[发明专利]用于检查水力涡轮转轮的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于检查水力涡轮的转轮(7)的空蚀损伤或裂纹的设备(1)，包括远程操作载具(20)或自主水下载具，包括至少一个相机和/或扫描仪，以及用于处理来自所述相机和/或扫描仪的图像以生成包括所述空蚀损伤或裂纹的所述转轮的表面或亚表面的至少一部分的至少一个3D视图和/或IR热视图的装置(24)，所述设备还包括用于通过摄影测量重建3D视图的装置和/或用于例如通过感应或通过激光器或通过受热水射流来局部加热包括所述空蚀损伤或裂纹的所述转轮的表面的所述至少一个部分的装置。

技术领域

本发明涉及设计成检查水力涡轮和泵的转轮(特别是灯泡式(Bulb)、卡普兰式(Kaplan)、混流式(Francis)、泵式涡轮转轮或泵叶轮)的方法和系统，以便检测和表征缺陷，尤其是空蚀损伤(cavitation damage,有时也称为气蚀损伤)和裂纹。

背景技术

检查涡轮转轮的已知方法至少需要将转轮排水并在下面安装平台或将转轮带到车间，这通常需要几周或者甚至几个月的时间。这意味着转轮在很长一段时间内不可用于生成功率。结果，在两次检查之间的周期较长，并且在每次检查时都可发现重要的缺陷。

因此，需要新的设备和新的测量方法来更容易地检查水力涡轮的转轮。

发明内容

本发明首先涉及一种用于检查水力涡轮的表面(特别是所述涡轮的转轮的表面)的设备，该表面例如包括诸如空蚀损伤或裂纹的缺陷，或者更一般地例如由于空蚀损伤或裂纹或者由于撞击而产生的至少一种材料损失。

所述设备包括远程操作载具(ROV)或自主水下载具(AUV)，所述载具包括例如至少一个相机和/或扫描仪。

在本描述的其余部分中，对ROV的引用也应当理解为涵盖AUV。

这种设备还可包括照明设备。

扫描仪可为激光扫描仪、超声波扫描仪或主动红外扫描仪。

ROV可配备有一个或多个相机和/或一个或多个扫描仪，以提供对涡轮的区域的检查，例如所述涡轮的转轮的检查，优选地为彻底或完全的表面金相检查。特别地，它能够检查转轮的叶片的表面，并且尤其是两个相邻叶片之间的区域。

根据本发明的设备可组合若干种检测器，例如相机(例如红外(IR)相机和/或多光谱相机和/或紫外(UV)相机和/或可见光范围相机)和扫描仪(例如激光扫描仪和/或超声波扫描仪)或探头和/或接触传感器。因此，可以组合：一个或多个“远距离(long range)”检测器(如相机)，以便在最少的时间内识别和定位缺陷；以及一个或多个“近距离(shortrange)”检测器或传感器，例如扫描仪或探头或接触传感器，其可提供缺陷的特征，诸如缺陷的深度。

优选地，根据本发明的设备包括用于处理来自所述相机和/或扫描仪的图像的装置，例如编程用于处理来自所述相机和/或扫描仪的图像的装置，以生成所述涡轮或转轮的表面的或亚表面的至少一部分的至少一个3D视图或表示或IR热图或表示，所述表面或亚表面包括所述缺陷，例如所述空蚀损伤或裂纹。

根据本发明的设备允许在一天或几天内和/或比用已知方法更频繁地执行水力机械的检查。

它可适于在初始阶段检测缺陷，特别是当它们在尺寸上有限时。它还可检测更大的缺陷。

ROV可沿尾水管(draft tupe)向上自行推进，或者可通过人孔进入尾水管(取决于加水或排水条件)。

根据本发明的设备可包括用于例如通过激光扫描或通过摄影测量重建3D视图的装置，例如编程用于重建3D视图的装置。

它可包括用于光谱的可见部分的相机和/或IR相机。