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工業內窺鏡檢測案例分享:檢查噴氣式發動機渦輪葉片與護罩之間的間隙

2022-05-24 12:07:19

在航空孔探领域,喷气式發動機渦輪叶片与护罩之间的间隙是关乎飞行安全和發動機性能的一个重要参数,应用工业內窺鏡检测技术,不仅可以观察渦輪叶片与护罩之间的间隙(简称叶尖间隙),还可以通过測量技術得到该间隙数值。但是不同的測量技術输出数据的准确度是存在差异的,这里与您分享一个检查叶尖间隙的工業內窺鏡檢測案例

三维测量內窺鏡

如下圖是采用傳統雙物鏡測量技術(也稱雙物鏡立體測量)的典型視圖。采用深度測量模式測量葉尖間隙時,選定三個點在在護罩上建立了一個數字參考平面。測量結果如圖所示,葉尖與護罩上所選數字參考平面之間的距離(間隙)爲1.24mm。在傳統雙物鏡測量中,當將測量光標點放置于左側圖像上,系統自動匹配右側圖像上的相同像素點,這張圖即使是專業內窺鏡檢測技術人員也無法找出存在的問題。但請注意綠色箭頭所指示的點。

采用传统雙物鏡測量技術测量叶片与护罩间隙

在該案例中,如果采用工業內窺鏡三維立體測量技術生成全表面的3D點雲圖(如下圖所示),就會非常驚異地發現:雖然測量是非常准確的,但是作爲測量基礎的光標放置位置卻是不正確的!用于構建參考平面的一個光標被放置在了葉片上,而不是在護罩上,導致測量平面相對于護罩傾斜,産生嚴重誤差。

选点误差

通過3D點雲圖的驗證,檢測人員很快發現了選點位置的問題,于是將錯誤的光標重新從葉片移到護罩上(如下圖所示),此時,參考平面的所有三個光標都在護罩上,護罩與參考平面(點雲圖中的深藍色方框)對齊,深度測量光標(玫紅色)在葉尖上,垂直于深度平面和護罩,這才是我們期望的測量畫面,由此也得到了更爲准確的測量結果:1.56mm。先比較可以得出,之前傳統雙物鏡測量結果的誤差達0.32mm。

采用三維立體測量技術测量叶片与护罩间隙

通过以上分享的工業內窺鏡檢測案例不难看出:传统雙物鏡测量由于是在二维平面内选点测量,存在因视觉误差引入错误的可能性,而三維立體測量技術的3D点云图,可以从三維立體空间对选点及测量过程进行检查验证,避免了选点错误的可能性,使得输出的测量数据更为准确。

韋林工業內窺鏡 Mentor Visual iQ 支持两种三維立體測量技術:單物鏡相位掃描三維立體测量、和雙物鏡三維立體测量。检查喷气式發動機渦輪叶片与护罩之间的间隙,只是工业內窺鏡检测应用的一个小例子,还有很多应用都可能存在类似的问题,韦林三維立體測量技術的精准数据可以帮助客户正确决策,避免放行安全隐患、或不必要的维修更换费用。


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