[發明專利]構件檢查裝置及方法

有效

• 申請號: 201410183957.4
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104132994B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: C.尤德爾;V.穆尼科蒂;D.特斯查恩科;R.施米德;D.T.克拉克
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,嚴志軍

技術領域

本公開內容涉及非破壞性材料檢查，并且更具體地涉及一種用于構件的超聲波檢查的裝置及方法，構件包括但不限于低壓末級蒸汽渦輪葉片。

背景技術

使用超聲波用于檢測構件中的缺陷的非破壞性材料檢查是通常公知的。

通常，由于不同的尺寸、形狀和幾何形狀以及構件相對于彼此的緊湊性，在使用超聲波技術來檢查構件如翼型件、圓角半徑且具體是低壓末級蒸汽渦輪葉片時，存在挑戰。一般而言，對于渦輪葉片的超聲波檢查，可用通常已知的專用工具，其具有不同的形狀和設計，且包括探測器。這些通常已知的工具插入葉片之間以用于其檢查。探測器釋放超聲波且從葉片接收超聲波，以確定葉片中的缺陷。葉片通過常規工具的準確的超聲波檢查的各種要求之一在于使工具輪廓與葉片輪廓匹配的基本要求。該要求使得基本上要相對于各個獨立葉片輪廓來制造具有探測器的各種工具，增加了渦輪葉片的檢查的總成本。

美國專利申請第2007/0044564?A1中論述了已知的工具的示例。工具包括傳感器保持件，其定形成符合測試體的形狀，且還由允許快速原型制作的材料制成。借助于可調整的轉角部分，傳感器保持件的形狀可被調整以考慮測試體沿其長度的各種寬度。固定到保持件上的傳感器可為超聲波檢查裝置。

EP2096433A1中論述了已知工具的另一個示例。工具包括用于引導滑架的軌道，滑架用于保持構造成用于非破壞性地材料測試的測試頭部。軌道由例如環氧樹脂制成，因此允許符合測試體的表面形狀的軌道的快速制造。軌道還包括凹槽，滑架的引導輥可插入凹槽中，該凹槽沿軌道的長度引導滑架。這允許了安裝在滑架上的測試頭部沿測試體的限定路徑引導測試裝置。

此類常規工具可相當實用，且可大體上已認作是滿足其預計目的，但可能在其相對于葉片的不同形狀、尺寸和幾何形狀的適應性方面并不令人滿意。

因此，存在處于經濟和可適應的方式的構件的超聲波檢查的需要。

發明內容

本公開內容描述了一種用于構件如低壓末級渦輪葉片的超聲波檢查的裝置及方法，其將在以下簡要概述中呈現，以提供旨在克服所述不足的本公開內容的一個或多個方面的基本理解，但不包括其所有優點，同時提供一些附加優點。本概述并非是本公開內容的寬泛綜述。其既不旨在識別本公開內容的關鍵或重要元件，又不旨在界定本公開內容的范圍。相反，本概述的唯一目的在于以簡化形式呈現出本公開內容的一些構想、其方面和優點，以作為隨后呈現的更為詳細的描述的前序。

本公開內容的一個目的在于描述一種可在不同形狀、尺寸和幾何形狀的如低壓末級渦輪葉片的構件的超聲波檢查進行修改方面可適應的裝置及方法。本公開內容的另一個目的在于描述一種以有效且經濟的方式方便使用的裝置及方法。本公開內容的各種其它目的和特征將從以下詳細描述和權利要求中清楚。

一方面，上文提到的和其它的目的可通過用于構件的超聲波檢查的裝置來實現。在其它方面，上文提到的和其它的目的可由用于構件的超聲波檢查的方法來實現。可使用此類裝置和方法的構件的示例包括但不限于低壓末級渦輪葉片、翼型件和圓角半徑。盡管本公開內容將出于更好理解的目的連同渦輪葉片描述，但本公開內容的范圍將延伸至可成功地使用本裝置和方法的所有此類構件。

根據本公開內容的以上方面，公開了一種用于構件的超聲波檢查的構件檢查裝置。該裝置包括引導部件、引導適應部件和掃描探測器。引導部件具有第一表面和遠側的第二表面。第一表面構造成可適應地反映構件的部分的形狀，以便引導部件能夠可適應地改變構件的部分的形狀，而第二表面具有表面的遠端之間的長度。引導適應部件適于可釋放地附接到引導部件的第二表面上，以便在測試期間，引導適應部件和引導部件不會相對于彼此移動。掃描探測器以一種方式定位于引導適應部件上，構造成可沿引導部件的第二表面和引導適應部件移動來生成和接收用于檢查構件的超聲波。

裝置還可包括處理單元，其可用于至少可視化和處理由掃描探測器接收到的超聲波。

在本公開內容的一個實施例中，引導適應部件可為撓性鋼軌道布置，其取決于其形狀而能夠可彎曲且可釋放地附接到引導部件上。在一個實施例中，引導部件可為由橡膠、塑料、木材或金屬制成的水切割掩模。在一個實施例中，引導部件的第二表面的形狀可適應構件的部分的表面形狀，以給予掃描探測器的定位，以允許超聲波適當地接近構件。在一種形式中，掃描探測器定位成使得來自掃描探測器的超聲波沿徑向接近構件到達構件的表面。