進(jìn)口內(nèi)窺鏡可在對(duì)高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片前緣檢查中發(fā)現(xiàn)并識(shí)別缺陷

航空發(fā)動(dòng)機(jī)在服役期間，高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片發(fā)生裂紋甚至斷裂導(dǎo)致意外停車，是可能遇到的問(wèn)題之一，對(duì)飛行安全性帶來(lái)很大的隱患，因此對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片裂紋的孔探檢查更外重要。

? 本文以CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片前緣檢測(cè)為例，介紹進(jìn)口高清內(nèi)窺鏡在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)使用的一個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)，推力范圍是8220到16000daN，1974年制成，該系列有CFM56-5A1、CFM56-5B、CFM56-5C、CFM56-7。動(dòng)力分配主要是風(fēng)扇排氣提供78%的推力，次要是渦輪排氣提供22%的推力和提供和驅(qū)動(dòng)附件齒輪箱。

首先，選擇合適的內(nèi)窺鏡
在孔探之前，首先要選擇合適的孔探設(shè)備，根據(jù)CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)留的孔探口以及葉片前緣的結(jié)構(gòu)，檢測(cè)路徑并非直通路，因此選擇柔性內(nèi)窺鏡。
由于光纖內(nèi)窺鏡采用一組光纖共同傳導(dǎo)圖像，導(dǎo)致圖像有蜂窩狀并不清晰，因此更多的時(shí)候選擇柔性的視頻內(nèi)窺鏡。
特別是成像及各方面性能優(yōu)越的進(jìn)口高清視頻內(nèi)窺鏡，例如美國(guó)韋林旗艦產(chǎn)品MViQ，是執(zhí)行孔探檢測(cè)的可供選擇儀器。

其次，開始孔探工作，對(duì)高壓渦輪的轉(zhuǎn)子葉片前緣進(jìn)行孔探檢查。
開始孔探工作，即通過(guò)設(shè)置在燃燒室上的孔探口或點(diǎn)火電嘴安裝口，將高清視頻內(nèi)窺鏡MViQ的探頭向后，穿過(guò)燃燒室和高壓渦輪導(dǎo)向葉片，對(duì)高壓渦輪的轉(zhuǎn)子葉片前緣進(jìn)行孔探檢查。在檢查過(guò)程中，可以利用MViQ的360度Quan方位探頭導(dǎo)向能力，對(duì)前緣做細(xì)致的檢查。—旦發(fā)現(xiàn)缺陷，需要根據(jù)缺陷的種類以及所處的位置做出判斷。

*后，進(jìn)行檢測(cè)
葉片前緣的缺陷包括涂層脫落、氧化、裂紋等，而高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片通常分為A、B、C三個(gè)區(qū)，C靠近葉根區(qū)、A離葉根區(qū)*遠(yuǎn)，發(fā)生于C區(qū)的缺陷，安全隱患尤為嚴(yán)重。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢測(cè)維護(hù)手冊(cè)的要求，對(duì)于外表涂層脫落和氧化/變色這兩種缺陷，通?？梢苑判?，但要視具體情況縮短檢查間隔;對(duì)于裂紋這種缺陷，如果出現(xiàn)在A或B區(qū)可以放行，否則不能放行，需要更換送修。
上面的檢測(cè)過(guò)程說(shuō)起來(lái)容易，但是在實(shí)際檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)缺陷后如何識(shí)別缺陷的類型，有時(shí)并非易事。為了起到保護(hù)的作用，高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片外表通常都有涂層，一般情況下涂層表面先出現(xiàn)破損，也有可能是葉片基層裂紋，因?yàn)橥繉拥拇嬖?，?dāng)發(fā)現(xiàn)形似裂紋的缺陷時(shí)，不容易分辨是涂層脫落或基材剝落的痕跡，還是真實(shí)的裂紋。而這一決策，特別是對(duì)于C區(qū)的疑似裂紋，任何誤判都可能帶來(lái)不小的損失，要么需要擔(dān)負(fù)不必要的高額換發(fā)和維修費(fèi)用，要么需要擔(dān)負(fù)空中停車的風(fēng)險(xiǎn)。

為何選擇進(jìn)口高清內(nèi)窺鏡MViQ(Mentor Visual iQ)進(jìn)行檢測(cè)的原因

一方面，百萬(wàn)高清的像素?cái)?shù)，以及通真的色彩還原能力，可以提供大量的圖像細(xì)節(jié)幫助用戶識(shí)別裂紋的性質(zhì);
另一方面，MNIQ的相位掃描三維立體測(cè)量功能，可以生成缺陷部位的3D云圖，并且可以實(shí)現(xiàn)三維旋轉(zhuǎn)和放大從不同角度觀察判別缺陷形貌，圖像中如果是涂層脫落或基材剝落痕跡線兩側(cè)形成一個(gè)尺寸很小的臺(tái)階，而真實(shí)裂紋在痕跡線上會(huì)有一個(gè)表面深度尺寸較大的突變。此外，還可以利用深度圖的不同顏色變化，幫助判斷是否為葉片基層裂紋。

結(jié)論：

本文以葉片前緣為例，介紹了進(jìn)口高清內(nèi)窺鏡的發(fā)現(xiàn)以及識(shí)別缺陷的檢測(cè)應(yīng)用，實(shí)際上高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片的后緣也是類似的檢測(cè)思路，在具體實(shí)踐中，往往是先檢測(cè)后緣，后檢測(cè)前緣，而且不論是否發(fā)現(xiàn)了缺陷，都要做QUAN面的檢查。

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? 6.2mm或4.0mm直徑探頭)
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? 堅(jiān)固耐用，設(shè)計(jì)符合IP65（組裝好）、IP55（未組裝）、MIL STD 461F和MIL STD 810G標(biāo)準(zhǔn)
? 支持雙頻段Wi-Fi和藍(lán)牙4.0

? 14種語(yǔ)言的檢測(cè)(MDI)軟件以流程化方式引導(dǎo)檢測(cè)人員完成檢測(cè)過(guò)程、智能命名文件、創(chuàng)建MS Word和PDF兼容的檢測(cè)報(bào)告
? 提供16 GB內(nèi)置固態(tài)硬盤(僅Inspect版)、提供32 GB內(nèi)置固態(tài)硬盤(僅Touch版和Analyze版)
? 兩個(gè)USB 3.0 主機(jī)A端口，一個(gè)USB 3.0客戶端 B端口
? 高容量、可更換、可充電的鋰電池，無(wú)需充電底座，符合航空運(yùn)輸規(guī)定
? 可更換的4.0mm、6.1mm、6.2mm和8.4mm直徑探頭，提供多種長(zhǎng)度，適合各行業(yè)應(yīng)用
? 光學(xué)鏡頭采用安全防脫落雙螺紋結(jié)構(gòu)，可輕松實(shí)現(xiàn)更換
?高強(qiáng)度LED光源和先進(jìn)圖像處理技術(shù)可改善圖像亮度
? 多種可定制的支撐臂供選擇
? 可選配便攜的拉桿攜行箱、可選用于容納多個(gè)探頭和附件的更寬敞的工作站式拉桿機(jī)箱
? 可自動(dòng)錄制視頻并保存，且可設(shè)置錄制時(shí)長(zhǎng)
? 可顯示導(dǎo)向方位矢量圖
? 具有.CSV存儲(chǔ)格式，可實(shí)現(xiàn)3D模型打印

在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用：

● 擁有更強(qiáng)的照明亮度，提升了在所有渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的概率；
● 單物鏡相位掃描三維立體測(cè)量法能夠快速準(zhǔn)確呈現(xiàn)圖像，并根據(jù)測(cè)量出；
● 缺陷的數(shù)據(jù)，判斷缺陷是否會(huì)影響渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作；
● 菜單定向檢測(cè)軟件(MDI)可以存儲(chǔ)飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)的工作流程，對(duì)存儲(chǔ)圖像進(jìn)行智能分類，實(shí)時(shí)生成檢測(cè)報(bào)告；
● 可將檢測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)程提供給專家，大大減少飛機(jī)因?yàn)楣收贤Ｔ谕C(jī)坪檢測(cè)的時(shí)間；
● 用戶可創(chuàng)建自定義的檢測(cè)文件，可對(duì)參數(shù)進(jìn)行特定設(shè)置，如設(shè)定為飛機(jī)機(jī)身檢修、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)檢修等；
● 設(shè)計(jì)更加輕便，符合IP65(組裝好)、IP55(未組裝)、MIL-STD-810G和MIL-STD-461F標(biāo)準(zhǔn)，提升了檢測(cè)效率。