[實(shí)用新型]一種基于彌散光纖和視覺(jué)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片氣孔檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821374833.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN208888140U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段發(fā)階;鄭好;傅驍;葉德超;馬凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G01B11/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

本實(shí)用新型涉及一種基于彌散光纖和視覺(jué)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片氣孔檢測(cè)系統(tǒng)，包括照明模塊、圖像采集模塊和攝像頭驅(qū)動(dòng)及圖像處理模塊，其特征在于，所述的照明模塊采用彌散光纖照明，包括激光光源和彌散光纖，彌散光纖插入葉片主氣道中，分布在葉片表面的氣孔與主氣道相通，如果氣孔導(dǎo)通則會(huì)有光線透出；圖像采集模塊，由多個(gè)微型攝像頭以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成攝像頭陣列，攝像頭分布以及個(gè)數(shù)由葉片形貌和攝像頭視場(chǎng)大小以及檢測(cè)范圍決定。攝像頭驅(qū)動(dòng)及圖像處理模塊，該模塊利用驅(qū)動(dòng)攝像頭陣列采集所測(cè)葉片表面氣孔在透光時(shí)的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，計(jì)算得到各氣孔直徑和對(duì)應(yīng)位置。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確高效地實(shí)現(xiàn)葉片氣孔檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

該實(shí)用新型屬于光纖測(cè)量和計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是利用彌散光纖作為光源伸入葉片主氣道中，照亮主氣道及氣孔；利用相機(jī)在多角度采集葉片的圖像，預(yù)處理后分析對(duì)應(yīng)位置有無(wú)光點(diǎn)，判斷葉片氣孔是否通暢。

背景技術(shù)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、煙氣輪機(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，葉片作為核心部件，其運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)直接影響設(shè)備的工作性能及運(yùn)行安全，傳統(tǒng)的葉片檢測(cè)主要集中在對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)葉片的葉尖間隙以及葉片振動(dòng)的測(cè)量。作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心做功元件，葉片必須在高溫高壓的燃?xì)猸h(huán)境中工作，為了提高葉片整體對(duì)熱應(yīng)力的承受度，往往會(huì)在葉片澆筑成形過(guò)程中預(yù)留透氣孔，葉片表面氣孔均與葉片內(nèi)部中心主氣道相通。這些透氣孔容易被高溫燃?xì)獾奶蓟a(chǎn)物所堵塞，如果無(wú)法檢測(cè)出透氣孔堵塞，及時(shí)疏通，則會(huì)造成葉片的透氣狀況發(fā)生改變，從而導(dǎo)致葉片的受熱不均產(chǎn)生破壞性形變，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

傳統(tǒng)對(duì)葉片透氣孔檢測(cè)主要是通過(guò)人工肉眼直接觀察的方式，該方法嚴(yán)重依賴于檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)。由于葉片表面形貌的復(fù)雜性，某些角度的透氣孔不能很好的被人眼觀測(cè)到，如果純靠人工檢測(cè)透氣孔，速度及準(zhǔn)確性將沒(méi)發(fā)得到保證。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于彌散光纖和視覺(jué)測(cè)量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片氣孔檢測(cè)裝置，代替人工方式，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)下自動(dòng)檢測(cè)葉片。技術(shù)方案如下：

一種基于彌散光纖和視覺(jué)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片氣孔檢測(cè)裝置，包括照明模塊、圖像采集模塊和攝像頭驅(qū)動(dòng)及圖像處理模塊，其特征在于，

所述的照明模塊采用彌散光纖照明，包括激光光源和彌散光纖，彌散光纖插入葉片主氣道中，分布在葉片表面的氣孔與主氣道相通，如果氣孔導(dǎo)通則會(huì)有光線透出；

圖像采集模塊，由多個(gè)微型攝像頭以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成攝像頭陣列，攝像頭分布以及個(gè)數(shù)由葉片形貌和攝像頭視場(chǎng)大小以及檢測(cè)范圍決定。

攝像頭驅(qū)動(dòng)及圖像處理模塊，該模塊利用驅(qū)動(dòng)攝像頭陣列采集所測(cè)葉片表面氣孔在透光時(shí)的圖像。

優(yōu)選地，所述的激光光源為藍(lán)光激光光源。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：針對(duì)葉片氣孔檢測(cè)的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，合理選用照明光源和光纖以及攝像頭，搭建硬件系統(tǒng)。若再輔以圖像處理軟件，便可實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1示出本實(shí)用新型的基于彌散光纖和視覺(jué)測(cè)量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片氣孔檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖2示出本實(shí)用新型葉片氣孔檢測(cè)的基本原理示意圖。

圖3示出本實(shí)用新型的實(shí)際測(cè)量方法示意圖。

圖4示出為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的照明模塊框圖。

圖5示出為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的圖像采集模塊框圖。

圖6示出為實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的攝像頭驅(qū)動(dòng)及圖像處理模塊框圖。