[发明专利]一种基于三维成像的轮机叶片冷却孔测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于三维成像的轮机叶片冷却孔测量装置及测量方法，测量装置包括把柄、防滑纹、三维探测器、探头、无线信号收发器、计算机、鼠标、键盘、叶轮表面、冷却孔和测量针，所述把柄上设有防滑纹，在把柄的顶端安装有三维探测器，在三维探测器上安装有三个探头，且在三维探测器上设有无线信号收发器，所述三维探测器通过无线信号收发器与计算机连接，所述计算机和鼠标和键盘共同组成三维成像设备，所述三维探测器用于探测叶轮表面的冷却孔，在探测前，在冷却孔内安装测量针。本发明通过对燃气轮机叶片冷却孔进行三维建模来计算冷却孔的相关数据，在三维探测器精度足够的前提下，能够对冷却孔进行准确的测量。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，具体是一种基于三维成像的轮机叶片冷却孔测量装置及测量方法。

背景技术

燃气轮机的静叶片或动叶片常常在高温高压的条件下运行，并且这些叶片的各种尺寸对燃气轮机的良好运行极为重要。然而，由于这些叶片长期在几百乃至上千度的重负荷条件下运行，这些叶片会因磨损而发生尺寸改变。

目前在燃气轮机制造领域，燃气轮机叶片上的冷却孔的直径和角度是关键尺寸。燃气轮机叶片是不规则的曲面，冷却孔的直径小于1mm，与叶片表面成一定的的角度。目前，市场上的3坐标测量设备无法对其进行测量，也没有专门用来对此特征进行测量的设备和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维成像的轮机叶片冷却孔测量装置及测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于三维成像的轮机叶片冷却孔测量装置及测量方法，测量装置包括把柄、防滑纹、三维探测器、探头、无线信号收发器、计算机、鼠标、键盘、叶轮表面、冷却孔和测量针，所述把柄上设有防滑纹，在把柄的顶端安装有三维探测器，在三维探测器上安装有三个探头，且在三维探测器上设有无线信号收发器，所述三维探测器通过无线信号收发器与计算机连接，所述计算机和与计算机连接的鼠标和键盘共同组成三维成像设备，所述三维探测器用于探测叶轮表面的冷却孔，在进行探测前，在冷却孔内安装测量针。

本发明实施例中，一种基于三维成像的燃气轮机叶片冷却孔测量方法，其具体步骤如下：

S1、测前准备：启动计算机，确保计算机与三维探测器连接通畅，将测量针插入叶轮表面的冷却孔。

S2、开始探测：使用三维探测器对冷却孔内插入测量针的叶轮表面进行探测。

S3、三维建模：根据三维探测器上的无线信号收发器传来的数据信号，计算机进行三维建模。

S4、数据分析：根据三维模型计算出冷却孔的包括孔径和角度在内的相关数据。

作为本发明进一步的方案：所述三维探测器上安装探头的一面为内凹式弧面，在弧面的底端安装有一个探头，在弧面的两端分别安装一个探头。

作为本发明再进一步的方案：所述探头为时差测距式激光探头，在探头的中心位置设有激光发射器，在激光发射器的周围设有激光信号接收器。

作为本发明再进一步的方案：所述计算机为一体机，在计算机内安装有三维建模软件，该三维建模软件具有配套的三维模型测量插件，所述计算机与鼠标和键盘无线连接。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1中，测量针的外径与冷却孔的内径相同，且测量针垂直插入冷却孔内，即测量针的外壁与冷却孔的内壁相贴合，测量针的中心轴与冷却孔的中心轴重合。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S2中，三维探测器对冷却孔内插入测量针的叶轮表面进行全方位的非接触式探测。