI116可包括至少一个控制器、通用处理器或数字信号处理器(DSP)。ECI116可经由控制面板或任何其它输入装置(诸如计算机系统的键盘)接收来自用户的附加输入。ECI116配置成存取计算机可读存储器模块，包括但不限于随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)模块。存储器介质可利用程序编码来指示ECI116启用一系列步骤，以生成用于探头102、线性促动器108和旋转促动器112的控制信号，以便扫描检测下的构件106。根据一个实施例，系统构件作为套件运输，且在现场检测的地点处容易地组装。系统套件构件包括线性促动器108、旋转促动器112、运动控制单元114、显示和处理单元118、ECI116、自动对准单元104和探头。零件支座110和探头伸出引导件120通常略微定制成适合构件106。图2为按照示例性实施例的系统100(图1中所示)的促动子系统200的透视图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动便携式检测系统，包括：用于保持待检测的构件的零件支座；联接至所述零件支座的旋转促动器，其中所述旋转促动器提供所述构件的旋转；用于扫描所述构件且提供多个涡流信号的涡流探头；联接至所述涡流探头的自动对准单元，其中所述自动对准单元构造成将所述涡流探头的轴线对准成基本垂直于所述构件的表面，且在扫描期间维持与所述构件的所述表面的恒定接触；联接至所述自动对准单元的线性促动器，其中所述线性促动器提供所述涡流探头沿X,Y和Z轴线的移动；以及联接至所述旋转促动器和所述线性促动器的运动控制单元，其中所述运动控制单元控制所述旋转促动器和所述线性促动器，以用于按照扫描计划来使所述涡流探头在所述构件周围移动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.05 US 14/0978291. 一种自动便携式检测系统，包括：用于保持待检测的构件的零件支座；联接至所述零件支座的旋转促动器，其中所述旋转促动器提供所述构件的旋转；用于扫描所述构件且提供多个涡流信号的涡流探头；联接至所述涡流探头的自动对准单元，其中所述自动对准单元构造成将所述涡流探头的轴线对准成基本垂直于所述构件的表面，且在扫描期间维持与所述构件的所述表面的恒定接触；联接至所述自动对准单元的线性促动器，其中所述线性促动器提供所述涡流探头沿X,Y和Z轴线的移动；以及联接至所述旋转促动器和所述线性促动器的运动控制单元，其中所述运动控制单元控制所述旋转促动器和所述线性促动器，以用于按照扫描计划来使所述涡流探头在所述构件周围移动。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于由所述涡流信号构成涡流图像的处理单元。3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运动控制单元根据所述扫描计划操作，以促动所述旋转促动器和所述线性促动器，以及其中所述运动控制单元按照所述扫描计划同时地控制所述旋转促动器和所述线性促动器的运动。4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述构件为具有涂层的轮叶。5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动对准单元包括弹簧加载的机构，以提供压力且维持所述涡流探头与所述构件的所述表面之间的接触。6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动对准单元包括：用于所述探头的壳；从所述壳延伸至所述构件的所述表面的多个销；以及设置在所述壳与所述探头的一端之间的弹簧，其中所述探头的另一端接合所述构件的所述表面。7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自动对准单元还包括用于向所述探头提供枢转支承的第一枢转叉和第二枢转叉。8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括至...
【专利技术属性】
技术研发人员：YA普罗特尼科夫，DJ努南，JE麦克莱奥，A安多尔菲，R卡塔斯蒂尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。