[发明专利]用于检测转子叶片的材料缺陷的方法、系统和器械

权利要求书

1.一种用于当燃烧涡轮发动机操作时检测在所述燃烧涡轮发动机的涡轮转子叶片中的缺陷的系统，所述系统包括：

包括隔离涂层的涡轮转子叶片；

电连接到所述涡轮转子叶片的第一电极；

接近所述涡轮转子叶片的第二电极；

用于引起穿过所述第一电极和所述第二电极的电压的装置；和

用于检测在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流的装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电极连接到转子叶轮，所述涡轮转子叶片附连至所述转子叶轮内；

其中，所述第一电极到所述转子叶轮的连接包括如下连接中的一种：a)到旋转部件的滑环连接；和b)到非旋转支承表面的连接；并且

其中，所述第二电极连接到涡轮壳体。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二电极在所述涡轮转子叶片包括在其中的成排的涡轮叶片的恰好下游处连接到固定结构；

其中，所述第二电极暴露于所述燃烧涡轮发动机的热气体流动路径；并且

其中，所述隔离涂层包括热障涂层。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括控制单元；

其中，所述控制单元包括电压源，其构造成施加穿过所述第一电极和所述第二电极的预定水平的电压；并且

其中，所述控制单元包括安培计，其构造成检测在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括安培计，其构造成检测在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流的水平；并且

其中，所述控制单元构造成确定在所述第一电极与所述第二电极之间的检测到的电流水平是否超过阈值电流水平。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极和所述控制单元构造成使得当所述隔离涂层包括在所述涡轮转子叶片的表面上的期望水平的覆盖时，穿过所述第一电极和所述第二电极施加的预定电压水平不能引起在所述第一电极与所述第二电极之间的检测到的电流水平超过所述阈值电流水平。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极和所述控制单元构造成使得：

在第一操作条件期间，在所述第一电极与所述第二电极之间的检测到的电流水平不超过所述阈值电流水平；并且

在第二操作条件期间，在所述第一电极与所述第二电极之间的检测到的电流水平超过所述阈值电流水平；

其中，所述第二操作条件包括缺陷存在于所述隔离涂层中的操作条件。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述缺陷包括在所述涡轮转子叶片上的预定大小的暴露区域，所述暴露区域包括大致不再被所述隔离涂层覆盖的区域；并且

其中，所述暴露区域的预定大小对应于如下暴露的区域，即在所述区域处所述预定电压水平引起检测到的电流水平超过所述阈值电流水平。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述缺陷包括所述隔离涂层的剥落和所述涡轮转子叶片内的裂缝形成中的一种。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一操作条件包括如下操作条件，即在其中可暴露于所述燃烧涡轮发动机的热气体流动路径的所述涡轮转子叶片的表面的期望的部分被所述隔离涂层覆盖；并且

其中，所述控制单元构造成当所述第二操作条件出现时发布警告通知。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述隔离涂层包括小于所述涡轮转子叶片的导电率的导电率；

所述隔离涂层包括小于在操作期间在所述涡轮转子叶片与所述第二电极之间的所述热气体流动路径的近似导电率的导电率；并且

所述期望的部分包括可暴露于所述燃烧涡轮发动机的热气体流动路径的涡轮转子叶片的大致所有的表面区域。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在操作期间所述燃烧涡轮发动机的热气体流动路径包括导电掺杂剂；并且

其中，所述导电掺杂剂以预定测试间隔注射进所述热气体流动路径。