[发明专利]被动应变指示器

说明书

本发明涉及被动应变指示器。具体而言，一种制造具有被动应变指示器的构件的方法包括形成构件，该构件包括其外表面。被动应变指示器包括具有多个基准标记的垫片。该方法还包括通过使垫片上的选择的位置变形而在垫片上形成多个基准标记。该方法还包括将垫片的至少一部分附接至所述构件的外表面。形成构件和形成被动应变指示器在将垫片附接至构件的外表面之前单独地执行。一种用于监测应变的系统包括构件和被动应变指示器。被动应变指示器的一部分与构件的外表面集成地结合。被动应变指示器包括垫片和多个基准标记。各个基准标记是垫片上的离散三维特征。

技术领域

本公开大体上涉及用于制造具有被动应变指示器的构件的方法以及用于监测应变的系统，且特别是可单独于构件形成且结合至构件的被动应变指示器。

背景技术

遍及各种工业应用，设备构件经受多种极端条件(例如，高温、高压、大应力负载等)。随着时间过去，设备的独立构件可经历蠕变和/或变形，这可降低构件的可用寿命。例如，这种关注可适用于一些涡轮机。

涡轮机广泛用于诸如发电和飞行器发动机的领域。例如，常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段以及至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成在工作流体流过压缩机区段时压缩工作流体(例如，空气)。压缩机区段将高压压缩工作流体供应至燃烧器，在那里，高压工作流体与燃料混合且在燃烧室中燃烧，以生成具有高的温度和压力的燃烧气体。燃烧气体沿热气体路径流到涡轮区段中。涡轮区段通过从其取得能量而使用燃烧气体来产生功。例如，燃烧气体在涡轮区段中的膨胀可使轴旋转以对压缩机、发电机和其他各种负载供能。

在涡轮机的操作期间，涡轮机内的各种构件且特别是沿热气体路径的构件(诸如涡轮机的涡轮区段内的涡轮叶片)可由于高温和应力经受变形。例如，在涡轮叶片中，蠕变可引起叶片的部分或整个叶片伸长，使得叶片末梢接触固定结构(例如涡轮壳)，且潜在地在操作期间引起不需要的振动和/或降低的性能。

发明内容

本文明的方面和优点将在以下描述中部分地阐释，或可从该描述显而易见，或可通过实践本发明而学习到。

根据本公开的一个实施例，提供了一种制造具有被动应变指示器的构件的方法。被动应变指示器包括在其上具有多个基准标记的垫片。该方法包括形成构件，构件包括外表面。该方法还包括通过使垫片上的选择的位置变形而在垫片上形成多个基准标记，以及将垫片的至少一部分附接至构件的外表面。构件和被动应变指示器在将垫片的至少一部分附接至构件的外表面之前单独地形成。

根据本公开的另一实施例，提供了一种用于监测应变的系统。该系统包括具有外表面的构件。该系统还包括被动应变指示器。被动应变指示器的至少一部分与构件的外表面集成地结合。被动应变指示器包括垫片和多个基准标记。各个基准标记包括垫片上的离散三维特征。

技术方案1. 一种制造具有被动应变指示器的构件的方法，所述方法包括：

形成所述构件，所述构件包括外表面；

形成所述被动应变指示器，所述被动应变指示器包括垫片和所述垫片上的多个基准标记，所述多个基准标记通过使所述垫片上的选择的位置变形而形成在所述垫片上；以及

将所述垫片的至少一部分附接至所述构件的外表面；

其中形成所述构件和形成所述被动应变指示器在将所述垫片的至少一部分附接至所述构件的外表面之前单独地执行。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述多个基准标记布置成预定图案。

技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其中，所述预定图案包括二进制编码数据。

技术方案4. 根据技术方案2所述的方法，其中，所述预定图案包括分析区域、定位区域和序列区域，且其中所述多个基准标记中的至少一者形成在所述分析区域、所述定位区域和所述序列区域中的各个中。