[發明專利]離線工業燃氣輪機及其它發電機械的目視檢查與三維白光掃描系統和方法

有效

• 申請號: 201380048076.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104718446B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 小克利福德.哈徹;Y.金克;R.哈特利;A.希克
• 申請（專利權）人: 西門子能量股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/24;G01M13/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 吳俊

1.一種用于對渦輪機進行內部三維掃描檢查的系統，包括：

用于附到渦輪機檢查口上的底座，

具有可延伸的細長本體的檢查儀，該本體限定出中心軸，具有以可轉動方式結合至所述底座的近端以及用于插入在渦輪機檢查口中的遠端；

攝像頭外殼，該攝像頭外殼限定出中心軸，用于插入在渦輪機檢查口中，并具有：

結合至檢查儀遠端的近端，

遠端，和

結構光三維掃描器，該掃描器具有用于在渦輪機內部的待研究檢查表面上投射光子帶的條形投光燈，以及具有用于捕獲投射在所述檢查表面上的反射光子的圖像的光路的矩陣攝像頭；

能夠在第二攝像頭光路中捕獲圖像的第二攝像頭；

分束鏡，把矩陣攝像頭和第二攝像頭的光路光耦合為大致側向對正攝像頭外殼中心軸的共享光路，以及

第三攝像頭，該第三攝像頭能夠沿與攝像頭外殼中心軸大致平行的第三攝像頭光路捕獲圖像。

2.如權利要求1所述的系統，攝像頭外殼還包括用于為三維掃描器投射距離參考聚焦光點的激光器。

3.如權利要求1所述的系統，還包括還具有照明源的攝像頭外殼。

4.如權利要求3所述的系統，還包括：

棱鏡，光耦合至投光燈，用于沿與攝像頭外殼中心軸大致側向對正的光路投射光子。

5.如權利要求1所述的系統，還包括LED照明源，所述LED照明源分別處于攝像頭外殼遠端和側向圓周上，用于有選擇性地照亮第二和第三攝像頭光路。

6.如權利要求5所述的系統，還包括：

用于為三維掃描器投射距離參考聚焦光點的激光器；和

控制系統，所述控制系統結合至三維掃描器、第二和第三攝像頭、LED照明源和激光器，用于無需人工干預地自動捕獲渦輪機的待研究內部表面的攝像頭圖像。

7.如權利要求5所述的系統，還包括：

用于為三維掃描器投射距離參考聚焦光點的激光器；和

控制系統，所述控制系統結合至檢查儀、三維掃描器、第二和第三攝像頭、LED照明源和激光器，用于無需人工干預地沿渦輪機內的預定導航路徑把檢查儀和各個攝像頭光路自動定位至待研究的內部表面，捕獲其中的攝像頭圖像。

8.如權利要求7所述的系統，還包括：

結合至控制系統的第一活節接頭，該第一活節接頭具有：

第一活節接頭近端，以可轉動的方式結合至檢查儀遠端，能夠有選擇性地繞檢查儀本體中心軸轉動，和

第一活節接頭遠端，結合至攝像頭外殼近端，能夠相對于檢查儀本體中心軸徑向位移。

9.如權利要求1所述的系統，還包括控制系統，該控制系統結合至三維掃描器，用于無需人工干預地自動捕獲渦輪機的待研究內部表面的攝像頭圖像。

10.如權利要求1所述的系統，還包括：

控制系統，結合至檢查儀和三維掃描器，用于無需人工干預地沿渦輪機內的預定導航路徑把檢查儀和矩陣攝像頭光路自動定位至待研究的內部表面，并捕獲其中的矩陣攝像頭圖像。

11.如權利要求7所述的系統，還包括：

結合至控制系統的第一活節接頭，該第一活節接頭具有：

第一活節接頭近端，以可轉動的方式結合至檢查儀遠端，能夠有選擇性地繞檢查儀本體中心軸轉動，和

第一活節接頭遠端，結合至攝像頭外殼近端，能夠相對于檢查儀本體中心軸徑向位移。

12.如權利要求1所述的系統，還包括：

第一活節接頭，該第一活節接頭具有：

第一活節接頭近端，以可轉動的方式結合至檢查儀遠端，能夠有選擇性地繞檢查儀本體中心軸轉動，和

第一活節接頭遠端，結合至攝像頭外殼近端，能夠相對于檢查儀本體中心軸徑向位移。