[发明专利]用于构件的定位系统及方法

说明书

提供了一种用于构件(10)的定位系统(100)和方法(200)。构件(10)具有外表面(11)。方法(200)包括通过分析构件(10)的图像(212)以获得表面特征(30)的X轴线数据点(214)和Y轴线数据点(216)来沿X轴线(50)和Y轴线(52)定位配置在外表面(11)上的表面特征(30)。方法(200)还包括沿Z轴线(54)直接地测量表面特征(30)，以获得表面特征(30)的Z轴线数据点(222)，其中X轴线(50)、Y轴线(52)和Z轴线(54)相互正交。方法(200)还包括计算表面特征(30)的纵倾值(234)、侧倾值(232)或横摆值(64)中的至少两个。

技术领域

本公开内容大体上涉及用于构件的定位系统及方法，并且更具体地涉及便于改善构件上的定位和后续操作(诸如，数据采集系统关于构件的定位)的系统及方法。

背景技术

在各种应用中，通常期望的是构件和构件上的表面特征的一致且准确地定位。构件和其上的表面特征的定位可便于在构件和表面特征上或对构件和表面特征执行的后续操作。

其中期望一致且准确的定位的一个应用是在其中构件经历许多极端条件(例如，高温、高压、大应力负载等)的应用中。随着时间过去，设备的独立构件可遭受可缩短构件的使用寿命的蠕变和/或变形。例如，此类问题可适于一些涡轮机，诸如燃气轮机系统。在涡轮机的操作期间，涡轮机内且特别是涡轮机的涡轮区段内的各种构件(共同称为涡轮构件)(诸如涡轮叶片)可经历高温和高应力引起的蠕变。对于涡轮叶片，蠕变可促使整个叶片的部分伸长，使得叶片末梢接触静止结构(例如，涡轮壳)，且可能在操作期间引起不需要的振动和/或降低性能。

因此，可针对蠕变监测诸如涡轮构件的构件。针对蠕变监测构件的一个途径在于将应变传感器配置在构件上，且以各种间隔分析应变传感器来监测与蠕变应变相关联的变形。此途径的一个缺陷在于，用于分析应变传感器的设备必须在应变传感器的各次分析期间定位在关于应变传感器的特定位置，以防止此类定位中的不一致引起的引入变形分析中的任何误差。此定位可能耗时且昂贵，因此导致变形监测过程中的低效。

构件和其上的表面特征的一致且准确的定位的需要不限于应变传感器和涡轮构件应用。此需要存在于其它构件应用中。例如，限定在构件的外表面中的冷却孔的准确且一致的探测是期望的，诸如用于遮盖目的。而且，施加到构件的外表面上的残余涂层的准确且一致的探测是期望的，诸如用于除去目的。

因此，便于改善的定位和后续操作(诸如，数据采集系统关于构件的定位)的用于构件的备选定位系统和方法是期望的。具体而言，提供表面特征(诸如应变传感器、冷却孔、涂层等)的有效且准确的探测的系统和方法将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明理解到。

按照本公开内容的一个实施例，提供了一种用于构件的定位方法。构件具有外表面。该方法包括通过分析构件的图像以获得表面特征的X轴线数据点和Y轴线数据点来沿X轴线和Y轴线定位配置在外表面上的表面特征。该方法还包括沿Z轴线直接地测量表面特征来获得表面特征的Z轴线数据点，其中X轴线、Y轴线和Z轴线相互正交。该方法还包括计算表面特征的纵倾值、侧倾值或横摆值中的至少两个。

按照本公开内容的另一个实施例，提供了一种用于构件的定位方法。构件具有外表面。该方法包括通过执行构件的图像的像素分析以获得表面特征的X轴线数据点和Y轴线数据点来沿X轴线和Y轴线定位配置在外表面上的表面特征。该方法还包括沿Z轴线直接地测量表面特征来获得表面特征的Z轴线数据点，其中X轴线、Y轴线和Z轴线相互正交。该方法还包括基于X轴线数据点、Y轴线数据点和Z轴线数据点来计算表面特征的纵倾值和侧倾值。