冷却孔检查系统技术方案

检查系统包括热成像传感器和一个或多个处理器，热成像传感器被配置为当流体朝向孔脉冲时捕获具有孔的部件的热成像数据，一个或多个处理器被配置为在时间上处理热成像数据以计算对应孔的时间得分和空间得分。得分可用于获得参考数据集和测试数据集。可以根据数据集之间的差为部件分配性能得分。之间的差为部件分配性能得分。之间的差为部件分配性能得分。

【技术实现步骤摘要】
冷却孔检查系统


[0001]本公开涉及一种对通过涡轮发动机部件的气流进行评分的方法。

技术介绍

[0002]涡轮发动机的部件，例如涡轮叶片，在发动机操作期间可暴露于极热的温度。这些叶片可设置有冷却孔，该冷却孔允许并引导冷却流体(例如冷却器空气)流过涡轮叶片和/或流到涡轮叶片的外部。该冷却流体可以通过冷却孔被引导到叶片的外部，以提供空气的热保护膜，该空气的热保护膜形成防止叶片变得太热的阻挡层。在没有冷却孔和适当的气流通过冷却孔的情况下，可能会缩短涡轮叶片的寿命周期。

技术实现思路

[0003]本公开的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来学习。
[0004]在一个方面，本公开涉及一种用于对通过涡轮发动机部件的气流进行性能评分的方法，其特征在于，所述涡轮发动机部件具有第一表面和与所述第一表面间隔开的第二表面、以及多个膜孔，所述多个膜孔具有形成在所述第二表面中的入口，所述入口流体地联接到形成在所述第一表面中的出口，所述方法包括：生成至少所述多个膜孔的子集的参考数据集，所述参考数据集包括对于所述多个膜孔的所述子集中的每个膜孔的参考气流值，所述参考气流值指示通过所述膜孔的所述气流，其中所述参考气流值是归一化值；确定涡轮发动机部件的测试数据集，所述测试数据集包括所述多个膜孔的所述子集中的至少一些膜孔的测试气流值；计算所述测试数据集和所述参考数据集之间的差；和基于所述差来计算所述涡轮发动机部件的性能得分。
[0005]参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
附图说明
[0006]参考所附的附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其中：
[0007]在图中：
[0008]图1是燃气涡轮发动机的示意性横截面图。
[0009]图2是图1的涡轮发动机的叶片的示意性局部剖视图。
[0010]图3示出了用于图2的叶片的孔检查系统。
[0011]图4示出了用于对图1的涡轮发动机的部件进行成像的方法的流程图。
[0012]图5示出用于检查图1的涡轮发动机的部件的孔的方法的流程图。
[0013]图6示出了从图3的孔检查系统的热成像传感器获得的热成像数据的示例帧。
[0014]图7示出了图2所示叶片的一部分的归一化图像。
[0015]图8示出了图1所示的叶片的一部分的配准帧。
[0016]图9图示了对通过图1的涡轮发动机的流体流进行性能评分的方法的流程图。
具体实施方式
[0017]本文描述的一个或多个方面提供用于对涡轮发动机的部件进行成像的方法。该方法可以包括确定至少一个流体频率，以至少一个流体频率使流体脉冲通过涡轮发动机的部件。此外，该方法可以包括在流体的脉冲期间，使用以至少一个采样频率捕获图像的热成像传感器，对涡轮发动机部件进行成像。然后可以存储捕获的图像。
[0018]本文描述的一个或多个方面提供了用于确定涡轮发动机的部件的性能得分的方法。可以通过将测试数据集与参考数据集进行比较来确定性能得分，其中测试数据集和参考数据集由检查系统获得。检查系统使用获得并处理热成像图像数据的方法，以提供示出为每个冷却孔或一组冷却孔的气流值的流体流，其中可以组合每个部件的气流值以形成测试数据集或参考数据集。可以将所计算出的性能得分与预定阈值进行比较，以确定涡轮发动机部件是性能优异、性能可接受还是性能不佳。可以基于涡轮发动机部件的性能得分来改变涡轮发动机部件的制造。
[0019]如本文所使用的，术语“上游”指与流体流动方向相反的方向，并且术语“下游”指与流体流动方向相同的方向。“前”或“向前”是指某物的前面，“后”或“向后”是指某物的后面。例如，当用于流体流动时，前/向前意味着上游，后/向后意味着下游。
[0020]另外，如本文所使用的，术语“径向”或“径向地”指远离公共中心的方向。例如，在涡轮发动机的总体情境中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和外发动机周向之间延伸的射线的方向。此外，如本文所使用的，术语“组”或“一组”元件可以是任意数量的元件，仅包括一个。
[0021]另外，如本文所使用的，“控制器”或“模块”可以包括被配置或适于为可操作部件提供指令、控制、操作或任何形式的通信以实现其操作的部件。模块或控制器模块可以包括任何已知的处理器、微控制器或逻辑设备，包括但不限于：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、全权数字引擎控制(FADEC)、比例控制器(P)、比例积分控制器(PI)、比例微分控制器(PD)、比例积分微分控制器(PID控制器)、硬件加速逻辑控制器(例如，用于编码、解码、转码等)等或其组合。控制器模块的非限制性示例可以被配置或适于运行、操作或以其他方式执行程序代码，以实现操作或功能结果，包括执行各种方法、功能、处理任务、计算、比较、感测或测量值等，以能够实现或实现本文描述的技术操作或操作。操作或功能结果可以基于一个或多个输入、存储的数据值、感测或测量的值、真或假指示等。虽然描述了“程序代码”，但是可操作或可执行指令集的非限制性示例可以包括例程、程序、对象、部件、数据结构、算法等，其具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。在另一非限制性示例中，控制器模块还可以包括可由处理器访问的数据存储部件，包括存储器，无论是瞬态存储器、易失性或非瞬态存储器或非易失性存储器。存储器的附加非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，诸如光盘、DVD、CD
‑
ROM、闪存驱动器、通用串行总线(USB)驱动器等，或这些类型的存储器的任何适当组合。在一个示例中，程序代码可以以处理器可访问的机器可读格式存
储在存储器中。此外，存储器可以存储各种数据、数据类型、感测或测量的数据值、输入、生成或处理的数据等，这些数据可由处理器在提供指令、控制或操作以实现功能或可操作的结果时访问，如本文所述。
[0022]另外，如本文所使用的，“电连接”、“电联接”或“以信号通信”的元件可以包括电传输或信号，该电传输或信号被发送、接收或传送到这种连接或联接的元件或从这种连接或联接的元件传送。此外，这种电连接或联接可以包括有线或无线连接或其组合。
[0023]此外，如本文所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量值本身。感测到的或测量到的值可进一步提供给附加部件。例如，可以将该值提供给如上所述定义的控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值进行处理以确定代表值或代表所述值的电特性。
[0024]所有方向性参考(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧、前、后、顶、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对通过涡轮发动机部件的气流进行性能评分的方法，其特征在于，所述涡轮发动机部件具有第一表面和与所述第一表面间隔开的第二表面、以及多个膜孔，所述多个膜孔具有形成在所述第二表面中的入口，所述入口流体地联接到形成在所述第一表面中的出口，所述方法包括：生成所述多个膜孔的至少一个子集的参考数据集，所述参考数据集包括所述多个膜孔的所述子集中的每个所述膜孔的参考气流值，所述参考气流值指示通过所述膜孔的所述气流，其中所述参考气流值是归一化值；确定涡轮发动机部件的测试数据集，所述测试数据集包括所述多个膜孔的所述子集中的至少一些所述膜孔的测试气流值；计算所述测试数据集和所述参考数据集之间的差；和基于所述差来计算所述涡轮发动机部件的性能得分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述归一化值根据多个涡轮发动机部件的测量气流值的总和来确定。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中所述多个膜孔的所述子集包括所述多个膜孔中的所有膜孔。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中所述第一表面是界...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光华，布里翁，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：