[发明专利]一种燃机压气机叶片叶身超声检测辅助测距装置及方法

说明书

本发明公开了一种燃机压气机叶片叶身超声检测辅助测距装置及方法，包括超声检测模块、测距模块、编码器、数据处理模块和报警器。方法步骤为：(1)安装编码器和测距传感器；(2)将超声检测仪、测距模块、编码器接入数据处理模块；(3)开始检测，观察波形，注意报警器；(4)根据超声检测仪中回波信号的声程和测距传感器的探头前端到叶根平台的直线距离大小判断是否报警；(5)根据报警情况，综合判断是否为裂纹缺陷。本发明可在压气机叶片检测时准确实时辅助区分回波信号为叶根平台倒角回波还是叶身与叶根倒圆处裂纹缺陷回波，避免出现倒圆处裂纹缺陷的漏检和误判，确保检测结果可靠性和精确度，为机组的安全稳定运行提供技术保障。

技术领域

本发明属于超声无损检测技术领域，具体是一种燃机压气机叶片叶身超声检测辅助测距装置及方法。

背景技术

压气机叶片是燃气轮机的核心部件之一，其在服役过程中须经受复杂的循环应力作用，极易在叶身典型部位(如近出气边、叶身与叶根倒圆处、背弧面中部、叶顶等)产生裂纹缺陷，严重影响机组的安全稳定运行。目前，国内已发生过多起因压气机叶片在运行中突然断裂而导致燃气轮机损伤的重大故障。因此，对在役压气机叶片的质量与健康状况的判断，需要通过细致有效的检测来提供技术参考依据。目前，一般采用荧光渗透或超声检测的方法进行压气机叶片叶身检测。荧光渗透对叶身表面清洁度要求较高，检测干扰因素较多，且只能检测表面开口宽度较大的裂纹。超声检测具有现场适应性强、检测结果准确度高、重复性好等优点，是压气机叶片叶身检测的优选可靠方法，一般采用超声表面波探头或大角度横波斜探头进行压气机叶身检测，但采用该方法超声探头朝向叶根方向，从进气边向出气边滑动扫查进行叶身检测时，叶根平台倒角的固有回波一直存在，该回波声程与叶身和叶根倒圆处的裂纹缺陷回波声程较接近，一般仅大约3mm-10mm左右。当该区域出现回波时，判定该回波是平台倒角回波还是叶身倒圆处裂纹回波的唯一方法就是查看回波显示声程是否大于探头前端至叶根平台的直线距离。如大于，则为平台倒角回波，如小于，则可能为裂纹缺陷回波。但由于手动扫查过程中探头距叶根平台距离随时变化，现场检测时一般通过控制扫查路径为直线和经验判断回波为平台倒角回波或倒圆处裂纹回波，极易将两者混淆，造成叶身与叶根倒圆处的裂纹缺陷漏检或误判，而倒圆位置是裂纹缺陷高发区域，如何实现叶片叶身和叶根倒圆处裂纹缺陷的精准、有效、快速检测成为当下燃机运维技术研发人员关注的重点。

发明内容

本发明的目的是针对目前燃气轮机压气机叶片叶身超声检测时存在的平台倒角回波易与叶身与叶根倒圆处裂纹缺陷回波混淆，造成该区域裂纹缺陷的漏检或误判，影响检测结果可靠性和准确度的局限性，提供了一种燃机压气机叶片叶身超声检测辅助测距装置及方法，该装置及方法简单易操作，可在机组临停或检修期间进行压气机叶片叶身与叶根倒圆处裂纹缺陷的准确、高效、可靠检测，为机组的安全稳定运行提供技术保障。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种燃机压气机叶片叶身超声检测辅助测距装置，包括超声检测模块、测距模块、编码器、数据处理模块和报警器；

其中，超声检测模块包括超声探头、超声检测仪和支架；测距模块包括测距传感器；编码器包括磁性轮、支撑臂、弹簧和螺母；

超声探头与支架连接，超声探头与超声检测仪连接，测距传感器与支架连接，磁性轮活动连接在支撑臂的底部内，弹簧套于支撑臂中，支撑臂的顶部穿于支架中，螺母旋紧于支撑臂顶部；超声检测仪、测距传感器、编码器和报警器分别接入数据处理模块。

本发明进一步的改进在于，超声探头通过第一连接线与超声检测仪连接，超声检测仪、测距传感器、编码器和报警器分别通过第二连接线、第三连接线、第四连接线和第五连接线接入数据处理模块。

本发明进一步的改进在于，所述超声探头为表面波探头或大角度斜探头。

本发明进一步的改进在于，编码器为单磁性轮式编码器。