CN106890827A - 超声清洁系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种清洁系统和方法使用超声探头、耦合机构和控制器来清洁运载工具系统的装备。超声探头进入到发动机中。超声探头发射超声脉冲，并且耦合机构在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质。控制器驱动超声探头以将超声脉冲输送穿过耦合介质至发动机的一个或更多个构件的表面。超声探头输送超声脉冲以从发动机的一个或更多个构件除去沉积物。

Description

超声清洁系统及方法
技术领域
本文中公开的主题的实施例涉及用于清洁装备如发动机和发动机的部件的系统及方法。
背景技术
装备如发动机可随着时间的过去而累积沉积物。例如，与飞行器的机翼联接的发动机可在外表面和/或内表面上累积沉积物(由砂、灰尘和/或其它材料形成的沉积物)。这些和其它类型的沉积物可使发动机性能退化。最终，沉积物必须从发动机和发动机部件清除。
当前的清洁系统和方法从较大的涡轮系统(例如，飞行器)除去发动机和/或发动机部件，以使可清洁发动机和/或发动机部件。该类型的清洁可使涡轮系统不操作达相当长的时间段。结果，系统可不在该时间段期间使用。此外，使发动机与系统断开、将发动机的一个或更多个部件拆开用于清洁、在清洁之后再组装发动机，以及使发动机与系统再连接中涉及的人工努力可为相当大的。存在的需要在于装备，如运载工具的发动机的较容易且/或更有效的清洁。
发明内容
在一个实施例中，一种清洁系统包括超声探头、耦合机构、扫描机构和控制器。超声探头构造成进入到发动机中，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。超声探头还构造成发射超声脉冲。耦合机构构造成在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质。超声探头构造成人工地、自动地或以组合人工扫描和自动扫描两者的方式扫描，以覆盖待清洁的沉积物的区域。控制器构造成驱动超声探头以将超声脉冲输送穿过耦合介质至发动机的一个或更多个构件的表面。超声探头构造成输送超声脉冲以从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
在另一个实施例中，一种方法(例如，用于清洁系统的装备)包括将超声探头插入到发动机中，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个，将超声耦合介质输送在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间，以及将超声脉冲从超声探头发射并且发射穿过耦合介质至发动机的一个或更多个构件的表面。超声脉冲从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
在另一个实施例中，一种系统(例如，清洁系统)包括超声探头和控制器。超声探头构造成进入到装备中，同时发动机与运载工具系统联接或设置在运载工具系统内。超声探头还构造成发射超声脉冲。控制器构造成驱动超声探头以将超声脉冲输送至发动机的一个或更多个构件的表面。超声探头还构造成输送超声脉冲以从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
技术方案1. 一种系统，其包括：
超声探头，其构造成进入到发动机中并且发射超声脉冲；
耦合机构，其构造成在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质；以及
控制器，其构造成驱动所述超声探头以将所述超声脉冲输送穿过所述耦合介质至所述发动机的所述一个或更多个构件的表面，其中所述超声探头构造成输送所述超声脉冲以从所述发动机的所述一个或更多个构件除去沉积物。
技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述耦合机构构造成在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个叶片、喷嘴、燃烧器衬套或压缩机叶片之间提供所述耦合介质。
技术方案3. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述超声探头为聚焦的超声探头，其构造成使所述超声脉冲朝所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面聚焦。
技术方案4. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述耦合机构包括隔膜，其至少部分地填充有所述超声耦合介质，并且构造成在所述超声探头与所述一个或更多个构件之间接合所述发动机的所述一个或更多个构件。
技术方案5. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述超声探头构造成使所述超声脉冲朝所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面聚焦，以除去所述沉积物，同时防止除去所述发动机的所述一个或更多个构件上的热障涂层。
技术方案6. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括光学传感器，其构造成在由所述超声探头除去所述沉积物期间生成表示所述发动机的所述一个或更多个构件的光学数据。
技术方案7. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述一个或更多个构件包括相对的内表面，并且其中所述耦合机构构造成将所述耦合介质从所述超声探头提供至所述外表面，并且所述控制器构造成指示所述超声探头使所述超声脉冲聚焦穿过所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面并且到所述内表面上，以从所述内表面除去所述沉积物。
技术方案8. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述耦合介质包括镓铟合金。
技术方案9. 一种方法，其包括：
将超声探头插入到发动机中；
在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个构件之间输送超声耦合介质；以及
将超声脉冲从所述超声探头发射并且发射穿过所述耦合介质至所述发动机的所述一个或更多个构件的表面，其中所述超声脉冲从所述发动机的所述一个或更多个构件除去沉积物。
技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，输送所述超声耦合介质包括将所述耦合介质喷洒到所述发动机的所述一个或更多个构件上。
技术方案11. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，输送所述超声耦合介质包括使所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面与至少部分地填充有所述超声耦合介质的隔膜接合。
技术方案12. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，发射所述超声脉冲从所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面除去所述沉积物，同时防止除去所述发动机的所述一个或更多个构件上的热障涂层。
技术方案13. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在由所述超声探头除去所述沉积物期间从光学传感器获得表示所述发动机的所述一个或更多个构件的光学数据。
技术方案14. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述一个或更多个构件包括相对的内表面，并且其中所述耦合介质输送到所述外表面上，并且其中发射所述超声脉冲包括使所述超声脉冲聚焦穿过所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面并且到所述内表面上，以从所述内表面除去所述沉积物。
技术方案15. 根据技术方案14所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个构件包括内腔，其至少部分地由所述内表面界定，并且所述方法还包括以所述超声耦合介质或不同流体至少部分地填充所述内腔。
技术方案16. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，发射所述超声脉冲包括朝所述内腔引导所述超声脉冲，以及产生关于所述内腔的声学效果，用于从所述内表面除去所述沉积物。
技术方案17. 根据技术方案9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述内表面与所述外表面之间的所述一个或更多个构件的厚度改变由所述超声探头输送的所述超声脉冲的频率。
技术方案18. 一种系统，其包括：
超声探头，其构造成进入到装备中并且发射超声脉冲；以及
控制器，其构造成驱动所述超声探头以将所述超声脉冲输送至所述发动机的所述一个或更多个构件的表面，其中所述超声探头构造成输送所述超声脉冲以从所述发动机的所述一个或更多个构件除去沉积物。
技术方案19. 根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述系统还包括耦合机构，其构造成在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质。
技术方案20. 根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述超声探头构造成使所述超声脉冲朝所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面聚焦，以除去所述沉积物，同时防止除去所述发动机的所述一个或更多个构件上的热障涂层。
技术方案21. 根据技术方案18所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述一个或更多个构件包括相对的内表面，并且其中所述控制器构造成指示所述超声探头使所述超声脉冲聚焦穿过所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面并且到所述内表面上，以从所述内表面除去所述沉积物。
附图说明
参照附图，其中本发明的特定实施例和另外的益处被示出，如在以下描述中更详细描述的，在该附图中：
图1示出了装备清洁系统的一个实施例；
图2示出了图1中所示的装备的构件的一个实例；
图3示出了根据一个实例的在沉积物从装备的外表面除去期间的图1中所示的清洁系统的探头；
图4示出了耦合机构的另一个实施例；
图5示出了根据一个实施例的图1中所示的装备的另一个构件的截面视图；
图6示出了用于清洁系统的装备的方法的一个实施例的流程图；
图7示出了根据一个实施例的组合超声探头的正视图；以及
图8示出了根据一个实施例的沿图7中所示的线8-8示出的超声探头的截面视图。
具体实施方式
本文中所述的发明的主题的一个或更多个实施例提供用于清洁系统的装备如运载工具的发动机的系统及方法。系统和方法可清洁发动机和/或发动机的部件，同时发动机保持与运载工具连接。发动机和发动机部件可清洁成除去发动机部件(如，涡轮叶片(例如，高压涡轮叶片)和喷嘴、燃烧器衬套、压缩机叶片等)上的砂累积或其它沉积物。
在一个实施例中，清洁系统和方法使用输送机构来将本文中所述的末端执行器(end effector)施加于在原处的发动机部件，同时发动机与运载工具联接(例如，同时发动机在飞行器的机翼上)。作为备选，系统和方法可在发动机离开机翼(如在维修车间中)时清洁发动机。本文中所述的技术可应用于其中需要清洁的其它陆基装备(例如，涡轮)。聚焦的超声探头可用于发射从发动机除去沉积物的超声波。除去的沉积物可包括砂或不是发动机的部件的其它材料。探头可发射具有至少50kHz到不大于100MHz的频率的超声波，但作为备选，可具有其它频率。探头可具有圆形或矩形几何形状，并且可由设置在发动机上(例如，通过以水或另一流体注满叶片的内部部分，通过将水或另一流体喷洒到发动机上，等)的流体与发动机声学地耦合。可选地，至少部分地填充有水或另一流体的隔膜(例如，球)可设置在沉积物与超声探头之间并且与它们接合，用于使探头与沉积物声学地耦合。
由探头发射的超声波可聚焦在沉积物(例如，砂)上，并且不在形成发动机或发动机的涂层的材料上。例如，一些发动机和/或发动机部件可涂覆有热障涂层(TBC)。探头可使超声波聚焦，以使波的焦点在沉积物上或内侧，但并未在发动机的外表面上的热障涂层内侧、上或下方。超声波产生气泡振荡和塌缩，这继而生成破坏和/或分解沉积物的冲击波。超声探头的尺寸和几何形状选择成容许通过发动机接近通道将探头输送至待清洁的构件，该发动机接近通道可为相对小的(例如，几毫米或厘米的横断面)。探头的几何焦距选择成增大或最大化超声束的焦点增益，同时避免超声束的任何部分的全反射。例如，当接近通道为0.5英寸直径的圆形管道镜接近孔时，超声探头可选择成具有0.5英寸直径的圆形孔口和1.0英寸的几何焦距。焦距将增大或最大化焦点增益，同时避免超声束的任何部分的全反射。
图1示出了超声装备清洁系统100的一个实施例。清洁系统100可用于清洁装备102，如发动机，同时装备与使用发动机的涡轮系统104，如运载工具(例如，飞行器)联接。尽管本文中的描述聚焦于使用清洁系统100来在发动机与飞行器的机翼联接的同时清洁飞行器的发动机，但作为备选，清洁系统100可用于清洁另一类型的装备，并未与运载工具联接的装备，和/或用于另一类型的运载工具或系统的装备。图2示出了图1中所示的装备102的构件200的一个实例。图2中所示的构件200为高压涡轮增压器叶片的一部分。构件200具有在构件200的外表面126上的若干材料沉积物202，如砂。
返回至图1中所示的清洁系统100的描述，清洁系统100包括探头106，其插入到涡轮系统104中用于清洁装备102。探头106可足够小，以允许探头106进入到涡轮系统104和/或装备102的小位置中，如穿过装备102的管道镜检查孔或管道镜孔。例如，探头106可延伸穿过其以便清洁装备102的一些开口可小到八分之一英寸(或不大于3.175毫米)。在一个实施例中，探头106代表超声换能器，其发射聚焦的超声脉冲来清洁装备102。如本文中所述，探头106可探测超声脉冲的回波用于调查和/或诊断目的。
清洁系统100的耦合机构108提供探头106与装备102的一个或更多个构件之间的耦合介质110。在所示实施例中，耦合机构108包括喷嘴130，其通过喷洒或另外将流体引导到装备102上和/或中来输送流体作为耦合介质110。例如，喷嘴130可将水、油等喷洒到装备102的外表面和/或内表面上。作为备选，耦合机构108可包括隔膜，其至少部分地填充有耦合介质110，如下文所述。耦合机构108可包括耦合介质110的源128，如容纳水或另一流体的罐或其它容器。
探头106连接于长形连接器112，如，线缆，其足够小，以允许探头106插入到涡轮系统104和/或装备102中，以除去装备102上和/或中的沉积物，同时清洁系统100的电源116和/或控制器118设置在涡轮系统104和/或装备102外。电源116可表示一个或更多个电池，其供应电流以对清洁系统100和/或与对清洁系统100供能的外部电流源如公用电网连接的连接器供能。控制器118表示硬件电路，该硬件电路包括控制清洁系统100的操作的一个或更多个处理器(例如，微处理器、集成电路、字段可编程门阵列，或其它基于电子逻辑的装置)并且/或者与其连接。控制器118可基于从人工操作者接收到的指令和/或储存在清洁系统100的存储器120上的软件来操作。存储器120可表示计算机可读介质和/或储存在其中的软件指令，如，计算机硬驱动器、闪速存储器等。清洁系统100的输入装置122接收来自外源(例如，清洁系统100的操作者)的输入，并且可包括触摸屏、键盘、电子鼠标、触针等。清洁系统100的输出装置124将输出提供至操作者，并且可包括触摸屏(例如，与输入装置122相同或不同的触摸屏)、监视器、扬声器等。
控制器118驱动探头106以将超声脉冲输送穿过耦合介质110至装备102的一个或更多个构件的表面126。探头106可包括压电元件或本体，其电子地供能成发射超声脉冲，并且/或者可探测脉冲的回波。表面126可包括装备102的外表面或内表面，如本文中所述。探头106的远端或末端可放置成与装备102上的耦合介质110接触，并且发射超声波。耦合介质110可将超声波从探头106声学地传导至装备102上的沉积物。探头106输送超声脉冲以从装备102除去沉积物，同时装备102与涡轮系统104(例如，运载工具)联接并且/或者设置在涡轮系统104内。在一个实施例中，探头106输送超声脉冲以除去沉积物，同时装备102安装于飞行器的机翼。探头106可使脉冲聚焦以清洁装备102的一个或更多个构件，如发动机的一个或更多个高压涡轮增压器叶片、喷嘴、燃烧器衬套、压缩机叶片等。
在一个实施例中，清洁系统100的输入装置122包括光学传感器114，如相机并且/或者与其连接。光学传感器114可插入到装备102中，以便生成表示装备102的光学数据。例如，相机可插入到装备中，以确定装备102上的沉积物的量和/或位置，其可呈现给清洁系统100的操作者以确定装备102的先前清洁是否除去沉积物，确定沉积物位于何处，等。
清洁系统100可选可包括扫描机构132，其使探头106和/或传感器114中的一个或更多个移动。扫描机构132可表示一个或更多个马达、齿轮等，其将从电源接收到的能量转化成探头106和/或传感器114关于装备102的移动。扫描机构132可与探头106和/或传感器114连接，以允许控制器118使装备102中的探头106和/或传感器114自动地移动，以允许操作者经由输入装置122输入指令以使装备102中的探头106和/或传感器114(例如，在其中操作者不能够人工地到达的位置)人工地移动，和/或以允许探头106和/或传感器114的人工移动和/或自动移动两者。
图3示出了根据一个实例的在沉积物202从装备102的外表面126的除去期间的图1中所示的清洁系统100的探头106。探头106的远端或末端300放置成与耦合介质110接触。耦合介质110在探头106与装备102的表面126之间延伸并且与它们接触。装备102可包括外部金属层302，以及表面302下方的热障涂层(TBC)304。沉积物202可在金属层302上，并且控制器118(图1中所示)可使由探头106发射的超声脉冲聚焦，使得脉冲聚焦在金属层302和/或沉积物202上以除去沉积物202，但不损坏TBC304并且不聚焦在TBC304上。结果，TBC304免受损坏或由超声脉冲除去。探头106可关于装备102移动或扫描，以便从装备102的不同区域除去沉积物202。例如，探头106可不固定在一个位置，并且以人工方式、自动方式，或以组合人工扫描和自动扫描两者的方式扫描。
图4示出了耦合机构400的另一个实施例。耦合机构400可包括隔膜或其它柔性球囊402，其至少部分地填充有耦合流体。隔膜402可与探头106的远端300连接。探头106可朝装备102移动，以使隔膜402压缩在探头106与装备102之间，如图4中所示。隔膜402中的耦合流体可接着使探头106与装备102声学地耦合，使得由探头106发射的超声脉冲可传播穿过隔膜402和耦合流体到装备102中以除去沉积物202，如上文所述。
可选地，探头106的远端300可包括低衰减高声阻抗材料，如镓或镓铟合金，作为耦合介质或耦合机构。例如，镓、镓铟或另一材料的层或本体可设置在探头106上，并且可将超声脉冲从探头106通过层或本体传导到装备102中。
图5示出了根据一个实施例的图1中所示的装备102的另一个构件500的截面视图。构件500可表示高压涡轮叶片或装备102的另一构件。构件500包括外表面502和相对的内表面504两者。图1中所示的清洁系统100可从外表面502(如上文结合图4所述)且还从内表面504除去沉积物202(图2中所示)。内表面504至少部分地围绕装备102的一个或更多个内室或内腔506延伸并且限定它们。
在一个实施例中，清洁系统100可从内表面504除去沉积物202，而探头106并未位于构件500内(例如，探头106并未在内室506内)。探头106可位于内室506外，其中探头106的远端300与耦合介质110接触，耦合介质110还与构件500的外表面502接触。控制器118(图1中所示)可使超声脉冲的频率变化，以改变超声脉冲聚焦的位置。脉冲可传播穿过与外表面502接触的耦合介质110，穿过形成构件500的材料，并且聚焦在内表面504上(或在内表面504与内表面504上的沉积物202之间的界面处)。
可选地，耦合介质110可设置在构件500的内室506内。例如，喷嘴130(图1中所示)可将耦合介质110喷洒到内室506中以使内室506填充和/或部分地填充有耦合介质110。探头106可放置成与外表面502接触(和/或与在探头106与外表面502之间的耦合介质110接触)。探头106可接着将超声脉冲朝内室506引导，以引起关于内室506的声学效果(例如，空穴作用)。声学效果可包括空穴作用、振荡和/或振动，并且可从内表面504除去沉积物202。声学效果(例如，空穴作用)可涉及耦合介质110中的气泡(例如，真空或气体填充的腔)的生成和振荡。气泡可作用于沉积物202上，并且将沉积物202从装备的表面除去。在一方面，超声脉冲的频率可限制成确保气泡足够小以除去沉积物。例如，超声脉冲可生成为具有至少50kHz(或另一值)的频率。
在一个实施例中，控制器118改变由探头106输送的超声脉冲的频率，使得构件500的厚度大小508为超声脉冲的波长的二分之一的奇数倍。作为备选，厚度大小508可为超声脉冲的波长的奇数倍。厚度大小508表示外表面502与内表面504之间的距离。使超声脉冲的波长与构件500的厚度大小508匹配可增大或最大化传送穿过构件500并且产生除去内表面504上的沉积物202所需的振荡强度的超声能量。入射在构件500上的脉冲的传播可引起由超声脉冲生成的压力的显著减小，如，压力增益减小至至少九分之一。但是，通过发射脉冲使得厚度大小508为脉冲的半波长的奇数倍，由脉冲生成的压力减小，但以较小因数减小。例如，如果厚度大小508为三毫米，则超声脉冲可具有六毫米的波长，以便清洁内表面504，而探头106不进入到装备102的内室506中。使用低衰减高阻抗耦合介质，如镓或镓铟合金减小透射系数对由于制造误差、操作期间的磨损或其它因素而产生的装备壁厚变化的依赖。例如，如果超声脉冲具有6毫米的波长，并且装备壁厚为2.7毫米，其与预期的3毫米的设计值相差10%，则透射系数将相比于用于水耦合介质的20%，关于用作耦合介质的镓铟合金为93%。超声脉冲的能量可足够低，以防止对界面、涂层等的损坏，如本文中所述。
控制器118可指示探头106将一个或更多个调查或诊断超声脉冲发射到装备102中。这些脉冲为用于诊断和/或调查目的的超声脉冲。例如，脉冲可引导到装备102中，以便识别和/或定位装备102的外表面502和/或内表面504上的沉积物202的存在。探头106可将脉冲发射到装备102中，并且探测脉冲的回波。基于回波，控制器118可确定沉积物202所位于的位置。例如，沉积物202的存在可改变回波，使得对于清洁构件500而言，回波显现不同于从在外表面502和/或内表面504上具有沉积物的构件500反射开的回波。可选地，控制器118可使用回波确定构件500的厚度大小508。不同的回波可表示不同的厚度大小508，并且控制器118可基于接收的回波确定厚度大小508。控制器118可接着指示探头106使用沉积物202的位置和/或使用调查脉冲确定的构件500的厚度大小508发射超声脉冲以除去沉积物202。可选地，诊断超声脉冲可具有不同于清洁超声探头的频率，其可更适合于定位和测量沉积物的厚度。诊断超声脉冲还可由较小的探头发射，该较小的探头与清洁超声探头同心并且在期望的诊断频率下操作。较小的诊断探头可置于与清洁超声探头同心的切口内。
图6示出了用于清洁系统的装备的方法600的一个实施例的流程图。方法600可用于清洁装备102(例如，发动机)，同时装备102保持与系统，如运载工具(例如，飞行器)联接。在602处，超声探头插入到装备中，同时装备保持与系统连接，装备操作成供能或提供功。例如，探头106可插入到发动机中，同时发动机保持与飞行器的机翼或与另一运载工具连接。在604处，耦合介质输送到装备上和/或中。例如，流体可喷洒到清洁的装备的外表面上，流体可插入到清洁的装备的内室中，至少部分地填充有流体的隔膜可定位在探头与装备之间，等。
在606处，超声脉冲由探头发射穿过耦合介质至装备以便除去沉积物。脉冲的频率和波长可控制成从装备的外表面或内表面除去沉积物，如上文所述。在一个实施例中，可发射一个或更多个脉冲，并且检查脉冲的回波以便确定沉积物是否存在，确定沉积物所位于的位置，和/或确定装备的厚度大小。如上文所述，超声脉冲的波长可基于厚度大小，以使探头可从内表面除去沉积物，而探头不位于装备的内室中。
在608处，进行关于沉积物是否从装备除去的确定。在一个实施例中，清洁系统的操作者可在具有或不具有光学传感器的帮助的情况下视觉地检查装备，以确定是否除去沉积物。可选地，超声探头可将调查超声脉冲朝沉积物的位置发射，并且可检查脉冲的回波以确定是否除去沉积物。在另一个实例中，可使用另一类型的传感器。例如，距离传感器(例如，涡流非接触位移位置传感器)可用于测量与表面的距离。如果沉积物存在，则测量的距离将小于不具有沉积物的表面(由于沉积物的存在)。如果除去沉积物，则方法600的流可朝610前进。如果并未除去沉积物，则用以除去沉积物的装备的清洁可通过方法600朝606返回的流来继续。在610处，探头可移动至另一个位置，以便清洁装备的一个或更多个附加区域。方法600的流可朝606返回以清洁一个或更多个附加区域。作为备选，方法600的流可终止于随后的608。
图7示出了根据一个实施例的组合超声探头706的正视图。图8示出了根据一个实施例的沿图7中所示的线8-8示出的超声探头706的截面视图。探头706可表示图1中所示的探头106的一个实施例。探头706包括不同的换能器部分700,702。部分700,702表示不同的超声换能器或换能器组，其可单独地激励成发射超声波并且单独地接收超声回波。内部分700可小于外部分702(例如，在图7中所示的表面面积方面)。内部分700可设置在外部分702内，其中外部分702延伸或包绕内部分700的外周边或圆周。内部分700可激励成发射诊断超声脉冲，而外部分702可激励成从探头706的公共面或表面800发射清洁超声脉冲。诊断超声脉冲可具有不同于清洁超声脉冲的频率，并且可更适合于定位和测量沉积物的厚度。如图7中所示，较小部分700可置于与较大部分702同心的切口或空隙内。
在一个实施例中，一种清洁系统包括超声探头、耦合机构、扫描机构和控制器。超声探头构造成进入到发动机中，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。超声探头还构造成发射超声脉冲。耦合机构构造成在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质。超声探头构造成人工地、自动地或以组合人工扫描和自动扫描两者的方式扫描，以覆盖待清洁的沉积物的区域。控制器构造成驱动超声探头以将超声脉冲输送穿过耦合介质至发动机的一个或更多个构件的表面。超声探头构造成输送超声脉冲以从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
在一方面，超声探头构造成进入到与飞行器的机翼联接的发动机中。
在一方面，耦合机构构造成在超声探头与发动机的一个或更多个叶片、喷嘴、燃烧器衬套或压缩机叶片之间提供耦合介质。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为外表面。超声探头可为聚焦的超声探头，其构造成使超声脉冲朝发动机的一个或更多个构件的外表面聚焦。
在一方面，耦合机构包括喷嘴，其构造成将耦合介质供应到发动机的一个或更多个构件上。
在一方面，耦合机构包括隔膜，其至少部分地填充有超声耦合介质，并且构造成在超声探头与一个或更多个构件之间接合发动机的一个或更多个构件。
在一方面，超声探头构造成使超声脉冲朝发动机的一个或更多个构件的表面聚焦，以除去沉积物，同时防止除去发动机的一个或更多个构件上的热障涂层。
在一方面，超声探头构造成关于发动机的一个或更多个构件移动，以从一个或更多个构件的不同区域除去沉积物。
在一方面，系统还包括光学传感器，其构造成在由超声探头除去沉积物期间生成表示发动机的一个或更多个构件的光学数据。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为内表面，并且一个或更多个构件包括相对的外表面。耦合机构可构造成将耦合介质从超声探头提供至外表面，并且控制器构造成指示超声探头将超声脉冲聚焦在发动机的一个或更多个构件的外表面上，以从外表面除去沉积物。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为外表面，并且一个或更多个构件包括相对的内表面。耦合机构可构造成将耦合介质从超声探头提供至外表面，并且控制器构造成指示超声探头使超声脉冲聚焦穿过发动机的一个或更多个构件的外表面并且到内表面上，以从内表面除去沉积物。
在一方面，一个或更多个构件包括至少部分地由内表面界定的内腔。耦合机构还可构造成以超声耦合介质或不同流体至少部分地填充内腔。
在一方面，超声探头构造成朝内腔引导超声脉冲，并且引起关于内腔的声学效果(例如，空穴作用)，用于从内表面除去沉积物。
在一方面，控制器构造成基于内表面与外表面之间的一个或更多个构件的厚度来改变由超声探头输送的超声脉冲的频率。
在一方面，控制器构造成改变由超声探头输送的超声脉冲的频率，使得内表面与外表面之间的一个或更多个构件的厚度为超声脉冲中的超声波长的一半的奇数倍。
在一方面，控制器构造成指示超声探头朝发动机的一个或更多个构件发射调查脉冲，并且超声探头构造成感测离开发动机的一个或更多个构件的调查脉冲的一个或更多个回波。
在一方面，控制器构造成基于一个或更多个回波确定一个或更多个构件的厚度或确定一个或更多个构件上的沉积物的存在或不存在中的一个或更多个。
在一方面，控制器构造成基于一个或更多个回波确定超声脉冲的频率。
在另一个实施例中，一种方法(例如，用于清洁系统的装备)包括将超声探头插入到发动机中，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个，将超声耦合介质输送在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间，以及将超声脉冲从超声探头发射并且发射穿过耦合介质至发动机的一个或更多个构件的表面。超声脉冲从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为外表面，并且发射超声脉冲包括使超声脉冲朝发动机的一个或更多个构件的外表面聚焦。
在一方面，输送超声耦合介质包括将耦合介质喷洒到发动机的一个或更多个构件上。
在一方面，输送超声耦合介质包括使发动机的一个或更多个构件的表面与至少部分地填充有超声耦合介质的隔膜接合。
在一方面，发射超声脉冲从发动机的一个或更多个构件的表面除去沉积物，同时防止除去发动机的一个或更多个构件上的热障涂层。
在一方面，该方法还包括使超声探头关于发动机的一个或更多个构件移动，以从一个或更多个构件的不同区域除去沉积物。
在一方面，该方法还包括在由超声探头除去沉积物期间从光学传感器获得表示发动机的一个或更多个构件的光学数据。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为内表面，并且一个或更多个构件包括相对的外表面。耦合介质可输送到外表面上，并且超声脉冲朝发动机的一个或更多个构件的外表面发射，以从外表面除去沉积物。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为外表面，并且一个或更多个构件包括相对的内表面。耦合介质可输送到外表面上。发射超声脉冲可包括使超声脉冲聚焦穿过发动机的一个或更多个构件的外表面并且到内表面上，以从内表面除去沉积物。
在一方面，一个或更多个构件包括至少部分地由内表面界定的内腔。该方法还可包括以超声耦合介质或不同流体至少部分地填充内腔。
在一方面，发射超声脉冲包括朝内腔引导超声脉冲，并且产生关于内腔的声学效果(例如，空穴作用)，用于从内表面除去沉积物。
在一方面，该方法还包括基于内表面与外表面之间的一个或更多个构件的厚度来改变由超声探头输送的超声脉冲的频率。
在一方面，该方法还包括改变由超声探头输送的超声脉冲的频率，使得内表面与外表面之间的一个或更多个构件的厚度为超声脉冲中的超声波长的一半的奇数倍。
在一方面，该方法还包括利用超声探头朝发动机的一个或更多个构件发射调查脉冲，以及感测离开发动机的一个或更多个构件的调查脉冲的一个或更多个回波。
在一方面，该方法包括基于一个或更多个回波确定一个或更多个构件的厚度或确定一个或更多个构件上的沉积物的存在或不存在中的一个或更多个。
在一方面，该方法还包括基于一个或更多个回波确定超声脉冲的频率。
在另一个实施例中，一种系统(例如，清洁系统)包括超声探头和控制器。超声探头构造成进入到装备中，同时发动机与运载工具系统联接或设置在运载工具系统内。超声探头还构造成发射超声脉冲。控制器构造成驱动超声探头以将超声脉冲输送至发动机的一个或更多个构件的表面。超声探头还构造成输送超声脉冲以从发动机的一个或更多个构件除去沉积物，同时发动机为与运载工具联接或设置在运载工具内中的一个或更多个。
在一方面，系统还包括耦合机构，其构造成在超声探头与发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质。
在一方面，超声探头构造成使超声脉冲朝发动机的一个或更多个构件的表面聚焦，以除去沉积物，同时防止除去发动机的一个或更多个构件上的热障涂层。
在一方面，发动机的一个或更多个构件的表面为外表面，并且一个或更多个构件包括相对的内表面。控制器构造成指示超声探头使超声脉冲聚焦穿过发动机的一个或更多个构件的外表面并且到内表面上，以从内表面除去沉积物。
将理解的是，以上描述旨在为示范性而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可与彼此组合使用。此外，可作出许多改型来使特定情形或材料适于发明的主题的教导，而不脱离其范围。尽管本文中所述的材料的大小和类型旨在限定发明的主题的参数，但它们决不是限制性的，并且为示例性实施例。本领域技术人员在审阅以上描述时许多其它实施例将显而易见。因此，发明的主题的范围应当参照所附权利要求连同此类权利要求所赋予的等同方案的完整范围确定。在所附权利要求中，用语"包括(including)"和"其中(inwhich)"用作相应用语"包括(comprising)"和"其中(wherein)"的通俗英文等同物。此外，在以下权利要求中，用语"第一"、"第二"和"第三"等仅用作标记，并且不旨在对它们的对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制并未以器件加功能的格式撰写，并且不旨在基于35 U.S.C. § 112(f)解释，除非并且直到此类权利要求限制明确地使用短语"用于…的器件"后接没有又一个结构的功能的声明。
该书面的描述使用实例以公开发明的主题的若干实施例，并且还使本领域技术人员能够实践发明的主题的实施例(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。发明的主题的可专利范围可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
发明的主题的某些实施例的前述描述将在连同附图阅读时更好理解。在附图示出各种实施例的功能块的图示的程度上，功能块不一定指示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块中的一个或更多个(例如，处理器或存储器)可以以单件硬件(例如，通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘等)实施。类似地，程序可为独立程序，可并入为操作系统中的子例行程序，可在安装的软件包中起作用，等。各种实施例不限于附图中所示的布置和手段。
如本文中使用的，以单数叙述并且冠以词语"一"或"一个"的元件或步骤应当理解为未排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除。此外，提到发明的主题的"实施例"或"一个实施例"不旨在解释为排除也并入叙述的特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反指出，否则"包括"、"包含"或"具有"带特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的附加此类元件。
由于可在上述系统和方法中作出某些变化，而不脱离本文中涉及的发明的主题的精神和范围，故意图是以上描述或附图中所示的所有主题应当仅解释为示出本文中的发明构想的实例，并且不应当看作是限制发明的主题。
如本文中使用的，"构造成"执行任务或操作的结构、限制或元件具体在结构上以对应于任务或操作的方式形成、构造、编程或改变。出于清楚并且避免疑义的目的，仅能够修改成执行任务或操作的物体并未"构造成"执行如本文中使用的任务或操作。作为替代，如本文中使用的"构造成"的使用表示结构改变或特征、结构或元件编程为以一方式执行对应的任务或操作，该方式不同于并未编程成执行任务或操作的"现成"结构或元件，并且/或者表示描述为"构造成"执行任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。

Claims (10)

1.一种系统，其包括：
超声探头，其构造成进入到发动机中并且发射超声脉冲；
耦合机构，其构造成在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个构件之间提供超声耦合介质；以及
控制器，其构造成驱动所述超声探头以将所述超声脉冲输送穿过所述耦合介质至所述发动机的所述一个或更多个构件的表面，其中所述超声探头构造成输送所述超声脉冲以从所述发动机的所述一个或更多个构件除去沉积物。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合机构构造成在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个叶片、喷嘴、燃烧器衬套或压缩机叶片之间提供所述耦合介质。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述超声探头为聚焦的超声探头，其构造成使所述超声脉冲朝所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面聚焦。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合机构包括隔膜，其至少部分地填充有所述超声耦合介质，并且构造成在所述超声探头与所述一个或更多个构件之间接合所述发动机的所述一个或更多个构件。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声探头构造成使所述超声脉冲朝所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面聚焦，以除去所述沉积物，同时防止除去所述发动机的所述一个或更多个构件上的热障涂层。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括光学传感器，其构造成在由所述超声探头除去所述沉积物期间生成表示所述发动机的所述一个或更多个构件的光学数据。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机的所述一个或更多个构件的所述表面为外表面，并且所述一个或更多个构件包括相对的内表面，并且其中所述耦合机构构造成将所述耦合介质从所述超声探头提供至所述外表面，并且所述控制器构造成指示所述超声探头使所述超声脉冲聚焦穿过所述发动机的所述一个或更多个构件的所述外表面并且到所述内表面上，以从所述内表面除去所述沉积物。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合介质包括镓铟合金。
9.一种方法，其包括：
将超声探头插入到发动机中；
在所述超声探头与所述发动机的一个或更多个构件之间输送超声耦合介质；以及
将超声脉冲从所述超声探头发射并且发射穿过所述耦合介质至所述发动机的所述一个或更多个构件的表面，其中所述超声脉冲从所述发动机的所述一个或更多个构件除去沉积物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，输送所述超声耦合介质包括将所述耦合介质喷洒到所述发动机的所述一个或更多个构件上。
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