專利名稱：汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種汽輪機葉片根部的檢測方法，尤其涉及一種汽輪機葉片根部超聲 相控陣自動檢測方法。
背景技術：
汽輪機是電廠發電時必不可少的運行設備，由于高速旋轉的葉片產生離心力對葉 片根部造成應力集中，經過一定年限的運行后，葉片根部容易形成應力疲勞裂紋，且裂紋都 在葉片根部的表面產生。此裂紋危害性極大，當裂紋擴展到一定程度時，葉片容易飛出廠房 造成事故，因此葉片根部的裂紋存在重大安全隱患。針對這一隱患，需要對葉片根部進行檢 測，以確保汽輪機安全運行。檢測葉片根部的方法有很多種，比如渦流技術、磁粉技術、滲透 技術和常規超聲技術等，但是，采用這些技術對葉片根部進行檢測都需要先吊缸，然后將葉 片從轉子上一個個拆除下來進行檢測，檢測完成后還需要再將葉片裝到轉子上，而拆裝葉 片的時間幾乎等于檢測葉片的時間，既消耗了大量時間又影響工作效率。
發明內容
為了解決現有技術的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種汽輪機葉片根部超聲 相控陣自動檢測方法，可以在不吊缸和拆裝葉片的情況下對葉片根部進行檢測，且操作簡 單，數據判讀精確。本發明采用的技術方案一種汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，包括將 相控陣探頭設置在所述葉片根部的外弧側檢測所述葉片根部的內弧側面、將相控陣探頭設 置在所述葉片根部的內弧側檢測所述葉片根部的外弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片 根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述 葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在 所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的外弧側面和將相控陣探頭 設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的外弧側面。對于所述葉片根部的不同位置的檢測可以采用不同的與各檢測位置對應的相控 陣探頭。對所述各部位的檢測均采用下列步驟(1)將相控陣探頭安裝在掃查器上，所述相控陣探頭的檢測信號輸出端通過相控 陣電纜連接超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端；(2)將所述掃查器置于所述葉片根部上與所述相控陣探頭的待檢測位置相對應的 區域；(3)控制所述掃查器在所述葉片根部上的相應區域內行走，同時隨著所述相控陣 探頭的行走，在所述相控陣探頭的行走位置上噴水，在行走過程中對所述葉片根部進行掃 描檢測；(4)通過所述相控陣電纜將所述相控陣探頭的檢測數據傳遞給所述超聲相控陣檢測儀，并將所述檢測數據保存在所述超聲相控陣檢測儀中；(5)將所述超聲相控陣檢測儀中的檢測數據導入電腦，進行缺陷判讀分析；(6)在所述各部位的檢測完成后，通過電腦匯總各部位的檢測數據和分析結果，形 成對所述葉片根部的檢測報告。與檢測所述葉片根部的內弧側面對應的相控陣探頭內部可以設有楔塊，所述楔塊 的物理角度可以為35-55°，所述楔塊的斜向上表面上可以均勻設有12個檢測用晶片，其 中垂直方向上位置最低的晶片距所述楔塊的底面的距離可以為2mm，距所述楔塊前沿的距 離可以為11. 73mm，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. Imm, 所述12個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為5. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接口型式 可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。與檢測所述葉片根部的內弧側面對應的相控陣探頭內部可以設有楔塊，所述楔塊 的物理角度可以為35-55°，所述楔塊的斜向上表面上可以均勻設有12個檢測用晶片，其 中垂直方向上位置最低的晶片距所述楔塊的底面的距離可以為2mm，距所述楔塊前沿的距 離可以為11. 73mm，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. Imm, 所述12個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為5. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接口型式 可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。與檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面對應的相控陣探頭內部可以設有楔塊，所 述楔塊的物理角度可以為35-55°，所述楔塊的斜向上表面上可以均勻設有10個檢測用晶 片，其中垂直方向上位置最低的晶片距所述楔塊的底面的距離可以為1. 3mm，距所述楔塊前 沿的距離可以為7. 88mm,所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm,各晶片之間的間隙可以為 0、lmm，所述10個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為4. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接 口型式可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。與檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面對應的相控陣探頭內部可以設有楔塊，所 述楔塊的物理角度可以為35-55°，所述楔塊的斜向上表面上可以均勻設有10個檢測用晶 片，其中垂直方向上位置最低的晶片距所述楔塊的底面的距離可以為l、3mm，距所述楔塊前 沿的距離可以為7. 88mm，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為 0. 1mm，所述10個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為4. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接 口型式可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。與檢測所述葉片根部進氣側的外弧側面對應的相控陣探頭的內部可以均勻設有 10個檢測用晶片，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. Imm, 所述10個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為4. 9mm，所述相控降探頭的電纜接口型式 可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。與檢測所述葉片根部進氣側的外弧側面對應的相控陣探頭的內部可以均勻設有 10個檢測用晶片，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. Imm, 所述10個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為4. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接口型式 可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。檢測的設備還可以包括手持器、驅動控制裝置、水泵和水槽，所述手持器用于發出 所述掃查器的運動指令和所述相控陣探頭的檢測指令，所述水泵用于將所述水槽內存儲的 水噴射到所述葉片根部的所述相控陣探頭的行走位置上。
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本發明的有益效果采用本發明的技術方案進行葉片根部的檢測，可以在不吊缸 不拆除葉片的基礎上完成任務，且操作簡單，數據判讀精確，明顯減少設備停運時間，提高 經濟效益；通過手持器和驅動控制裝置對掃查器和相控陣探頭的控制可以實現自動檢測， 使檢測過程更加簡潔，檢測結果更加精確。
圖1為本發明汽輪機葉片的主視圖；圖2為本發明汽輪機葉片的后視圖。
具體實施例方式參見圖1和2，本發明提供了一種汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，包括 將相控陣探頭設置在所述葉片根部的外弧側檢測所述葉片根部的內弧側面1、將相控陣探 頭設置在所述葉片根部的內弧側檢測所述葉片根部的外弧側面2、將相控陣探頭設置在所 述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面3、將相控陣探頭設 置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的內弧側面4、將相控陣 探頭設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的外弧側面5和 將相控陣探頭設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的外弧 側面6。對所述汽輪機葉片根部的超聲相控陣自動檢測采用的設備可以包括掃查器、相控 陣探頭、超聲相控陣檢測儀、手持器、驅動控制裝置、水泵和水槽，所述相控陣探頭可以采用 適宜的現有技術安裝在所述掃查器上，所述相控陣探頭的檢測信號輸出端可以直接通過相 控陣電纜連接所述超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端，也可以通過相控陣電纜連接所述 手持器的檢測信號輸入端，所述手持器的檢測信號輸出端再通過另一條相控陣電纜連接所 述超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端，所述超聲相控陣檢測儀內存儲有對應于檢測所述 葉片根部不同位置的設置文件，所述設置文件包括設定及修改所述相控陣探頭在所述葉片 根部上的行走位置、行走距離及檢測范圍的程序和將所述相控陣探頭檢測的所述葉片根部 的不同部位的檢測數據導入所述超聲相控陣檢測儀的程序，以便在所述相控陣探頭對所述 葉片根部進行檢測時，設定檢測位置、距離和范圍及將檢測數據導入所述超聲相控陣檢測 儀中，所述超聲相控陣檢測儀優選采用歐寧檢測E-01A/32-128，所述手持器的控制信號輸 出端可以通過控制電纜連接所述驅動控制裝置的控制信號輸入端，所述驅動控制裝置的控 制信號輸出端可以通過控制電纜連接所述掃查器的控制信號輸入端，所述手持器用于發出 所述掃查器的運動指令和所述相控陣探頭的檢測指令給所述驅動控制裝置，所述驅動控制 裝置按照所述手持器發出的指令控制所述掃查器進行相應運動和所述相控陣探頭進行相 應檢測。所述水槽用于存儲水，可以通過水管與所述水泵的進水端連接，所述水泵的出水端 可以通過水管連接所述手持器，所述水泵的控制信號輸入端通過水泵控制電纜連接所述驅 動控制裝置的水泵控制信號輸出端，檢測時，可以通過所述手持器給所述驅動控制裝置發 送所述水泵的控制指令，所述驅動控制裝置根據來自所述手持器的控制指令控制所述水泵 工作，通過連接在所述手持器上的水管出水端向所述相控陣探頭的行走位置上噴水，便于 檢測時耦合。
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為便于檢測和使檢測數據更加精確，對于所述葉片根部的不同位置的檢測可以采 用不同的與各檢測位置對應的相控陣探頭，對所述葉片根部的內弧側面和外弧側面進行檢 測時，可以采用相同的相控陣探頭，所述相控陣探頭內部可以設有楔塊，所述楔塊的物理角 度可以為35-55°，優選采用40.8°，所述楔塊的斜向上表面上可以均勻設有12個檢測用 晶片，其中垂直方向上位置最低的晶片距所述楔塊的底面的距離可以為2mm，距所述楔塊前 沿的距離可以為11. 73mm，所述各晶片的中心間距可以為0、5mm，各晶片之間的間隙可以為 0. 1mm，所述12個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為5. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接 口型式可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz ；對所述葉片根部 的出氣側內弧側面和進氣側內弧側面進行檢測時，可以采用相同的相控陣探頭，所述相控 陣探頭的內部可以設有楔塊，所述楔塊的物理角度可以為35-55°，優選采用36、2°，所述 楔塊的斜向上表面上可以均勻設有10個檢測用晶片，其中垂直方向上位置最低的晶片距 所述楔塊的底面的距離可以為1.3mm，距所述楔塊前沿的距離可以為7. 88mm，所述各晶片 的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. 1mm，所述10個晶片的總寬度可以為 5mm，總長度可以為4、9mm，所述相控陣探頭的電纜接口型式可以為Hypertronix，所述相控 陣探頭的工作頻率可以為3-5MHz ；對所述葉片根部的出氣側外弧側面和進氣側外弧側面 進行檢測時，可以采用相同的相控陣探頭，所述相控陣探頭的內部不設楔塊，可以均勻設有 10個檢測用晶片，所述各晶片的中心間距可以為0. 5mm，各晶片之間的間隙可以為0. Imm, 所述10個晶片的總寬度可以為5mm，總長度可以為4. 9mm，所述相控陣探頭的電纜接口型式 可以為Hypertronix，所述相控陣探頭的工作頻率可以為3_5MHz。為便于對所述葉片根部 進行檢測，所述各相控陣探頭的大小尺寸可以制作成相對于普通檢測用探頭略小一些。對于所述葉片根部的各部位的檢測均可以采用下列步驟(1)將相控陣探頭安裝在所述掃查器上，所述相控陣探頭的檢測信號輸出端通過 相控陣電纜直接連接超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端，或通過相控陣電纜連接所述手 持器的檢測信號輸入端，所述手持器的檢測信號輸出端再通過另一條相控陣電纜連接所述 超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端，在所述超聲相控陣檢測儀內調用或設置對應于待檢 測部位的設置文件；(2)將所述掃查器置于所述葉片根部上與所述相控陣探頭的待檢測位置相對應的 區域；(3)控制所述掃查器在所述葉片根部上的相應區域內行走，同時隨著所述相控陣 探頭的行走，在所述相控陣探頭的行走位置上噴水，在行走過程中對所述葉片根部進行掃 描檢測，可以通過所述手持器和驅動控制裝置控制所述水泵噴水，也可以采用其它適宜的 方式噴水；(4)通過所述相控陣電纜將所述相控陣探頭的檢測數據傳遞給所述超聲相控陣檢 測儀，并將所述檢測數據保存在所述超聲相控陣檢測儀中；(5)將所述超聲相控陣檢測儀中的檢測數據導入電腦，進行缺陷判讀分析，對檢測 數據的缺陷判讀分析可以使用S-VIEW軟件，也可以使用其它適宜的軟件；(6)在所述各部位的檢測完成后，可以通過電腦匯總各部位的檢測數據和分析結 果，形成對所述葉片根部的檢測報告。當對所述葉片根部的內弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部的內弧側面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調用所述超聲相 控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部的內弧側面的設置文件，可以將所述掃查器設置在 所述葉片根部的外弧側葉身上，通過所述手持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所 述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴水，對所述葉片根部的內弧側面進行檢測。當對所述葉片根部的外弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部的外弧側 面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調用所述超聲相 控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部的外弧側面的設置文件，可以將所述掃查器設置在 所述葉片根部的內弧側葉身上，通過所述手持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所 述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴水，對所述葉片根部的外弧側面進行檢測。當對所述葉片根部出氣側的內弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部出 氣側的內弧側面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調 用所述超聲相控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面的設置文件，可以 將所述掃查器通過平臺導向裝置設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺上，通過所述手 持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴 水，對所述葉片根部出氣側的內弧側面進行檢測。當對所述葉片根部進氣側的內弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部進 氣側的內弧側面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調 用所述超聲相控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部進氣側的內弧側面的設置文件，可以 將所述掃查器通過平臺導向裝置設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺上，通過所述手 持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴 水，對所述葉片根部進氣側的內弧側面進行檢測。當對所述葉片根部出氣側的外弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部出 氣側的外弧側面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調 用所述超聲相控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部出氣側的外弧側面的設置文件，可以 將所述掃查器通過平臺導向裝置設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺上，通過所述手 持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴 水，對所述葉片根部出氣側的外弧側面進行檢測。當對所述葉片根部進氣側的外弧側面進行檢測時，可以將與檢測所述葉片根部進 氣側的外弧側面對應的所述相控陣探頭安裝在所述掃查器上，其它檢測設備適宜連接，調 用所述超聲相控陣檢測儀內存儲的檢測所述葉片根部進氣側的外弧側面的設置文件，可以 將所述掃查器通過平臺導向裝置設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺上，通過所述手 持器和驅動控制裝置控制所述掃查器行走和所述水泵向所述相控陣探頭的行走位置上噴 水，對所述葉片根部進氣側的外弧側面進行檢測。采用本發明的技術方案進行葉片根部的檢測，可以在不吊缸不拆除葉片的基礎上 完成任務，且操作簡單，數據判讀精確，有效地減少了設備由于檢測造成的停運時間，提高 了經濟效益。
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權利要求
一種汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于包括將相控陣探頭設置在所述葉片根部的外弧側檢測所述葉片根部的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部的內弧側檢測所述葉片根部的外弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部出氣側的外弧側面和將相控陣探頭設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測所述葉片根部進氣側的外弧側面。
2.如權利要求1所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于對于所 述葉片根部的不同位置的檢測采用與各檢測位置相適應的相控陣探頭。
3.如權利要求2所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于對所述 各部位的檢測均采用下列步驟(1)將相控陣探頭安裝在掃查器上，所述相控陣探頭的檢測信號輸出端通過相控陣電 纜連接超聲相控陣檢測儀的檢測信號輸入端；(2)將所述掃查器置于所述葉片根部相應的區域；(3)控制所述掃查器在所述葉片根部上的相應區域內行走，同時隨著所述相控陣探頭 的行走，在所述相控陣探頭的行走位置上噴水，在行走過程中對所述葉片根部進行掃描檢 測；(4)通過所述相控陣電纜將所述相控陣探頭的檢測數據傳遞給所述超聲相控陣檢測 儀，并將所述檢測數據保存在所述超聲相控陣檢測儀中；(5)將所述超聲相控陣檢測儀中的檢測數據導入電腦，進行缺陷判讀分析；(6)在所述各部位的檢測完成后，通過電腦匯總各部位的檢測數據和分析結果，形成對 所述葉片根部的檢測報告。
4.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與 檢測所述葉片根部的內弧側面對應的相控陣探頭內部設有楔塊，所述楔塊的物理角度為 35-55°，所述楔塊的斜向上表面上均勻設有12個檢測用晶片。
5.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與 檢測所述葉片根部的外弧側面對應的相控陣探頭內部設有楔塊，所述楔塊的物理角度為 35-55°，所述楔塊的斜向上表面上均勻設有12個檢測用晶片。
6.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與檢測 所述葉片根部出氣側的內弧側面對應的相控陣探頭內部設有楔塊，所述楔塊的物理角度為 35-55°，所述楔塊的斜向上表面上均勻設有10個檢測用晶片。
7.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與檢測 所述葉片根部進氣側的內弧側面對應的相控陣探頭內部設有楔塊，所述楔塊的物理角度為 35-55°，所述楔塊的斜向上表面上均勻設有10個檢測用晶片。
8.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與檢測 所述葉片根部出氣側的外弧側面對應的相控陣探頭內部均勻設有10個檢測用晶片。
9.如權利要求3所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于與檢測 所述葉片根部進氣側的外弧側面對應的相控陣探頭內部均勻設有10個檢測用晶片。
10.如權利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，其特征在于檢測的設備還包括手持器、驅動控制裝置、水泵和水槽，所述手持器用于發 出所述掃查器的運動指令和所述相控陣探頭的檢測指令，所述水泵用于將所述水槽內存儲 的水噴射到所述葉片根部的所述相控陣探頭的行走位置上。
全文摘要
本發明涉及一種汽輪機葉片根部超聲相控陣自動檢測方法，包括將相控陣探頭設置在所述葉片根部的外弧側檢測內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部的內弧側檢測外弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測出氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測進氣側的內弧側面、將相控陣探頭設置在所述葉片根部出氣側的外弧側平臺檢測出氣側的外弧側面和將相控陣探頭設置在所述葉片根部進氣側的外弧側平臺檢測進氣側的外弧側面。采用本發明方法進行葉片根部檢測，能夠在不吊缸不拆除葉片的基礎上完成任務，且操作簡單，數據判讀精確，有效地減少了設備停運時間，提高了經濟效益。
文檔編號G01N29/24GK101887049SQ20101015264
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者李志軍 申請人:北京歐寧航宇檢測技術有限公司