[發明專利]一種航空發動機涂層變頻原位激光檢測系統

有效

• 申請號: 202210780719.6
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN114858755B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 黃維娜;陳鵬飛;易濤;劉志友;楊華;王衡;何培壘
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N21/01
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

本申請提供了一種航空發動機涂層變頻原位激光檢測系統，屬于航空發動機涂層檢測技術領域，具體包括分體式的主機和探頭，主機和探頭通過光纖束連接，主機上包括電源模塊、計算機、激光器和光學模塊，電源模塊為整個系統供電，計算機為控制整個系統，激光器為產生探測用的激光光源并與光學模塊連接，光學模塊為接收激光器的激光并對激光進行調制，調制后的激光通過光纖束傳遞至探頭；探頭包括相連接的變頻模塊和光學干涉模塊，變頻模塊接收光纖束傳遞的激光并產生不同頻率的瞬態光柵；光學干涉模塊接收瞬態光柵，發射探測光信號輻照涂層，并接收涂層衍射回來的探測光進行干涉探測。本申請提高了測試靈敏度和使用便捷性。

技術領域

本申請涉及航空發動機涂層檢測技術領域，尤其涉及一種航空發動機涂層變頻原位激光檢測系統。

背景技術

航空發動機涂層是提升航空發動機性能，增強發動機運行的可靠性和穩定性的重要手段。測量并掌握航空發動機在整機試驗過程或服役過程中涂層材料的狀態，對于航空發動機的維護保養有著重要意義。

當前航空發動機涂層損傷檢測方法主要為離線式檢測，即需要對測試對象進行拆卸，借助實驗室儀器設備對其損傷狀態的檢測。離線檢測耗時長，成本較高，不利于戰機現場快速檢測、維護、重新形成戰斗力，并逐漸成為制約戰機在遠離后方保障基地的遠洋環境和外場環境的部署和維護的關鍵因素之一。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種航空發動機涂層變頻原位激光檢測系統，用于解決現有技術中的發動機涂層檢測需要拆解，并依賴實驗室大型設備，外場檢測難的問題，本系統屬于集成式運輸方便、可應用于外場環境、操作簡單、測試靈敏度高及測試結果準確的手持式發動機涂層外場在線檢測的集成化一體測試裝置。

本申請實施例提供一種航空發動機涂層變頻原位激光檢測系統，包括分體式的主機和探頭，所述主機和所述探頭通過光纖束連接，所述主機上包括電源模塊、計算機、激光器和光學模塊，所述電源模塊被配置為整個系統供電，所述計算機被配置為控制整個系統，所述激光器被配置為產生探測用的激光光源并與光學模塊連接，所述光學模塊被配置為接收所述激光器的激光并對所述激光進行調制，調制后的激光通過所述光纖束傳遞至所述探頭；

所述探頭包括相連接的變頻模塊和光學干涉模塊，所述變頻模塊被配置為接收所述光纖束傳遞的激光并產生不同頻率的瞬態光柵；所述光學干涉模塊被配置為接收所述瞬態光柵，發射探測光信號輻照涂層，并接收涂層衍射回來的探測光進行干涉探測。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述變頻模塊包括分光棱鏡、第一反射鏡、第二反射鏡和聚焦透鏡，所述分光棱鏡的第一側面與所述光纖束相對設置，所述分光棱鏡的第二側面和第三側面分別與所述第一反射鏡和所述第二反射鏡相對設置，所述分光棱鏡的第四側面與所述聚焦透鏡相對設置，所述聚焦透鏡背向所述分光棱鏡的一側與所述光學干涉模塊相對設置。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述第一反射鏡的中心線和所述第二反射鏡的中心線之間的夾角可調。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述光學干涉模塊包括沿光路水平方向依次設置的掩膜、第一濾片、4f系統，經過所述4f系統的一側光路上設有可調衰減片，經過所述4f系統的另一側光路上設有第一半反半透鏡，所述涂層位于所述可調衰減片和所述第一半反半透鏡背向所述4f系統的一側；在所述第一半反半透鏡的反射光光路上設有第二半反半透鏡，在所述第二半反半透鏡的透射光光路上依次設有第二濾片和第一光電探測器，在所述第二半反半透鏡的反射光光路上設有第三反射鏡，在所述第三反射鏡的反射光光路上依次設有第三濾片和第二光電探測器，所述第一光電探測器和所述第二光電探測器與所述計算機連接。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述主機上還包括移動部件，所述移動部件被配置為所述主機的底盤，所述電源模塊、計算機、激光器和光學模塊均設置在所述移動部件上。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述移動部件設置為運輸車。

有益效果