BRPI0912627B1 - Sonda de correntes de foucault para o controle da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator e processo de controle por correntes de foucault da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator - Google Patents

Abstract

“sonda de correntes de foucault para o controle da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator e processo de controle por correntes de foucault da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator” a invenção se refere a uma sonda (6) destinada ao controle por correntes de foucault da superfície de um alvéolo circunferencial (2) formado em um disco (1) de turborreator. a sonda compreende uma haste (7) fixada a um suporte (8), um primeiro sensor multielemento (9) solidário dos deslocamentos da haste (7) e destinado a ser introduzido no dito alvéolo circunferencial (2) para realizar o controle, e um segundo sensor multielemento (9). os dois sensores multielementos (9) são dispostos de costas um para o outro e a haste (7) da sonda (6) é montada pivotante em torno de seu eixo para a introdução dos dois sensores multielementos (9) no dito alvéolo (2).

Description

“SONDA DE CORRENTES DE FOUCAULT PARA O CONTROLE DA SUPERFÍCIE DE UM ALVÉOLO CIRCUNFERENCIAL FORMADO EM UM DISCO DE TURBORREATOR E PROCESSO DE CONTROLE POR CORRENTES DE FOUCAULT DA SUPERFÍCIE DE UM ALVÉOLO CIRCUNFERENCIAL FORMADO EM UM DISCO DE TURBORREATOR” [0001] A presente invenção se refere a uma sonda destinada ao controle por correntes de Foucault das anomalias e irregularidades de superfície de um alvéolo circunferencial de um disco de turborreator.

[0002] Os alvéolos circunferenciais de discos de turborreator, destinados a acolher séries de pás, são submetidos a grandes tensões por ocasião do funcionamento do turborreator, em especial em suas faces de forma anular côncava (abaixo “faces laterais” do alvéolo). Esse tipo de alvéolos necessita, devido a isso, de um controle bastante regular. Considerando-se a acessibilidade reduzida das faces laterais, é utilizado, para a verificação do estado de superfície das mesmas, o controle por correntes de Foucault. Esse tipo de controle consiste em varrer a superfície a ser examinada com o auxílio de uma sonda munida de um sensor, que, criando para isso um campo eletromagnético, produz correntes de Foucault na peça a controlar. Na prática, a peça é na maior parte das vezes pivotada enquanto que a sonda permanece no lugar em seu suporte. No caso em que a superfície do alvéolo apresenta anomalias, o fluxo de correntes de Foucault é alterado, e o sensor gera um sinal elétrico que corresponde a essa alteração. A amplitude desse sinal é proporcional à importância da anomalia de superfície detectada. Para que essa proporcionalidade possa ser respeitada, é preciso, no entanto, que o contato entre a superfície a controlar e a sonda de correntes de Foucault seja mantido em permanência.

[0003] Já são conhecidas sondas sapata compostas por um sensor monoelemento fixado na extremidade de uma haste que pode ser deslocada por intermédio de seu suporte nas direções axial e radial do disco de turborreator. Esse tipo de sonda necessita de um deslocamento passo a passo da sonda ao longo do perfil a examinar, cada deslocamento da sonda na direção axial sendo seguido por uma rotação do disco ou da sonda, a fim de varrer o conjunto da superfície do alvéolo. O sensor monoelemento é introduzido no alvéolo, posto em contato com a superfície a controlar, e depois a peça é submetida a uma revolução completa de modo que uma faixa circunferencial completa do alvéolo é examinada. Essa operação é reiterada várias vezes trocando-se a cada vez a posição do sensor monoelemento na superfície a controlar, até escrutar a totalidade da superfície do alvéolo. O sensor monoelemento sendo dissimétrico, depois de ter controlado uma face lateral do alvéolo, é necessário revirar o mesmo a fim de examinar o lado oposto. O resultado que permite avaliar o estado de superfície do alvéolo é obtido incrementando-se os resultados das diferentes medições efetuadas com o auxílio do sensor monoelemento.

[0004] A fim de reduzir o número de medições necessárias para a inspeção completa da superfície de um alvéolo, foi imaginado substituir o sensor monoelemento da sonda por um sensor multielemento, cuja forma se adapta vantajosamente ao perfil de uma das faces laterais do alvéolo. Bastam então somente duas operações (uma revolução para cada face lateral do alvéolo, revirando-se o sensor entre as duas operações) para controlar a totalidade do alvéolo.

[0005] Esses dois sistemas apresentam vários inconvenientes. A multiplicação das medições e dos cálculos, assim como as dificuldades de posicionamento do sensor contra a superfície a examinar, diminuem a precisão dos resultados. Por outro lado, na medida em que esses sistemas conhecidos só permitem uma inspeção lateral do alvéolo, problemas de flexão da haste aparecem no decorrer do tempo, que falseiam os resultados de medições em razão de uma má orientação do sensor multielemento em relação à superfície a controlar.

[0006] A presente invenção se refere em especial a um aperfeiçoamento de uma sonda com sensor multielemento.

[0007] A invenção se propõe a limitar o número de operações necessárias para o controle por correntes de Foucault da superfície dos alvéolos circunferenciais de disco de turborreator. Ela tem também como objetivo permitir um posicionamento ótimo da sonda no alvéolo. Ela permite assim reduzir consideravelmente a duração do controle e aumentar a precisão dos resultados.

[0008] Em primeiro lugar, a invenção se refere a uma sonda destinada ao controle por correntes de Foucault da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator, que compreende uma haste fixada a um suporte e um primeiro sensor multielemento solidário dos deslocamentos da haste e destinado a ser introduzido no dito alvéolo circunferencial para realizar o controle, caracterizada pelo fato de que ela compreende por outro lado um segundo sensor multielemento, pelo fato de que os dois sensores multielementos são dispostos de costas um para o outro e pelo fato de que a dita haste é montada pivotante em torno de seu eixo para a introdução dos dois sensores multielementos no dito alvéolo. [0009] Cada sensor multielemento é respectivamente destinado a entrar em contato com uma face lateral do alvéolo. Esses sensores multielementos compreendem uma pluralidade de elementos que fornecem sinais de alta freqüência que correspondem ao nível de alteração da superfície controlada. A aquisição desses sinais é realizada em tempo real, um gerador digital de correntes de Foucault assegurando a emissão dos mesmos, a recepção dos mesmos e a demodulação dos mesmos. Esses sinais são, em seguida, transformados em imagens por um software de tratamento, de maneira a poderem ser interpretados pelo operador. [0010] O conjunto dos dois sensores multielementos posicionados de costas um para o outro tem uma largura necessariamente superior à largura de entrada do alvéolo. Para permitir a introdução da sonda no alvéolo, a haste é montada pivotante em seu suporte, por exemplo por um sistema de corrediça de esferas e de molas. [0011] Vantajosamente, os dois sensores multielementos são solicitados elasticamente em sentido oposto, de maneira a assegurar um contato ótimo desses sensores multielementos com as superfícies opostas a controlar.

[0012] De preferência, pelo menos uma mola é intercalada entre os dois sensores multielementos.

[0013] De acordo com uma disposição preferencial da invenção, cada sensor multielemento tem uma forma que corresponde ao perfil de uma face do alvéolo a controlar.

[0014] De acordo com uma outra disposição preferencial da invenção, os dois sensores multielementos são mantidos de costas um para o outro e são ligados à haste por um dispositivo de deslizamento.

[0015] Em segundo lugar, a invenção se refere a um processo de controle por correntes de Foucault da superfície de um alvéolo circunferencial formado em um disco de turborreator, com o auxílio de uma sonda tal como descrita acima e caracterizado pelo fato de que compreende as etapas que consistem em: a) posicionar os dois sensores em frente à abertura do alvéolo, de modo que um eixo comum desses últimos é perpendicular ao eixo do disco, b) deslocar a sonda em uma direção radial do disco, para o interior do alvéolo, de maneira a introduzir os dois sensores multielementos no dito alvéolo, e depois c) fazer a haste pivotar de um ângulo de 90°, de modo que os sensores multielementos estão em contato com as faces laterais do alvéolo a controlar, e finalmente d) varrer toda a superfície do alvéolo circunferencial.

[0016] Vantajosamente, por ocasião da etapa d) do processo descrito acima, a sonda permanece fixa e o disco gira de um ângulo de 360°.

[0017] Graças às disposições da presente invenção, é possível adquirir todos os dados em um só movimento de varredura da sonda. As duas faces laterais do alvéolo são controladas simultaneamente por dois sensores multielementos. Por outro lado, um contato ótimo pode ser mantido entre os sensores multielementos e o disco, graças a uma ou várias molas de retorno dispostas entre os dois sensores dispostos de costas um para o outro. Reduzindo o número de operações do controle, a sonda de acordo com a invenção diminui a influência do fator humano sobre os resultados de medição e limita assim os riscos de erro. Assegurando um bom contato da sonda contra as faces laterais do alvéolo, ela permite também afinar os resultados de medição. Finalmente, apesar do acesso reduzido à geometria a controlar, e graças ao autoequilíbrio dos sensores dispostos de costas um para o outro, é possível evitar os fenômenos de flexão da haste que podem levar a uma ruptura do contato entre os sensores e as superfícies a controlar.

[0018] A invenção será bem compreendida e suas vantagens aparecerão melhor, com a leitura da descrição detalhada que se segue, de um modo de realização representado a título de exemplo não limitativo. A descrição se refere aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista em corte parcial de um alvéolo circunferencial de disco de turborreator, na qual é inserida uma sonda de acordo com a invenção; - as figuras 2a a 2c representam as etapas sucessivas do processo de controle da superfície de um alvéolo circunferencial, de acordo com a invenção. [0019] A figura 1 representa uma porção de disco 1 de um turborreator, no qual foi usinado um alvéolo circunferencial 2 destinado a acolher uma série de pás. O alvéolo é composto por uma face central 4 substancialmente cilíndrica de eixo A-A, e por duas faces laterais 3 de forma anular côncava. O alvéolo 2 desemboca por uma abertura anular 5 de largura L1 tomada na direção axial. A largura L1 da abertura 5 é inferior à maior largura L2 ao alvéolo 2 tomada na direção axial, quer dizer entre as faces laterais 3.

[0020] Uma sonda de acordo com a presente invenção é descrita agora em referência à figura 1. A sonda 6 é constituída por uma haste 7, por um suporte 8 e por dois sensores multielementos 9. As flechas f1, f2, f3 representam os graus de liberdade da haste 7, assegurados por corrediças de esferas e molas não representadas. Esses graus de liberdade são definidos na seqüência em referência à referência do disco de turborreator. Em especial, a flecha f1 corresponde a um deslocamento axial da haste, a flecha f2 corresponde a um deslocamento radial, enquanto que f3 designa um pivotamento da haste em torno de seu eixo y-y' que se estende na direção radial do disco 1. Na extremidade oposta da haste 7 são fixados dois sensores multielementos 9 dispostos de costas um para o outro, simétricos em relação ao eixo y-y' da haste. A simetria dos dois sensores contribui para o autoequilíbrio da sonda 6, que permite evitar os fenômenos de flexão da haste e assim, manter um contato ótimo entre os sensores 9 e as faces 3 do alvéolo a controlar. Cada sensor 9 é constituído por uma parte de contato 10 e por uma parte de ligação 11. A parte de contato 10 apresenta um perfil que corresponde substancialmente ao perfil da face lateral 3 destinada a ser varrida. Como ilustrado na figura 1, a parte de contato 10 apresenta uma pluralidade de elementos 12 que fornecem sinais de alta freqüência que correspondem ao nível de alteração da superfície com a qual eles entram em contato. A parte de ligação 11 é destinada a acolher o ou os meios de montagem do sensor 9 em relação à haste 7. Na figura 1, os sensores 9 são ligados à haste 7 por intermédio de duas molas de retorno 13. Uma guia de deslizamento 14 é prevista, por outro lado, para manter os dois sensores 9 de costas um para o outro e em um plano perpendicular ao eixo y-y' da haste 7. Essa guia 14 é constituída por duas hastes que deslizam em uma perfuração 15 formada na parte de ligação 11 de um sensor 9 correspondente, as perfurações 15 dos dois sensores 9 sendo dispostas em frente uma à outra.

[0021] O processo de controle por correntes de Foucault realizado com o auxílio da sonda apresentada acima vai ser descrito agora em referência às figuras 2a a 2c. [0022] A figura 2a representa o disco de turborreator 1, no qual é formado o alvéolo 2 do qual se deseja controlar o estado de superfície. A sonda 6 é deslocada na direção f1 até que seu eixo esteja situado no plano mediano do alvéolo circunferencial 2. A sonda é em seguida pivotada de acordo com f3 de modo que os dois sensores 9 dispostos de costas um para o outro são ambos colocados em frente à abertura do alvéolo 2, o eixo comum x-x' dos mesmos sendo perpendicular ao eixo A-A do disco.

[0023] Como representado na figura 2b, os dois sensores 9 da sonda 6 são então inseridos no alvéolo 2 por um deslocamento da haste 7 na direção radial f2. [0024] A figura 2c representa o posicionamento dos sensores 9 contra as faces laterais 3 do alvéolo 2. Para isso, faz-se a haste 7 pivotar de um ângulo de 90° em torno de seu eixo y-y', de modo que o eixo comum dos dois sensores x-x' seja paralelo ao eixo A-A do disco de turborreator 1. Por ocasião do pivotamento da haste 7, os sensores 9 chegam em batente contra as faces laterais 3 do alvéolo 2 antes de serem posicionados corretamente no eixo A-A do disco 1. A partir desse instante, e até o posicionamento final dos sensores 9, as molas de retorno 13 são comprimidas, forçando o contato dos sensores 9 contra as faces laterais 3 do alvéolo 2. A mola de retorno contribui para a manutenção de um contato ótimo entre os sensores 9 e a superfície 3 do alvéolo 2, e, conseqüentemente, para a obtenção de um sinal elétrico precisamente proporcional ao nível de alteração da superfície. [0025] A flecha B representada na figura 2c ilustra a operação de varredura do alvéolo 2. De preferência, a sonda 6 permanece no lugar, enquanto que o disco 1 de turborreator gira em torno de seu eixo A-A.

[0026] Por ocasião da varredura circunferencial do alvéolo 2, os dois sensores 9 fornecem sinais de alta freqüência proporcionais ao nível de alteração das faces laterais 3 do alvéolo 2. Esses sinais são em seguida filtrados e exibidos em uma tela sob a forma de imagens representativas dos resultados obtidos, exploráveis por um operador.

REIVINDICAÇÕES

Claims (6)

1. Processo de controle por correntes de Focault da superfície de um alvéolo circunferencial (2) formado em um disco (1) de turborreator por meio de uma sonda (6), a dita sonda compreendendo uma haste (7) fixada a um suporte (8), um primeiro sensor multielemento (9) e um segundo sensor multielemento (9) para realizar o controle, solidários dos deslocamentos da haste (7) e adaptados para ser introduzidos no dito alvéolo circunferencial (2), os dois sensores multielementos (9) sendo dispostos de costas um para o outro e solicitados elasticamente em sentidos opostos, de maneira a assegurar um contato ótimo desses sensores multielementos (9) com as superfícies opostas (3) a controlar, a dita haste (7) sendo montada pivotante em torno de seu eixo (y-y') para a introdução dos dois sensores multielementos (9) no dito alvéolo (2), o processo sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas consistindo em: a) posicionar os dois sensores (9) em frente à abertura (5) do alvéolo, de modo que um eixo comum (x-x') desses últimos seja perpendicular ao eixo (A-A) do disco (1), b) deslocar a sonda (6) em uma direção radial do disco (f2), para o interior do alvéolo (2), de maneira a introduzir os dois sensores multielementos (9) no dito alvéolo (2), depois c) fazer a haste (7) pivotar de um ângulo de 90°, de modo que os sensores multielementos (9) estejam em contato com as faces laterais (3) do alvéolo (2) a controlar, e finalmente d) varrer toda a superfície do alvéolo circunferencial (2).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa d), a sonda (6) permanece fixa e o disco (1) gira de um ângulo de 360°.

3. Sonda de correntes de Focault (6) para o controle da superfície de um alvéolo circunferencial (2) formado em um disco (1) de turborreator, compreendendo uma haste (7) fixada a um suporte (8) e um primeiro sensor multielemento (9) e um segundo sensor multielemento (9) para realizar o controle, solidários dos deslocamentos da haste (7) e adaptados para ser introduzidos no dito alvéolo circunferencial (2), os dois sensores multielementos (9) sendo dispostos de costas um para o outro e solicitados elasticamente em sentidos opostos, de maneira a assegurar um contato ótimo desses sensores multielementos (9) com as superfícies opostas (3) a controlar, a dita haste (7) sendo montada pivotante em torno de seu eixo (y-y'), para a introdução dos dois sensores multielementos (9) no dito alvéolo (2), a dita sonda sendo caracterizada pelo fato de ser adaptada para implementar o processo tal como definido na reivindicação 1.

4. Sonda de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma mola (13) é intercalada entre os dois sensores multielementos (9).

5. Sonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que cada sensor multielemento (9) tem uma forma que corresponde ao perfil de uma face (3) do alvéolo (2) a controlar.

6. Sonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada pelo fato de que os dois sensores multielementos (9) são mantidos de costas um para o outro e são ligados à haste (7) por um dispositivo de deslizamento (14).