CN104620095B - 在转向齿轮模式下光学检测离线工业燃气轮机和其它发电机械的系统和方法 - Google Patents

在转向齿轮模式下光学检测离线工业燃气轮机和其它发电机械的系统和方法 Download PDF

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Abstract

利用光学相机检测系统来检测燃气和蒸汽轮机的内部部件，光学相机检测系统能够沿预先指定的导航路径将相机视场(FOV)自动地和/或手动地定位至涡轮内的关注区域，并在存在或不存在人为干扰的情况下捕获图像。相机定位和图像捕获可自动地开始或在接收到操作者许可后开始。检测系统包括具有光学相机的铰接多轴检测仪器，光学相机插入通过燃烧器喷嘴接近端口、燃烧器和过渡部，使得在转子以高达1000RPM旋转时，相机FOV捕获排1旋转涡轮叶片的前缘。照明系统频闪灯和相机图像捕获与叶片旋转速度同步，使得可从单个检测插入端口获得多个或所有叶片的图像。

Description

在转向齿轮模式下光学检测离线工业燃气轮机和其它发电机 械的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是于2012年1月31日提交的指定序列号为13/362352的题名“System AndMethod For Automated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And OtherPower Generation Machinery With Articulated Multi-Axis Inspection Scope”的美国实用新型专利申请的部分继续申请。
本申请要求于2012年8月23日提交的指定序列号为61/692393的题名“HybridScope-Turbine Combustor Hardware Visual Inspection Tooling That Can Also BeUsed To Inspect The Row 1Turbine Blades While They Are On Turing Gear(1-1000rpm)”的共同未决美国临时专利申请的权益，该临时专利申请作为引用并入本文。
本申请还要求下列共同未决美国申请的权益：于2012年1月31日提交的指定序列号为13/362417的题名“System And Method For Automated Optical Inspection OfIndustrial Gas Turbines And Other Power Generation Machinery”的美国实用新型专利申请；于2012年1月31日提交的指定序列号为13/362387的题名“System And Method ForAutomated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And Other PowerGeneration Machinery With Multi-Axis Inspection Scope”的共同未决美国实用新型专利申请；以及与本申请同时提交的指定序列号未知的题名“System And Method ForVisual Inspection And 3D White Light Scanning Of Off-Line Industrial GasTurbines And Other Power Generation Machinery”的西门子案号为No.2013P09381US的共同未决美国实用新型专利申请，该申请又要求于2012年8月23日提交的题名“VisionScope-3D Scanner Tip for Visual Inspection and Measurement”的共同未决美国临时专利申请的权益。所引用的共同未决引用申请均作为引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于工业燃气轮机和其它发电机械(非限制性地举例来说，包括蒸汽轮机和发电机)的无损内部检测的光学相机系统。更具体地说，本发明的各方面涉及一种光学相机检测系统，其能够将相机视场(FOV)自动地定位成遍及燃气轮机燃烧器和过渡部，并在涡轮发动机处于转向齿轮模式时，在存在人为干扰或不存在人为干扰的情况下捕获旋转涡轮叶片排1的图像。在一些实施例中，相机定位和图像捕获可以自动地开始或在接收到操作者许可后开始。在其它实施例中，相机定位可手动地执行。
背景技术
比如蒸汽轮机或燃气轮机的发电机械通常以定期的检测和维护周期连续地运行，在定期的检测和维护周期时，涡轮离线(taken off line)并关闭。举例来说，燃气轮机发动机通常将连续地运行约4000小时以发电，因此，其离线并用于日常维护、检测，并维修在检测期间确认的任何部件。为了定期维护而使燃气轮机离线并最终完全关闭它是多天工程(multi-day project)。一些涡轮部件(比如涡轮转子部分)在超过1000℃(1832℉)的温度下运行。在完全关闭之前，涡轮需要48-72小时的冷却时间来达到环境温度，以降低部件扭曲或其它变形的可能性。在关闭阶段期间，涡轮转子旋转速度在“转向齿轮模式(turninggear mode)”中从约3600RPM的操作速度卷绕下降(spool down)至约120RPM的速度或更小(在转向齿轮模式，转子由辅助驱动电机外部驱动)，以降低转子扭曲的可能性。其它涡轮部件，比如涡轮壳体也缓慢地冷却到环境温度。
当涡轮在高达约72小时的过程中冷却至环境温度时，可以用已知的光学相机检测系统检测如今静止的涡轮的内部部件。已知光学相机检测系统使用刚性或柔性的光学管道镜，光学管道镜插入位于涡轮周界附近的检测端口中。管道镜手动地定位成使其视场涵盖涡轮内的关注区域，比如一个或多个轮叶或叶片、燃烧器篮(combustor basket)等。光学地联接至管道镜的相机捕获视场内的关注物体的图像，以由检测者远程可视化和存储(必要时)。
如果想要得到给定涡轮检测端口内的不同关注区域的一系列不同图像，则操作者必须手动地重新定位相机检测系统管道镜，以实现关注的内部区域与视场的期望相对对准。相对对准可通过物理地移动管道镜使得其观察端口定位在关注的静止区域附近来实现。管道镜与静止涡轮部件的这种相对移动的示例为：以不同取向将管道镜插入静止燃料室内或使管道镜沿径向进出涡轮部分内的轮叶排和叶片排之间的空间。相对对准还可通过将管道镜观察端口维持在静止位置并将所关注的涡轮内部部件移入静止视场中来实现。涡轮内部部件与静止管道镜的相对移动的示例是：通过相继地手动旋转涡轮转子几度以及捕获叶片图像来检测叶片排内的不同叶片。转子相继地旋转以在相机视场内对准排中的每个期望单独叶片。
完整的涡轮检测要求检测人员在相机检测系统观察端口与涡轮内的关注区域之间进行多次手动相对重新定位序列。检测质量和生产率受到检测者和检测组的检测和操纵技术的影响。由于燃气轮机中的部件之间的复杂操纵路径，检测设备定位是有挑战性的。例如，将管道镜插入通过燃烧器检测端口以检测第一排轮叶的前缘或有关支撑件要求复合的操纵。检测设备在涡轮内的不恰当定位会潜在地损坏涡轮内部部件。通常需要多个操作者的检测组来使用已知检测方法和设备执行手动检测。总之，已知的手动相机检测过程和检测系统操纵是耗时的、本质上是重复性的，并通常要求多个人员的检测组进行辅助。已知的手动相机检测过程和检测系统操纵所需的“人为因素”基于人为技术水平差别会引入非期望的检测工艺差异。在给定人为技术差异的情况下，与其它组相比，一些检测组能够在较短时间内完成检测，获得更好的图像质量，并具有较少的检测损坏风险。理想地，高绩效检测组的技术可由所有组取得而使用。
期望获得燃气或蒸汽轮机中的叶片排1的前缘的检测图像，因为它们通常最易受到操作热和/或机械损害的影响。如果在冷却循环的最早可能阶段较早和容易地获得叶片排1前缘的图像(例如，在冷却循环的长转向齿轮模式部分之前，在转子以1000RPM以下旋转时)，在涡轮叶片完全停止之前，可优先考虑需要维修的叶片进行更换、整修和/或其它维修日。已知的管道镜检测系统在管道镜视场(FOV)和相机物镜之间的光纤镜内经受光学质量恶化，在检测过程期间维持恒定照明。这些已知的管道镜物理限制因素有效地限制它们获得静态部件图像的有效性，换言之，当转子完全停歇时。否则，管道镜相机捕获旋转叶片的模糊图像。
光学相机检测系统和方法的领域中存在的一种需求是，在涡轮转子以高达1000RPM的速度旋转的同时，能够从单个易接近的检测点对所有叶片排1进行视觉检测。
光学相机检测系统和方法的领域中存在的一种额外需求是，与已知检测设备和方法所获得的相比，减少了执行发电机械(非限制性地举例来说，包括蒸汽轮机或燃气轮机和发电机)的无损内部检测所需的总用时，使得所述机械在维护周期期间可被更快地带回线上，用于恢复发电。
光学相机检测系统和方法的领域中存在的另一种需求是，能够在单独机器检测周期内或在多个不同机器的检测周期内始终并重复地将检测设备定位在发电机械(非限制性地举例来说，包括蒸汽轮机或燃气轮机和发电机)内，而与已知的手动检测设备和方法所获得的相比，对机器内部部件的损坏风险最小，并具有高图像质量和更快的检测周期时间。
光学相机检测系统和方法的领域中存在的又一种需求是，帮助在不同检测组之间使检测技术水平和生产率均衡。
发明内容
相应地，共同或个别地，本发明的潜在目的是制造用于发电机械(非限制性地举例来说，包括蒸汽轮机或燃气轮机和发电机)的光学相机检测系统和方法，与已知的检测设备和方法相比，其：减少了总的定期维护周期时间和单独的检测周期时间；在单独机器检测周期内或在多个不同机器检测周期内始终并重复地定位检测设备定位检测设备，而对机器内部部件的损坏风险最小，并具有高图像质量；有助于在不同检测组之间使检测技术水平和生产率均衡。
本发明的光学检测系统的另一目的是在涡轮转子以高达1000RPM的速度旋转的同时，能够从单个易接近的检测点对所有叶片排1进行视觉检测。
根据本发明的这些和其它目的可由一种用于燃气轮机或蒸汽轮机的内部检测的系统来实现。该系统包括固定至涡轮检测端口的基底。该系统还包括检测仪器，检测仪器具有限定出中心轴线的可延伸的纵长主体、旋转地联接至基底的近端和用于插入涡轮检测端口内的远端。检测仪器具有：位于近端和远端中间的延伸部；以及铰接接头，具有相对的第一接合端和第二接合端，第一接合端联接至检测仪器远端。具有视场的摄像头联接至铰接接头第二接合端。总旋转驱动器(gross rotation drive)联接至检测仪器，用于使检测仪器绕其中心轴线旋转。仪器延伸驱动器联接至延伸部，用于使该延伸部平移。铰接驱动器联接至摄像头，用于使摄像头视场相对于检测仪器中心轴线铰接活动。相机联接至摄像头，用于捕获视场内的图像。照明系统选择性地照明相机视场。该系统还具有控制系统，该控制系统联接至总旋转件、仪器延伸件和铰接驱动器及相机和照明系统，以沿涡轮内的导航路径将检测仪器和视场定位至所关注的内部区域以及用照明系统选择性地照明相机视场和在对应于涡轮转子旋转速度的速率下捕获相机图像。在一些实施例中，照明系统以第一模式操作，以持续照明相机视场，比如当成像静止轮叶排1时，并切换至频闪照明第二模式以在离线涡轮转子旋转时捕获涡轮叶片排1的图像。
在本发明的实施例中，检测仪器基底固定到离线燃气轮机燃烧部分，检测仪器插入通过燃烧器引导喷嘴端口、通过过渡部，相机视场取向成捕获轮叶和叶片排1的图像。照明系统以对应于转子RPM的频闪率脉冲化，使得可从单个检测仪器插入端口捕获多个旋转叶片的图像。
本发明还表征了一种用于蒸汽轮机或燃气轮机的内部检测的系统，包括固定至燃气轮机检测端口的基底。该系统还包括检测仪器，检测仪器具有限定出中心轴线的可延伸的纵长主体、旋转地联接至基底的近端和用于插入涡轮检测端口内的远端。延伸部位于近端和远端中间。检测仪器具有铰接接头，铰接接头具有相对的第一接合端和第二接合端，第一接合端联接至检测仪器远端。摄像头延伸件联接至铰接接头第二端。该延伸件具有摄像头伸缩部以及也联接至铰接接头第二端的摄像头旋转/摇摄(pan)接头。检测仪器具有联接至摄像头延伸件和摄像头旋转/摇摄接头的摄像头(具有视场)。检测仪器具有用于运动轴线的驱动器。总旋转驱动器使检测仪器绕其中心轴线旋转。仪器延伸驱动器使延伸部平移，铰接驱动器使摄像头视场相对于检测仪器中心轴线铰接活动。摄像头延伸驱动器使摄像头伸缩部平移，摄像头旋转/摇摄驱动器使摄像头旋转。相机联接至摄像头，用于捕获仪器视场内的图像。检测系统具有照明系统，用于选择性地照明相机视场。控制系统联接至相应的总旋转件、仪器延伸件、铰接件、摄像头延伸件和摄像头旋转/摇摄驱动器及相机，用于沿涡轮内的导航路径将检测仪器和视场定位至所关注的内部区域，以及用照明系统选择性地照明相机视场和以对应于涡轮转子旋转速度的速率捕获相机图像。在一些实施例中，相机是全局快门或全帧相机，其大致同时捕获所有相机像素图像，被捕获的图像具有叶片排1。
本发明还表征了一种用于蒸汽轮机或燃气轮机的内部检测的方法，包括提供内部检测系统的步骤。该检测系统具有固定至涡轮检测端口的基底和联接至基底的检测仪器。更具体地说，检测仪器具有限定出中心轴线的可延伸的纵长主体，近端旋转地联接至基底，而远端用于插入涡轮检测端口内。检测仪器具有：位于近端和远端中间的延伸部；以及铰接接头，具有相对的第一接合端和第二接合端，第一接合端联接至检测仪器远端。具有视场的摄像头联接至铰接接头第二接合端。检测仪器还具有多个驱动器，用于对仪器施加选择的运动。总旋转驱动器使检测仪器绕其中心轴线旋转。仪器延伸驱动器使延伸部平移。铰接驱动器使摄像头视场相对于检测仪器中心轴线铰接活动。相机联接至摄像头，用于捕获检测仪器视场内的图像。该系统包括控制系统，控制系统联接至总旋转件、仪器延伸件和铰接驱动器及相机，用于沿涡轮内的导航路径将检测仪器和视场定位至所关注的内部区域，并捕获内部区域的相机图像。检测仪器设置成还具有联接到控制系统的照明系统，用于选择性地照明相机视场。检测方法还通过以旋转速度旋转离线涡轮转子并将基底固定到涡轮检测端口(比如燃烧器喷嘴端口)来执行。用控制系统沿导航路径定位检测仪器和摄像头视场来检测涡轮。照明系统以对应于涡轮转子旋转速度的频闪率选择性地照明相机视场。以对应于涡轮转子旋转速度的速率捕获相机图像。在一些实施例中，相机是全局快门或全帧相机，其大致同时捕获所有相机像素图像，被捕获的图像具有叶片排1。
有利地，导航路径可由许多方法预先确定，并随后记录下来以备将来通过检测步骤中使用的实际检测仪器的控制系统进行再现。导航路径预先确定方法可包括：检测步骤中所使用类型的检测仪器沿选择的导航路径在实际检测的燃气轮机(或在具有与实际检测的燃气轮机相同类型的内部结构的另一燃气轮机)内的现有人为控制定位(prior humancontrolled positioning)；检测步骤中所使用类型的虚拟检测仪器沿选择的导航路径在正检测类型的虚拟发电机器内的人为控制模拟定位；以及检测步骤中所使用类型的虚拟检测仪器和虚拟发电机器沿模拟选择的导航路径在没有人为干扰的情况下的模拟定位。
在实施本发明方法的其它实施例中，所提供的检测系统用于捕获燃气轮机排1轮叶和排1叶片部件的图像，所述方法包括将基底联接到燃气轮机燃烧器引导喷嘴端口；将检测仪器插入通过燃气轮机燃烧器引导喷嘴端口；以及在沿导航路径使相机导航通过排1叶片和轮叶部件上游的燃烧器及相邻的燃烧器过渡部时，独立于涡轮转子旋转速度照明相机视场。在所提供的检测系统铰接接头位于第一位置时，捕获排1轮叶部件中的至少一个的第一相机图像。相机视场选择性地由照明系统以对应于涡轮转子旋转速度的频闪率照明。铰接接头铰接到第二位置，使得相机捕获多个旋转排1叶片部件的相应第二相机图像。在一些实施例中，相机是全局快门或全帧相机，其大致同时捕获所有相机像素图像，被捕获的图像具有排1叶片。
本发明的目的和特征可由本领域技术人员以任意组合或子组合的形式共同或单独地应用，以至少部分地、未必全部完成先前所提需求。
附图说明
结合附图，通过考虑下列详细描述可容易地理解本发明的教导，附图中：
图1是已知燃气轮机的部分横截面示意图；
图2是已知燃气轮机的部分横截面示意图，示出本说明书所述光学相机检测系统实施例部分地插入燃烧器检测端口中；
图3是已知燃气轮机的部分横截面示意图，用图2的光学相机检测系统执行对燃烧器内部部件的检测；
图4是已知燃气轮机的部分横截面示意图，用本发明的光学相机检测系统执行对排1涡轮叶片的前缘的检测；
图5是图2的光学相机检测系统实施例的示意性透视图，示出可用运动度Ω、T、Φ、E和θ；
图6是处于图2折叠插入位置的图5的光学相机检测系统的示意性透视图；
图7是处于图3锁定检测位置的图5的光学相机检测系统的示意性透视图；
图8是图5的光学相机检测系统的延伸管机械部分的示意性透视图，示出运动度Ω和T；
图9是本发明的附接至涡轮检测端口的接合环的示意性透视图；
图10是图5的光学相机检测系统的摄像头铰接和旋转(摇摄)机构的示意性正视图，示出运动度Φ和θ；
图11是图10的摄像头铰接和旋转(摇摄)机构的示意性俯视图；
图12是图5的光学相机检测系统的摄像头延伸机构的示意性正视图，示出运动度E；
图13是图5的光学相机检测系统的摄像头的示意性透视图；
图14是图5的光学相机检测系统的摄像头的示意性分解透视图；
图15是图14的摄像头的示意性部分组装透视图；
图16是用于图5的光学相机检测系统的控制箱和控制系统的框图；
图17是用于本发明的光学相机检测系统的操作者远程监控和控制的平板电脑人机界面(HMI)实施例的示意性透视图；
图18是已知燃气轮机的部分横截面示意图，示出本说明所述的另一光学相机检测系统实施例插入两个分离涡轮部分排的各自检测端口中；
图19是图18的光学相机检测系统实施例的透视性正视图，示出可用运动度T、θ和Φ；
图20是用于图18的光学相机检测系统实施例的运动度Φ的摆动棱镜铰接机构的正视图；
图21是本发明的光学相机检测系统实施例的透视图，在涡轮处于转向齿轮模式时，摄像头能够捕获排1涡轮叶片的图像；
图22是图21的相机检测系统实施例的摄像头的透视图；以及
图23是图21的光学相机检测系统的控制箱和控制系统的框图。
为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。
具体实施方式
在考虑下列描述之后，本领域技术人员会清楚地认识到，本发明的教导可容易地用在用于发电机械(非限制性地举例来说，包括蒸汽轮机或燃气轮机和发电机)的无损内部检测的光学相机系统中。在发电机高达1000RPM旋转的同时，可获得图像。在一些实施例中，用光学相机检测系统检测燃气和蒸汽轮机的内部部件，该光学相机检测系统能够沿预先指定的导航路径将相机视场(FOV)自动或手动地定位到涡轮内的关注区域，并在存在或不存在人为干扰的情况下捕获图像。在一些实施例中，相机定位和图像捕获可自动地开始或在接收到操作者许可后开始。在其它实施例中，相机可在人为控制下手动地定位，比如利用操纵杆或其它人机界面装置。检测系统包括具有光学相机的铰接多轴检测仪器，光学相机可有利地插入通过燃烧器喷嘴接近端口、燃烧器和过渡部，使得在转子以高达1000RPM旋转时，相机FOV捕获排1旋转涡轮叶片的前缘。照明系统频闪闪光灯和相机图像捕获与叶片旋转速度同步，使得可从单个检测仪器插入点获得多个或所有叶片的图像。相机分辨率和图像采集速度选择成比如通过使用示例性所谓的“全帧”或“全局快门”相机来避免旋转叶片的模糊图像，所述相机基本上同时捕获所有相机像素的图像。
在一些实施例中，光学相机检测系统能够将相机视场(FOV)自动地定位至机械内的关注区域，并在没有人为干扰的情况下捕获图像。自动相机定位和图像捕获可自动地开始或在接收到操作者许可后开始。或者，该系统可以在“手动”模式下由人操作。
相机检测系统概述
参见图1、4和18，本说明书所述相机检测系统的实施例便于自动地离线远程可视化检测燃气轮机30内部部件，燃气轮机内部部件包括燃烧部分燃烧器和过渡部34、涡轮部分排1和排2固定轮叶42、46、前缘排1和排2旋转叶片44、48和环区段。如图2-4和18所示，本文所述检测系统实施例使得可通过将远程致动光学相机检测仪器探针60、220附接至涡轮检测端口(比如燃烧器喷嘴端口36或燃气轮机30涡轮部分内的其它端口50和52)来检测未完全冷却至环境温度的离线涡轮。在附接时，检测仪器探针60、220经由内部运动控制伺服电机(在运动控制系统的指挥下)选择性地定位(在一些实施例中由操作者手动定位或在其它实施例中无操作者地自动定位)。得到、捕获并在必要时存储图像数据以用于进一步分析。
铰接检测仪器
图2-4示出通过将铰接检测仪器60的两个替代实施例之一插入(图2)燃烧器喷嘴端口36(充当检测端口)中而对离线燃气轮机进行检测。为了操纵仪器60在燃气轮机设施界限周围的间隙，检测仪器60具有折叠关节，使得仪器可在纵长仪器的情况下在一半处折叠成大致L形轮廓。当仪器60定位在检测端口36内时，关节变直，如图3所示。在检测仪器60固定至检测端口36之后，其可用于通过旋转和延伸其摄像头来检测燃烧器和过渡部内部部件。在图4的仪器实施例中，当仪器60进一步延伸，其摄像头铰接活动时，可以得到排1轮叶和排1叶片前缘的图像。如果涡轮转子处于转动模式，则当排1叶片旋转通过摄像头视场时，可捕获所有排1叶片的图像，如参考图21-23更详细所讨论的。
参见图5，本文所示检测仪器60实施例具有三个主部件部分：延伸管部分62(见图5-9)；电机箱64(见图5、10-12)；以及相机顶端66或头(见图5、12-15和21-22)，它们能够执行下列五个运动自由度：
Ω——总体旋转；
T——伸缩延伸；
Φ——摄像头铰接活动；
E——摄像头顶端延伸；以及
θ——摄像头旋转/摇摄。
延伸管部分52具有附接至检测端口，比如燃烧器检测端口36的安装管70和安装轴环72。电机壳体74附接至安装管70的远侧安装轴环72的相对端部，并容纳执行Ω和T运动度所需的伺服电机。三个伸缩管75-77弯折进安装管70中，以提供T方向运动。
如图6和7所示，弹簧负载锁定关节80使得整个检测仪器60可折叠，以用于涡轮30周围的紧凑操纵，如图2所示及如上所述。如图7所示，当检测仪器60位于锁定检测位置时，锁定套筒77A在伸缩管77上滑动，并限制其中的关节80。
如图5所示，电机箱64容纳定位电动铰接接头82所需的伺服电机，其提供Φ运动度、经由摄像头伸缩延伸件84、86的摄像头66头延伸运动E和摄像头88旋转/摇摄运动度θ。摄像头88包括相机端口90、92，用于相应轴向和横向视场(FOV)。
图8是电机壳体74的详细图，示出位于旋转轮毂100中的两个同轴嵌套的独立驱动的大小直径齿轮。旋转驱动齿轮102由旋转伺服电机104驱动，以通过旋转位于旋转轮毂100中的较大直径齿轮而实现Ω运动。伸缩延伸驱动螺杆106刚性地联接至旋转轮毂100中的较小直径齿轮，较小直径齿轮又接合延伸驱动齿轮108。延伸伺服电机110用于通过旋转位于旋转轮毂100中的较小直径齿轮而实现T运动。安装轴环72附接至接合环112，接合环又附接至检测端口，比如燃烧器喷嘴检测端口36。如图9所示，接合环包括多个周界螺纹114，多个周界螺纹与轴环72内的匹配内螺纹接合。接合环112具有安装孔116，用于接收锥形头机器螺钉118。螺钉118可被束缚地安装在接合环112内。将仪器固定至检测端口的接合环的其它构造或基底的其它形式可代替接合环112。
参见图10，电机箱64具有带一对间隔开的耳状电机箱枢轴122的电机箱壳体120。铰接运动伺服电机24使驱动螺杆126旋转，驱动螺杆通过使相机枢转轮毂128倾斜来施加Φ铰接运动。倾斜运动轴132在旋转地联接至电机箱枢轴122的相机轮毂枢轴130之间确立。偏移链接件133联接至驱动螺杆126，并将线性运动转变为绕倾斜运动轴132的旋转运动。
电机箱壳体120还包含对摄像头66施加θ运动度的相机摇摄/旋转伺服电机134，如图11所示。伺服电机134驱动锥齿轮系136，锥齿轮系又包括旋转地捕获在相机枢转轮毂128内的被驱动的锥齿轮，用于进而使旋转轮毂129旋转。旋转轮毂129刚性地联接至摄像头伸缩延伸件84。相机顶端伸缩延伸件84和86通过延伸伺服电机140在E运动度中延伸和缩回，延伸伺服电机又接合线性驱动螺杆142。驱动螺杆142包括驱动滑轮144，张紧缆线146在驱动滑轮上通过。从滑轮148附接至摄像头88，还联接至缆线146。卷簧150插入摄像头88与旋转轮毂129之间，并使它们远离彼此偏置，从而张紧缆线146。由此得出结论，驱动螺杆142借助延伸伺服电机140的选择性平移使摄像头88在附图中向左右移动(运动E)。
图13-15示出摄像头88实施例，其具有带摄像头壳体152和选择性地可移除盖15的蛤壳构造。相机156具有穿过“相机1”端口90的视场(FOV)，“相机1”端口90沿摄像头88的中心轴线延伸。相机158具有穿过“相机2”端口92的视场(FOV)，“相机2”端口92横向于或正交于摄像头88的中心轴线延伸。相机156经由棱镜160产生其图像。相机156、158是日常与个人电脑一起使用的类型的已知自动对焦USB相机。发光二极管(LED)162和164在发电机械的内部检测期间提供用于相机156、158的照明。具有不同分辨率和对焦属性的一个或两个相机可替代自动对焦USB相机。类似地，摄像头照明系统可采用LED或者具有期望输出强度或其它特性的其它照明源，包括非限制性示例：(i)稳态或脉冲频闪照明；或者(ii)可变或可调强度输出。
图21和22示出替代实施例相机顶端或头66’，其代替先前附图所述的顶端或头66。摄像头66’联接到相机枢转轮毂238，相机枢转轮毂形成铰接接头82的远端。先前所述检测仪器系统管部分62和电机箱64部件的包括铰接接头82的剩余部分与替代实施例摄像头66’一起使用。
相机156’优选地是“全帧”，还称为“全局快门”相机，其同时或几乎同时捕获所有相机像素的图像。相机156’优选地具有2百万像素或更大的分辨率以及足够高以在转子以高达1000RPM旋转时没有图像模糊地捕获旋转排1转子叶片的单独图像的帧频。合适的相机是从Teledyne DALSA,Billerica,Massachusetts,USA获得的Genie family相机。相机156’包括变焦驱动器157’，其可自动地或手动地调节以放大。优选地，检测系统60不光学硬件，比如相机物镜157”和FOV内的关注物体之间的光纤管或视窗，以捕获更多的光子，而旋转叶片被捕获图像模糊的可能性较小。相机156’视场(FOV)平行于摄像头66’中心轴线取向。或者，FOV可相对于摄像头66’中心轴线再次取向到任何期望位置，例如通过利用棱镜或优选地通过物理地再次取向相机及其物镜157”。尽管图21和22中示出单个相机，但是多个相机可安装在摄像头66’中，如图13-15的摄像头66中所示。
图21和22的检测仪器60实施例具有照明系统，所示照明系统包括LED灯162’和164’对，它们与摄像头66’共轴地安装，以在仪器插入涡轮和/或在检测过程期间照明相机156’FOV。LED灯162’和164’可以任何期望位置取向，包括横向于摄像头66’中心轴线，如图13-15所示。
利用摄像头实施例66或66’的检测仪器60优选地由冷却空气线路170和加压冷却空气源172(例如压缩空气)冷却，如图15示意性所示。冷却空气通过仪器60，以将热量从器械传送走，其中，在相机156、158和LED162、164周围，冷却空气经由仪器外表面内的孔隙排出，比如相机端口90、92、棱镜160。那些孔隙有效地充当冷却空气排出端口。各冷却端口排出的冷却空气有助于将热量从仪器60传送出，并有助于在摄像头88周围产生热障，摄像头与未完全冷却的涡轮30内部温度相比相对更冷。如此，检测仪器60可在涡轮冷却至环境空气温度之前几小时插入仍然热的已关闭涡轮中。如此，与已知检测系统所允许的情况相比，可提前几小时(可能几天)开始进行检测。如此，与过去的可能情况相比，在涡轮保养周期中可以提前开始并完成检测过程，从而可减少总的维护周期时间。
相机检测仪器控制和操作
通过激励五个先前所述的精密运动控制伺服电机104(Ω)、110(T)、124(θ)、124(Φ)和140(E)可实现检测仪器60沿其五个运动度的定位。伺服电机具有相关联的编码器，相关联的编码器提供由已知运动控制系统的控制器使用的电机位置信息反馈。图16是与图13-15的摄像头66一起使用的示例性运动控制系统的框图。图23示出用于图21和22的摄像头66’的对应框图。在图16和23中，共有的部件和功能由相同标号表示，并包括下列共有的操作描述。先前所述的检测仪器60硬件由虚线60表示，并借助已知的连通路径(比如多路径缆线192和相应相机缆线)与也由虚线表示的控制箱180连通。
在图16和23的实施例任一中，控制箱180包括第一和第二电源182、184，用于给运动控制器186和运动控制器电机驱动器188提供动力。所有部件182-188具有用于工业运动控制系统的已知设计。运动控制器186给运动控制器电机驱动器188发出命令，以激励并反转检测仪器60伺服电机104(Ω)、110(T)、124(θ)、124(Φ)和140(E)。为简便起见，所有这种电机统称为“伺服电机”。各伺服电机具有相关联的编码器，相关联的编码器产生指示位于仪器相应运动范围内的仪器位置的编码器信号。例如，与伺服电机104相关联的编码器产生指示延伸管部分62的总旋转位置(Ω)的旋转位置信号。来自每个编码器的位置信号信息由运动控制器186访问。运动控制器186使相应电机编码器信号与检测仪器60空间位置关联。数字光控制器190控制LED 162、164或162’、164’亮度输出和开/关(包括频闪功能，如果有的话)，并与运动控制器186和主机控制器200连通。运动控制器186还控制进入并穿过检测仪器60的冷却空气流，例如离开冷却端口174的流率。
在图16和23的实施例中，运动控制器186具有可选的无线连通容量194。硬件数据路径198(例如，传输符合以太网协议的通信信号的缆线)与主机控制器200连通。示例性主机控制器200是具有内存储器容量和外存储器202(必要时)的个人电脑。在图16和23的实施例中，主机控制器电脑200接收并处理来自相机156(USB相机1)、相机158(USB相机2)和相机156’/相机焦点157’的可处理的图像数据。主机控制器200还控制相机的操作。
关于全帧或全局快门156’相机，主机电脑还从燃气轮机30速度感测系统接收涡轮RPM旋转速度信息γ，使得相机图像捕获率和LED灯162’或164’与涡轮旋转速度协调地脉冲/频闪，以在没有明显图像模糊的情况下从单个检测FOV使多个排1涡轮叶片成像。在旋转叶片检测期间，使用频闪发光序列(更有利地，与全帧全局快门相机以及相机156’物镜157’和FOV内的检测关注对象之间的光学无阻挡直接观察一起使用)比不具有频闪发光序列促进更高的涡轮RPM图像捕获(例如高达约1000RPM)。照明系统还可独立于涡轮转子旋转速度通过改变照明强度和持续时间选择性地照明相机视场。主机控制器电脑200可在存储器202中存储或另外贮存原始或处理后的图像数据。检测仪器60可在人为命令和控制下比如经由操纵杆204和/或HMI观察/触摸屏206进行定位。来自相机156、156’和158的图像可通过HMI观察屏206观察。
可选地，电脑200可具有无线通信能力，例如与其它电脑(比如平板电脑)通信，其它电脑包括例如具有HMI的平板电脑210。图17示出包括相机1图像显示器212、相机2图像显示器214、探针位置信息显示器216和操纵检测仪器60位置的HMI控制界面218的示例性平板电脑HMI显示屏。平板电脑210可具有与运动控制器186进行直接通信的能力，而不需要经由主机控制器电脑200进行通信。平板电脑HMI 210还可与图23所示检测仪器实施例60一起使用。
叶片/轮叶检测仪器
图18-20示出叶片/轮叶检测仪器220实施例。该实施例尤其适用于燃气轮机30涡轮部分38界限内、在旋转叶片和静止轮叶各排之间的检测。图18示出分别安装到排1检测端口50和排2检测端口52每个上的一对检测仪器220。然而，由检测组酌情处理，单个检测仪器220可安装至选择的检测端口，或者多于两个检测仪器220可在检测过程期间同时安装到涡轮30。类似地，根据其酌情处理，检测组还可在任何检测过程中同时或不同时操作一个或多个检测仪器60实施例与检测仪器220实施例。
如图19和20所示，检测仪器220实施例通过安装凸缘222安装至燃气轮机检测端口(在此，为排1检测端口50)。具有相关联的伺服电机和编码器的线性驱动器224使检测仪器在伸缩延伸位置运动度T中平移。具有相关联的伺服电机和编码器的旋转驱动器226使检测仪器在相机旋转/摇摄运动度θ中旋转。管道镜228机械地联接至线性驱动器224和旋转驱动器226，并具有摄像头230，摄像头在其视场(FOV)内捕获。摄像头230包括枢转棱镜232，枢转棱镜在铰接Φ运动度中的运动由相关联的伺服电机和编码器施加。管道镜228具有已知构造，并包括光纤透镜234和辅助外部照明设备(未示出)，辅助外部照明设备照明并给相机336传输摄像头视场内的图像。相机236可以是自动对焦USB相机，其联接至运动控制系统，比如图16所示。检测仪器220沿其运动度Φ、θ和T的总体运动控制和定位以及相机图像捕获如先前参考检测仪器实施例50所述那样执行。
检测仪器220包括外部冷却系统，当涡轮部分30仍具有高达约150℃的高温时，外部冷却系统用于涡轮30冷却阶段内的检测。如参考检测仪器实施例50所述，冷却系统包括平行于管道镜228或在管道镜228内延伸的空气线路170，管道镜将从冷却空气源获得的冷却空气排放通过一个或多个功能性冷却空气排出端口，比如摄像头230周围的端口。
叶片/轮叶检测仪器220实施例中的三个运动度Φ、θ和T足以在涡轮转子以转向齿轮模式旋转时获得给定排内的所有旋转涡轮叶片的前侧或后侧完整图像。例如，在图18中，每个排1涡轮叶片44的前侧可由定位在检测端口50中的检测仪器220检测。当每个单独叶片在摄像头230视场内旋转时，其图像由相关联的控制系统捕获。在涡轮30处于转向齿轮模式时，部分或全系列叶片图像可在单独电机40旋转期间获得。单个摄像头230视场可能不会捕获涡轮叶片上关注区域的全径向长度。通过重新定位摄像头倾角Φ或沿T自由度插入/缩回管道镜228，相机视场可沿叶片或轮叶长度在径向方向上重新定位。在不同叶片/轮叶径向位置捕获的图像可结合以产生整个叶片的全图像。类似地，排1中的每个叶片44后缘的图像可通过将检测仪器220定位在涡轮检测端口52中而捕获，如针对前缘所做的那样。
示例性涡轮检测过程
本文所述的一些相机检测系统实施例提供了检测相机视场在无人为干扰的情况下相对于涡轮(比如燃气轮机)的关注区域的自动定位和图像捕获的能力。在给系统提供了检测仪器定位序列信息之后，由不同检测组重复进行后续检测，而不管它们各自的检测仪器定位技术或检测速度如何。与已知检测过程相比，自动检测可以更快速完成，产生人为误差的可能性更小。本发明的检测方法的其它解释参考示例性工业燃气轮机的检测。
自动检测仪器定位顺序信息可通过将本文所述检测仪器实施例安装在选择的检测端口上并将所有受控运动取向为初始或“开始”位置而获得。检测人员例如使用操纵杆或触摸屏板引导检测仪器经由涡轮内的导航路径(记录在一个或两个控制系统控制器/主机电脑内)通过控制系统HMI。导航路径选择成将检测仪器摄像头视场取向在关注区域内，而不会使涡轮内部部件对仪器造成不需要的影响。
在自动检测仪器定位实施例中，控制系统保留来自初始人为受控检测的导航路径信息，并可随后自动地重复检测仪器定位序列，以用于将来对相同涡轮或具有相同内部结构的其它涡轮的检测周期。例如，导航路径序列可在单个测试涡轮上执行，所述序列可传送至其它远程地点而由检测位于该地点的相同结构燃气轮机的检测组使用。在现场，检测组可关心不同燃气轮机可具有与原始燃气轮机不同的内部结构。现场组可逐步地回顾存储的导航路径，以本地优先地(override)包含现场安装涡轮所需的任何路径变化，从而执行检测，或者可选择规划专用于现场地点涡轮的新导航路径。
或者，导航路径可在虚拟空间中由检测人员在模拟涡轮中模拟导航路径并记录路径以待随后应用在实际涡轮检测中来确定。作为另一替代，仪器检测模拟程序可准备建议的检测导航路径，以由检测人员回顾和核定。
导航路径序列可使摄像头视场从一个关注位置移动至另一关注位置。例如，如图4所示，检测仪器可固定至燃烧器检测端口36，在燃烧器检测端口上，检测系统可在来自照明系统的稳态发光照明的帮助下捕获并记录燃烧器和过滤部内的内部部件的图像，然后移向排1轮叶的前缘，以采集它们的图像。如果排1叶片前缘成像是期望的，则检测仪器60摄像头可通过期间，并延伸通过那些轮叶。或者，当执行排1叶片前缘成像时，摄像头可保持在排1轮叶的前缘之外的过渡部中，在该情况下，相机FOV通过沿运动轴线铰接铰接接头82而偏移。该铰接偏移允许仪器60检测重新定位的相机FOV内的排1叶片前缘，并捕获它们的图像。如果涡轮处于转向齿轮模式或者另外高达约1000RPM旋转，则与来自照明系统的频闪照明协作，摄像头66’实施例可在单个转子旋转期间相继地记录每个叶片的相同图像。
当在导航路径位置时，摄像头66或66’可重新定位以从相同参考点获得来自不同相机视场的图像信息。来自相同参考点的各图像可组合以获得结构元件的复合或“缝合”视图，或者得到涡轮内部的任何或所有部分的虚拟“之旅”。
除了将检测仪器摄像头视场从一个位置移动至另一位置，还可移动静止摄像头视场内的所关注涡轮部件区域。例如，插入叶片和轮叶排之间或排1叶片前缘处的检测仪器可捕获在相机视场内旋转的每个叶片的图像，而不管涡轮处于转向齿轮模式还是操作者在摄像头前方相继地手动“移动(bump)”完全停止涡轮转子的每个叶片。
尽管在本文中详细示出和描述了包含本发明教导的各种实施例，但是本领域技术人员可易于设想许多仍包含这些教导的其它变型实施例。例如，可在可见光光谱或红外光谱中获得涡轮内部部件的“光学图像”。检测仪器运动度不必受限于那些由伺服电机104(Ω)、110(T)、124(θ)、124(Φ)和140(E)实现的示例性运动。仪器运动不必由伺服电机施加，并可包括已知的替代气动或其它运动控制系统。类似地，检测系统相机(不管它们的内部结构或操作如何)选择成便于在旋转以高达1000RPM旋转时捕获旋转涡轮叶片的清晰不模糊图像。

Claims (6)

1.一种用于涡轮的内部检测的系统，包括：
基底，固定至涡轮检测端口；
检测仪器，具有：(i)旋转地联接至所述基底的近端以及用于插入涡轮检测端口内的远端；(ii)位于所述近端和所述远端中间的延伸管部分，延伸管部分具有可线性延伸并限定出延伸管部分轴线的纵长主体；以及(iii)铰接接头，具有相对的第一接合端和第二接合端，所述第一接合端经由检测仪器的电机箱联接至延伸管部分；
具有视场的摄像头，联接至铰接接头第二接合端；
总旋转驱动器，联接至所述检测仪器，用于使所述检测仪器绕检测仪器中心轴线旋转；
仪器延伸驱动器，联接至所述延伸管部分，用于使所述延伸管部分线性延伸；
铰接驱动器，联接至所述摄像头，用于使摄像头视场相对于检测仪器中心轴线铰接活动；
相机，联接至所述摄像头，用于捕获视场内的图像；
照明系统，用于选择性地照明摄像头视场；以及
控制系统，联接至涡轮旋转速度感测系统、总旋转件、仪器延伸件和铰接驱动器、相机及照明系统，用于沿涡轮内的导航路径将检测仪器和视场定位至所关注的内部区域，以及响应于从速度感测系统获得的涡轮转子旋转速度信息利用所述照明系统选择性地照明所述摄像头视场，并以对应于涡轮转子旋转速度信息的速率捕获图像，
其中，所述电机箱和所述摄像头均具有分别限定出电机箱轴线和摄像头轴线的纵长本体，
其中，纵长电机箱的一端连接到纵长延伸管部分的一端，纵长电机箱的另一端连接到纵长摄像头的另一端，
其中，铰接接头第一接合端位于纵长电机箱的所述另一端，铰接接头第二接合端位于纵长摄像头的所述一端，
其中，所述电机箱容纳伺服电机，以绕纵长摄像头的摄像头轴线使纵长摄像头旋转，
其中，纵长摄像头绕其摄像头轴线的旋转是所述检测仪器绕其中心轴线的旋转的补充。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制系统沿所述导航路径自动地并相继地将视场定位至多个关注区域，并捕获多个关注区域的相应图像。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述照明系统还能够独立于涡轮转子旋转速度通过改变照明强度和持续时间来选择性地照明所述摄像头视场。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述涡轮是燃气轮机，所述基底联接到燃烧器引导喷嘴端口，所述相机是全局快门或全帧相机，大致同时捕获所述相机像素图像，所捕获的图像具有排1轮叶或叶片。
5.如权利要求1所述的系统，其中，由所述控制系统执行的导航路径通过以下方式任一来确定：
将检测系统沿选择的导航路径人为控制定位在相同类型的涡轮内，并记录所述导航路径以用于通过所述控制系统进行后续再现；
将虚拟检测系统沿选择的导航路径人为控制模拟定位在相同类型的虚拟涡轮内，并记录所述导航路径以用于通过所述控制系统进行后续再现；或者
在没有人为干扰的情况下沿模拟选择的导航路径模拟定位虚拟检测仪器在相同类型的虚拟涡轮机内，并记录所述导航路径以用于通过所述控制系统进行后续再现。
6.如权利要求1所述的系统，还包括：
第一相机，联接至所述摄像头，能够在第一视场中捕获图像，第一视场大致平行于摄像头轴线；以及
第二相机，联接至所述摄像头，能够在第二视场中捕获图像，第二视场大致在横向方向上与摄像头轴线对准。
CN201380047066.XA 2012-08-23 2013-08-23 在转向齿轮模式下光学检测离线工业燃气轮机和其它发电机械的系统和方法 Active CN104620095B (zh)

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US13/971,938 US9154743B2 (en) 2012-01-31 2013-08-21 System and method for optical inspection of off-line industrial gas turbines and other power generation machinery while in turning gear mode
PCT/US2013/056385 WO2014031955A1 (en) 2012-08-23 2013-08-23 System and method for optical inspection of off-line industrial gas turbines and other power generation machinery while in turning gear mode

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WO (1) WO2014031955A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9970325B2 (en) 2015-04-30 2018-05-15 General Electric Company Jacking assembly for rotor
CN106644392B (zh) * 2015-07-20 2019-06-11 西门子能源公司 具有球形相机的单轴线检查观测设备以及用于发电机器的内部检查的方法
EP3182103B1 (en) 2015-12-17 2020-11-04 Ansaldo Energia Switzerland AG Boroscope sheath
US10119863B2 (en) * 2016-11-07 2018-11-06 Siemens Energy, Inc. Flash thermography photobox
CN106643510A (zh) * 2017-03-03 2017-05-10 江南大学 一种发动机正时齿轮室胶线及齿轮对位的视觉检测装置
AT521054B1 (de) * 2018-03-20 2019-10-15 Avl List Gmbh Beleuchtungseinheit für innenräume von maschinen
US11103964B2 (en) * 2018-12-06 2021-08-31 General Electric Company Service apparatus for use with rotary machines
FR3094397B1 (fr) * 2019-03-25 2021-05-14 Safran Aircraft Engines Dispositif et procédé de contrôle non destructif d’un rotor d’une turbine contrarotative d’une turbomachine d’aéronef
KR102053982B1 (ko) * 2019-09-04 2020-01-22 신동신 고온의 로 내부 검사 방법 및 상기 방법에 사용되는 영상 촬영 장치
DE202019105420U1 (de) * 2019-10-01 2019-11-13 Richard Wolf Gmbh Endoskopisches Instrument
JP7476814B2 (ja) * 2021-01-28 2024-05-01 トヨタ自動車株式会社 検査装置
CN113340220B (zh) * 2021-05-06 2022-07-29 电子科技大学 一种用于航空发动机涡轮叶片应变测量的内窥成像式探针

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5164826A (en) * 1991-08-19 1992-11-17 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for visual inspection of the internal structure of apparatus through internal passages
WO1993021640A1 (en) * 1992-04-08 1993-10-28 R. Brooks Associates, Inc. Support plate inspection device
US5644394A (en) * 1994-10-19 1997-07-01 United Technologies Corporation System for repairing damaged gas turbine engine airfoils
US5961277A (en) * 1997-06-30 1999-10-05 Eskom Inspection device and method
US20050199832A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Siemens Westinghouse Power Corporation In situ combustion turbine engine airfoil inspection
US20070296964A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Mitsugu Nishimura Inspection apparatus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349850A (en) * 1992-11-19 1994-09-27 General Electric Company Instrumentation light probe holder
JPH09329554A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Hitachi Ltd 筒体内面の目視点検装置
US6867586B2 (en) * 2002-09-17 2005-03-15 Siemens Westinghouse Power Corporation Eddy current inspection probe for inspecting multiple portions of a turbine blade having different geometric surfaces
US20060088793A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Siemens Westinghouse Power Corporation Optical viewing system for monitoring a wide angle area of interest exposed to high temperature
FR2947909B1 (fr) * 2009-07-09 2011-12-23 Snecma Dispositif de controle non destructif de pieces dans une turbomachine
US9462183B2 (en) * 2011-09-22 2016-10-04 Siemens Energy, Inc. Trigger for blade imaging based on a controller
US8922640B2 (en) 2012-01-31 2014-12-30 Siemens Energy, Inc. System and method for automated optical inspection of industrial gas turbines and other power generation machinery with articulated multi-axis inspection scope
CA2861366A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-08 Siemens Energy, Inc. System and method for automated optical inspection of industrial gas turbines and other power generation machinery with articulated multi-axis inspection scope

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5164826A (en) * 1991-08-19 1992-11-17 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for visual inspection of the internal structure of apparatus through internal passages
WO1993021640A1 (en) * 1992-04-08 1993-10-28 R. Brooks Associates, Inc. Support plate inspection device
US5644394A (en) * 1994-10-19 1997-07-01 United Technologies Corporation System for repairing damaged gas turbine engine airfoils
US5961277A (en) * 1997-06-30 1999-10-05 Eskom Inspection device and method
US20050199832A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Siemens Westinghouse Power Corporation In situ combustion turbine engine airfoil inspection
US20070296964A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Mitsugu Nishimura Inspection apparatus

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