[发明专利]用于检查涡轮机部件的闪光热成像设备

说明书

一种用于产生位于涡轮机(10)内部的涡轮机部件的红外图像的闪光热成像设备(40)。设备包括具有孔(48)的闪光壳体(46)。闪光源(50)被定位在孔中，其中，闪光源产生对涡轮机部件加热的光脉冲。设备还包括红外传感器(42)，其用于检测由涡轮机部件辐射的热能，其中，所辐射的热能通过孔传输到红外传感器以使得能够产生涡轮机部件的红外图像。

技术领域

本发明涉及与涡轮机结合使用的闪光热成像设备，并且更具体地，涉及具有包括用于对涡轮机部件加热的闪光源的闪光壳体的闪光热成像设备，其中该设备还包括用于检测由涡轮机部件辐射的热能以使得能够产生涡轮机部件的红外图像的红外传感器。

背景技术

在例如燃气涡轮机的用于能量转换的各种多级涡轮机中，使用流体产生旋转运动。参照图1和图2，示出了轴流式燃气涡轮机10的侧面局部截面图和透视局部截面图。涡轮机10包括沿水平中心轴线18布置的压缩机部12、燃烧部14和涡轮机部16。燃烧部14包括排列在燃烧部14周围的与燃烧部14内部流体连通的多个燃烧器28。每个燃烧器28包括顶帽部30和可移除的支承壳体32。压缩机部12向燃烧部14提供压缩的空气流，在燃烧部14中，空气与例如天然气的燃料混合并被点燃以产生热的工作气体。涡轮机部16包括布置成多排的多个涡轮机动叶20。热气体通过涡轮机部16膨胀，在涡轮机部16中其通过相关的固定静叶22被引导穿过动叶20的排。动叶20每个均被配置为附接到绕中心轴线18可旋转的轴的动叶组件。当热气体传递通过涡轮机部16时，气体使动叶20以及因此使轴旋转，从而提供机械功。每排动叶20和相关的静叶22(即统称为“叶型”)形成级。特别地，涡轮机部16可以包括四排动叶20和相关的静叶22的排，以形成四个级。燃气涡轮机10还包括定位成邻近涡轮机部16的排气缸部24和定位成邻近排气缸部24的外扩散器部26。

在气体沿涡轮机10中的热气体路径传送时暴露于热气体的涡轮机10的部分可以包括陶瓷基底涂层，其用于使部件的基底金属例如叶型基底金属对于可能导致基底金属氧化的高温的暴露最小化。这种涂层可以是施加于形成在基底金属上的粘合涂层(BC)上的已知的热障涂层(TBC)。

涡轮机10通常被操作较长的时间。TBC层或TBC层和BC层二者都可能在涡轮机10的操作期间不期望地劣化或分层。这使基底金属暴露于高温，其可能导致基底金属的氧化。定期检查涡轮机以检查可能已经发生的关于各种内部部件的磨损、损坏和其他不期望的状况。另外，检查TBC/BC层以确定TBC/BC层的劣化程度(即层的剩余厚度)和其他不期望的状况。为了检查涡轮机10内的部件，涡轮机10被关闭并使其冷却，这花费了大量的时间。然后，检查/评估组必须拆卸涡轮机10的主要部分，例如外壳34和相关部件，以便得以访问期望的内部涡轮机部件并执行对涡轮机部件的评定或检查。然而，目前的检查过程是劳动密集型的、耗时的且昂贵的。

发明内容

公开了一种用于产生位于涡轮机内部的涡轮机部件的红外图像的闪光热成像设备。设备包括具有孔的闪光壳体。闪光源被定位在孔中，其中，闪光源产生对涡轮机部件加热的光脉冲。设备还包括用于检测由涡轮机部件辐射的热能的红外传感器，其中，所辐射的热能通过孔传输到红外传感器以使得能够产生涡轮机部件的红外图像。

本领域技术人员可以以任何组合或子组合来联合地或分别地应用本发明的各个特征。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细的描述，可以容易地理解本公开内容的教示，在附图中：

图1是轴流式燃气涡轮机的侧面局部截面图。

图2是轴流式燃气涡轮机的透视局部截面图。

图3描绘了根据本发明的实施方式的用于对涡轮机部件成像的闪光热成像设备。

图4是涡轮机的局部截面图，其中，闪光热成像设备被示出成位于燃烧器的顶帽部中。

图5是计算机的高级框图。