專利名稱：渦輪叉超聲波探傷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合縮短渦輪叉的檢查時(shí)間的超聲波探傷裝置及方法。
背景技術(shù)：
如圖15 (a)以及(b)所示，發(fā)電廠的渦輪機(jī)，為提高制作性和維修性分別制作旋轉(zhuǎn)軸和動(dòng)葉片，組合旋轉(zhuǎn)軸上的盤和動(dòng)葉片的叉結(jié)構(gòu)部，通過把銷插入在叉上設(shè)置的孔內(nèi)來固定。因?yàn)榘殡S渦輪的旋轉(zhuǎn)給叉孔施加有應(yīng)力，所以在圖15(c)所示位置會(huì)產(chǎn)生裂縫。叉孔裂縫的檢查，傳統(tǒng)上是把葉片取出后通過磁粉探傷(MT，Magnetic particle Testing)來進(jìn)行。如圖16所示，所謂MT是檢測給檢查對(duì)象施加了磁場時(shí)從缺陷處泄漏的磁通的方法。對(duì)于在缺陷的泄漏磁通上聚集的涂布有熒光物質(zhì)的磁性金屬粉，照射紫外線， 作為熒光的發(fā)光觀察磁性金屬粉有無聚集，這樣來檢測缺陷。因?yàn)樵谕ㄟ^MT的叉孔缺陷檢查中需要拔出銷分解盤和動(dòng)葉片，所以存在檢查費(fèi)時(shí)間的問題。因此，嘗試通過超聲波探傷(UT，Ultrasonic Testing)檢查叉孔。所謂UT是向檢查對(duì)象內(nèi)發(fā)送超聲波、接收反射波的檢查方法。從有無來自缺陷的反射來評(píng)價(jià)有無缺陷。 如圖17(a)所示，當(dāng)為向缺陷發(fā)生位置直接入射超聲波而在葉片根部設(shè)置UT傳感器時(shí)，因?yàn)樵O(shè)置場所成為曲面所以在叉和UT傳感器之間產(chǎn)生間隙，超聲波的入射變得困難。另外， 如圖17(b)所示，在叉?zhèn)让嬖O(shè)置傳感器通過在叉內(nèi)反射超聲波要向缺陷發(fā)生位置入射超聲波的場合，因?yàn)殡y以判定超聲波的入射路徑，所以確定探傷部位困難。因此，通過UT的檢查尚未實(shí)用化。作為不是叉形狀而是嵌入部的超聲波探傷技術(shù)可以舉出專利文獻(xiàn)1。專利文獻(xiàn)1特開2002-310998號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如上述，在現(xiàn)有技術(shù)中，在組裝的狀態(tài)下，關(guān)于是復(fù)雜形狀的叉部的非破壞檢查， 未加考慮。本發(fā)明在于使以非解體方式能夠進(jìn)行渦輪叉的非破壞檢查。本發(fā)明的主要特征在于，設(shè)置把UT傳感器移動(dòng)的自由度限定為傳感器的旋轉(zhuǎn)和平行移動(dòng)的傳感器設(shè)置夾具，或者通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制傳感器的旋轉(zhuǎn)和平行移動(dòng)的傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)，把形狀回波作為基準(zhǔn)信號(hào)，通過比較基準(zhǔn)信號(hào)和超聲波探傷信號(hào)識(shí)別來自缺陷的反射波。本發(fā)明的渦輪叉超聲波探傷裝置以及方法，因?yàn)槟軌蛞苑墙怏w方式檢查動(dòng)葉片和盤，所以能縮短檢查時(shí)間。


圖1是第一實(shí)施例中的渦輪叉超聲波探傷裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是第一實(shí)施例中的UT傳感器設(shè)置夾具的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示通過更換靴引起的超聲波入射路徑變更的原理的圖。
圖4是基準(zhǔn)(形狀)信號(hào)的評(píng)價(jià)例。
圖5是缺陷信號(hào)的測定例。
圖6是第一實(shí)施例中的超聲波探傷步驟。
圖7是第二實(shí)施例中的渦輪叉超聲波探傷裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是第二實(shí)施例中的UT傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是第二實(shí)施例中的UT傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是第二實(shí)施例中的超聲波探傷方法。
圖11是超聲波起振開始時(shí)間差的評(píng)價(jià)例。
圖12是第二實(shí)施例中的超聲波探傷步驟。
圖13是超聲波傳播路徑解析的原理。
圖14是第二實(shí)施例中的信號(hào)傳遞的流圖。
圖15是渦輪叉的構(gòu)造。
圖16是現(xiàn)有技術(shù)的渦輪叉檢查方法。
圖17是通過超聲波探傷的渦輪叉檢查的問題點(diǎn)。
符號(hào)說明
1超聲波探傷器
2 UT傳感器
3 UT傳感器設(shè)置夾具
4固定爪
5磁鐵折疊器
6傳感器旋轉(zhuǎn)柄
7傳感器固定臂
8臂旋轉(zhuǎn)柄
9彈簧
10UT傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)
11執(zhí)行機(jī)構(gòu)
12執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器
13移動(dòng)棒
14執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)置旋轉(zhuǎn)臺(tái)
15存儲(chǔ)容器
16吸盤
17個(gè)人計(jì)算機(jī)
18架臺(tái)
19靴
21CPU
22硬盤驅(qū)動(dòng)器
23隨機(jī)存取存儲(chǔ)器24只讀存儲(chǔ)器25 I/O 端口27記錄介質(zhì)28在監(jiān)視器上顯示有無缺陷29 A/D 變換器30 D/A 變換器31超聲波元件32 電極33阻尼器34保護(hù)殼101超聲波探傷器和UT傳感器間的信號(hào)線102個(gè)人計(jì)算機(jī)和超聲波探傷器間的信號(hào)線103個(gè)人計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器間的信號(hào)線104執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器間的電力線
具體實(shí)施例方式在作為和渦輪盤的連結(jié)部位的渦輪葉片的渦輪叉的超聲波探傷方法中，在渦輪盤和渦輪葉片連結(jié)的狀態(tài)下，通過在渦輪叉的側(cè)面平面部上設(shè)置超聲波探傷傳感器，利用通過超聲波探傷傳感器的來自渦輪叉內(nèi)側(cè)面的反射波探傷該渦輪叉的內(nèi)外表面，能夠以非解體方式檢查動(dòng)葉片和盤。另外，設(shè)置傳感器設(shè)置夾具或者傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)從叉?zhèn)让媸瞻l(fā)超聲波進(jìn)行超聲波探傷，同時(shí)設(shè)置通過把形狀回波作為基準(zhǔn)信號(hào)比較基準(zhǔn)信號(hào)和超聲波探傷信號(hào)來識(shí)別來自缺陷的反射波的步驟，實(shí)現(xiàn)縮短渦輪叉的檢查時(shí)間的目的。(第一實(shí)施例)使用圖1 圖6以及數(shù)學(xué)式1，說明關(guān)于使用UT傳感器設(shè)置夾具的叉的超聲波探傷的實(shí)施例。圖1是第一實(shí)施例中的超聲波探傷裝置的結(jié)構(gòu)圖，具有超聲波探傷器1、UT傳感器 2、UT傳感器設(shè)置夾具3、和超聲波探傷器1以及UT傳感器2之間的信號(hào)線101。作為UT傳感器2的超聲波收發(fā)元件使用諸如PZT、LiNb03、PVDF的壓電元件。作為信號(hào)線101使用被覆絕緣的銅線。圖2是第一實(shí)施例中的UT傳感器設(shè)置夾具3的結(jié)構(gòu)圖，是在渦輪盤和渦輪葉片被連結(jié)的狀態(tài)下，在渦輪叉的側(cè)面平面部設(shè)置超聲波探傷傳感器的傳感器設(shè)置單元。具有對(duì)于動(dòng)葉片的UT傳感器設(shè)置夾具的固定爪4、把UT傳感器設(shè)置夾具固定在動(dòng)葉片上的磁鐵折疊器5、UT傳感器旋轉(zhuǎn)柄6、UT傳感器固定臂7、臂旋轉(zhuǎn)柄8、用于把包括臂在內(nèi)的UT傳感器向叉?zhèn)让鎵旱膹椈?。通過具有這樣的傳感器設(shè)置單元，能夠容易地在渦輪叉的側(cè)面平面部上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。通過從平的側(cè)面進(jìn)行探傷，能夠使入射回波的大小均勻，能夠適當(dāng)?shù)卮_保缺陷(傷)的檢測性。把固定爪4壓向動(dòng)葉片41，利用磁鐵折疊器5的磁力固定UT傳感器設(shè)置夾具3。UT傳感器2用螺絲固定在傳感器旋轉(zhuǎn)柄6上。通過使傳感器旋轉(zhuǎn)柄6旋轉(zhuǎn)，能夠使UT傳感器2在圖2中的θ 1方向上旋轉(zhuǎn)。在臂7上設(shè)置貫通的溝，通過使貫通溝設(shè)置傳感器旋轉(zhuǎn)柄6，能夠使傳感器在圖2 中的Y方向上移動(dòng)。另外，把臂旋轉(zhuǎn)柄8作為軸，使臂在圖2中的Θ2方向上旋轉(zhuǎn)。通過在這些傳感器旋轉(zhuǎn)柄6、臂7、臂旋轉(zhuǎn)柄8上設(shè)置刻度，能夠?qū)Τ暡ǖ娜肷浞较蜻M(jìn)行定量化。 固定爪4、臂7、傳感器旋轉(zhuǎn)柄6、臂旋轉(zhuǎn)柄8，把金屬或者樹脂作為材料進(jìn)行整形。作為彈性體的彈簧9，使用CrMo鋼、Mo鋼等彈性系數(shù)大的鋼材。這樣，因?yàn)榫哂行D(zhuǎn)超聲波探傷傳感器的單元，所以在容易地適當(dāng)設(shè)置的渦輪叉的側(cè)面平面部上之后，能夠使探傷時(shí)的條件設(shè)定等變得容易。另外，對(duì)于超聲波的檢查對(duì)象的入射角，通過在UT傳感器2和檢查對(duì)象之間設(shè)置楔型的丙烯基(靴19)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖3是通過靴的超聲波入射角調(diào)整的原理，從靴向檢查對(duì)象的超聲波入射角根據(jù)斯內(nèi)爾的法則，用數(shù)學(xué)式1記述。(數(shù)學(xué)式1)sin ( θ 1) +Vl = sin ( θ 2) +V2式中，Vl 靴內(nèi)的超聲波的音速，θ 1 從靴向檢查對(duì)象的超聲波的入射角度=靴尖端角度，V2:檢查對(duì)象內(nèi)的超聲波的音速，θ 2:檢查對(duì)象內(nèi)的超聲波的入射角度。通過把這樣的靴19用螺絲固定在UT傳感器2上，能夠調(diào)節(jié)超聲波入射角。因?yàn)槔猛ㄟ^超聲波探傷傳感器的來自渦輪叉內(nèi)側(cè)面的反射波探傷渦輪叉的內(nèi)外表面，所以能夠進(jìn)行非解體方式的探傷。圖6表示第一實(shí)施例的超聲波探傷步驟，以下進(jìn)行說明。主要說明傳感器的設(shè)置、 探傷過程。在步驟201，把無缺陷的、和檢查對(duì)象相同尺寸的基準(zhǔn)試驗(yàn)體固定在傳感器設(shè)置夾具上。在步驟202，取得在如圖4所示那樣的檢查對(duì)象的凹凸上反射的形狀回波(基準(zhǔn)回波)。在步驟203，在檢查對(duì)象上固定傳感器設(shè)置夾具進(jìn)行超聲波探傷，取得如圖5所示那樣的超聲波探傷信號(hào)。把超聲波探傷信號(hào)與圖4的基準(zhǔn)信號(hào)比較，從與形狀回波不同的部位上有無反射波，來評(píng)價(jià)有無缺陷。在步驟204，更換靴變更超聲波入射角亦即超聲波入射位置。構(gòu)成為利用通過超聲波探傷傳感器測得的來自渦輪叉內(nèi)側(cè)面的反射波探傷渦輪叉的內(nèi)外表面，把在渦輪叉內(nèi)產(chǎn)生的希望的超聲波反射波作為基準(zhǔn)信號(hào)，比較基準(zhǔn)信號(hào)和探傷的超聲波探傷信號(hào)檢測來自缺陷的反射波的結(jié)構(gòu)，由此，用非解體方式通過超聲波探傷就能夠進(jìn)行缺陷的檢測。另外，通過入射超聲波并使之跳躍能夠避免復(fù)雜形狀的叉部的級(jí)差等。另外，因?yàn)閺膫?cè)面入射超聲波并使之跳躍所以能夠從同一探傷面探傷叉部的內(nèi)表面?zhèn)?、外表面?zhèn)入p方。在本實(shí)施例中，因?yàn)槿缟险f明構(gòu)成，所以利用傳感器設(shè)置夾具的刻度使超聲波的入射方向的定量化成為可能，由此，能夠確定超聲波入射位置。另外，因?yàn)橐孕螤罨夭ㄗ鳛榛鶞?zhǔn)評(píng)價(jià)缺陷信號(hào)的有無，所以缺陷的有無的判斷變得容易。因此，能縮短渦輪叉的檢查時(shí)
(第二實(shí)施例)使用圖7 圖14和(數(shù)學(xué)式2) (數(shù)學(xué)式5)說明關(guān)于使用UT 傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)的渦輪叉的超聲波探傷。圖7是第二實(shí)施例中的渦輪叉超聲波探傷裝置的結(jié)構(gòu)圖，由超聲波探傷器1、UT傳感器2、個(gè)人計(jì)算機(jī)17、傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)10、執(zhí)行機(jī)構(gòu)11、執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器12、超聲波探傷裝置和UT傳感器之間的信號(hào)線101、個(gè)人計(jì)算機(jī)和超聲波探傷器之間的信號(hào)線102、個(gè)人計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器之間的信號(hào)線103、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器之間的電力線104構(gòu)成。作為信號(hào)線、電力線使用被覆絕緣的銅線。圖8是第二實(shí)施例中的UT傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，是并進(jìn)移動(dòng)超聲波探傷裝置的單元。通過該移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠高效率檢查多個(gè)渦輪叉。另外適合自動(dòng)化。由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、為把執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)變換為平行移動(dòng)切割有公螺紋的移動(dòng)棒13、為使UT傳感器平行移動(dòng)和移動(dòng)棒組合而切割有母螺紋的架臺(tái)18、內(nèi)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)14、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的存儲(chǔ)容器15、用于把移動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在動(dòng)葉片的吸盤16構(gòu)成。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)，使用一個(gè)以上的電動(dòng)機(jī)或者超聲波式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。移動(dòng)棒中使用CrMo鋼、Mo鋼等彈性系數(shù)大的鋼材。在吸盤中使用整形樹脂。存儲(chǔ)容器把金屬或樹脂作為材料整形。通過用螺絲把UT傳感器固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，使UT傳感器旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。另外，通過用螺絲把旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定在架臺(tái)上，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)使移動(dòng)棒旋轉(zhuǎn)，連同和移動(dòng)棒組合的架臺(tái)使UT傳感器平行移動(dòng)。圖9是第二實(shí)施例中使用的UT傳感器的結(jié)構(gòu)圖，使用設(shè)置多個(gè)超聲波元件31的列、在各列中配置多個(gè)超聲波元件、存儲(chǔ)在保護(hù)殼34中的陣列傳感器。在超聲波元件的測量端蒸鍍電極32，與UT傳感器和超聲波探傷器之間的信號(hào)線連接。另外，在和接觸檢查對(duì)象的部位相反側(cè)的端上設(shè)置降低超聲波起振后的超聲波元件的振動(dòng)的阻尼器33。在超聲波元件中，和第一實(shí)施例同樣，使用PZT、LiNb03、PVDF等的壓電元件。在電極中使用銀、金、銅等導(dǎo)電性高的金屬。在阻尼器中使用混合Ta、W、Hf等重金屬和樹脂的材料。保護(hù)殼把金屬或樹脂作為材料進(jìn)行整形。圖10是使用該UT傳感器的場合的超聲波探傷方法，使用數(shù)學(xué)式2 3調(diào)整超聲波起振開始時(shí)間差，以使超聲波從各超聲波元件同時(shí)到達(dá)收束點(diǎn)。(數(shù)學(xué)式2)dt = (max χ (L) -Li) +V ...(數(shù)學(xué)式 2)(數(shù)學(xué)式3)Lij = ((xij-yf)2+(yij-yf)2+(zf)2)1/2 …(數(shù)學(xué)式 3)式中，max(L):元件和收束點(diǎn)的距離最大值[m]，Lij 第j列的第i號(hào)的元件和收束點(diǎn)的距離[m]，=V 超聲波音速[m/s],xij 第j列的第i號(hào)元件的χ坐標(biāo)[m],xf 收束點(diǎn)的χ坐標(biāo)[m]，yij 第j列的第i號(hào)元件的列方向的y坐標(biāo)[m]，yf 收束點(diǎn)的y坐標(biāo)[m]， zf 收束點(diǎn)的ζ坐標(biāo)[m]。圖11表示起振開始時(shí)間差的例子。該例是元件列3列，每一列的χ超聲波元件數(shù)是8個(gè)傳感器，求得在V = 5900 [m/s] , xij = (0. 5X i-0. 25) X 10_3[m] (i = 1 8)、 yij = (1. 3Xj-0. 65) Xl(T3[m] (j = 1 3)、xf = 2X 10_3[m]、yf = 3X 10_3[m]、zf = 10Xl(T3[m]、 時(shí)的起振開始時(shí)間差。當(dāng)把上述的V、xij、yij、xf、yf、zf代入(數(shù)學(xué)式2)以及(數(shù)學(xué)式3)計(jì)算超聲波起振開始時(shí)間差時(shí)，就成為圖11那樣。通過將超聲波起振開始時(shí)間差做成為上述那樣，來自各元件朝向收束點(diǎn)的超聲波到達(dá)時(shí)間聚齊，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變強(qiáng)。將第二實(shí)施例中的超聲波探傷步驟匯總在圖12中。在步驟211，在無缺陷、且和檢查對(duì)象相同尺寸的基準(zhǔn)試驗(yàn)體上固定傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)。在步驟212，向個(gè)人計(jì)算機(jī)輸入檢查對(duì)象的三維形狀和缺陷發(fā)生位置坐標(biāo)。在步驟213，根據(jù)三維形狀數(shù)據(jù)解析超聲波傳播路徑。在步驟211，把已輸入的缺陷發(fā)生位置坐標(biāo)作為起點(diǎn)計(jì)算發(fā)射超聲波時(shí)的超聲波通過路徑。利用超聲波在撞到叉外周之前直進(jìn)的事實(shí)、和在撞倒外周反射時(shí)如圖13所示對(duì)于反射點(diǎn)的法線入射角和反射角成為對(duì)稱的事實(shí)來進(jìn)行計(jì)算。在該通過路徑到達(dá)叉?zhèn)让嬷白兏鼇碜匀毕莅l(fā)生位置坐標(biāo)的超聲波發(fā)射角來反復(fù)進(jìn)行解析。步驟214 把在步驟213求得的向叉?zhèn)让娴某暡ㄉ涑鳇c(diǎn)作為UT傳感器中心位置使用數(shù)學(xué)式4 5來求Lij，代入數(shù)學(xué)式2來計(jì)算構(gòu)成UT傳感器的超聲波元件之間的超聲波起振開始時(shí)間差。(數(shù)學(xué)式4)Lij，= ((xs-xij)2+(ys-yij)2+(zs-zij)2)1/2 ...(數(shù)學(xué)式 4)(數(shù)學(xué)式5)Lij = (Ll^Lij' 2)1/2 ...(5)式中，Ll 在步驟213求得的到叉?zhèn)让娴某暡ㄍㄟ^路徑的距離[m]，Lij’ 傳感器中心點(diǎn)和第j列第i號(hào)超聲波元件的距離[m]，xs 傳感器中心點(diǎn)的χ坐標(biāo)[m]，ys 傳感器中心點(diǎn)的y坐標(biāo)[m]，zs 傳感器中心點(diǎn)的ζ坐標(biāo)[m]，xij 第j列第i號(hào)元件的χ坐標(biāo) [m]，yij 第j列第i號(hào)元件的y坐標(biāo)[m]，zij 第j列第i號(hào)元件的ζ坐標(biāo)[m]。在步驟215，把UT傳感器移動(dòng)到超聲波入射位置，取得基準(zhǔn)信號(hào)(形狀回波)。在步驟216，在檢查對(duì)象上固定傳感器移動(dòng)機(jī)構(gòu)，取得超聲波探傷信號(hào)。在步驟217，從超聲波探傷信號(hào)中減去基準(zhǔn)信號(hào)，根據(jù)是否有剩余信號(hào)來判斷是否有缺陷。在基準(zhǔn)信號(hào)以外有超聲波探傷信號(hào)的場合，存在缺陷。圖14表示第二實(shí)施例中的信號(hào)傳遞的流圖。從M0、⑶、DVD等27記錄介質(zhì)輸入檢查對(duì)象的三維形狀數(shù)據(jù)，從沈鍵盤輸入缺陷發(fā)生位置坐標(biāo)。三維形狀數(shù)據(jù)和缺陷發(fā)生位置坐標(biāo)通過個(gè)人計(jì)算機(jī)的251/0端口傳送到 21CPU，由CPU計(jì)算超聲波傳播路徑和超聲波起振開始時(shí)間差。根據(jù)超聲波傳播路徑的解析結(jié)果，通過個(gè)人計(jì)算機(jī)的I/O端口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器向執(zhí)行機(jī)構(gòu)供給電力，使傳感器移動(dòng)到超聲波入射位置。另外，根據(jù)超聲波起振開始時(shí)間差，通過個(gè)人計(jì)算機(jī)的I/O端口、超聲波探傷裝置的I/O端口、30D/A變換器，給超聲波元件施加電壓，來向檢查對(duì)象內(nèi)發(fā)送超聲波。由檢查對(duì)象內(nèi)的凹凸或缺陷反射的超聲波用UT傳感器變換為電壓，通過29A/D變換器、超聲波探傷裝置的I/O端口、個(gè)人計(jì)算機(jī)的I/O端口向CPU傳送。在CPU中，在22硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、23隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、24只讀存儲(chǔ)器(ROM) 中的一個(gè)以上的存儲(chǔ)裝置中，連同傳感器位置、超聲波起振開始時(shí)間差一起記錄超聲波探傷結(jié)果。另外，在CPU中從探傷信號(hào)中減去基準(zhǔn)信號(hào)，并通過個(gè)人計(jì)算機(jī)的I/O端口在觀監(jiān)視器上顯示。本實(shí)施例如上述說明過的那樣，被構(gòu)成為通過解析求取傳感器的設(shè)置位置或超聲波的入射角度，自動(dòng)進(jìn)行傳感器的移動(dòng)和超聲波探傷，所以比第一實(shí)施例更能縮短渦輪叉的檢查時(shí)間。產(chǎn)業(yè)上的利用前景能夠縮短渦輪叉的檢查時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪葉片的渦輪叉的超聲波探傷裝置，所述渦輪葉片的渦輪叉是渦輪盤和渦輪葉片的連結(jié)部位，其特征在于，具有在該渦輪盤和該渦輪葉片連結(jié)的狀態(tài)下，把超聲波探傷傳感器設(shè)置在成為動(dòng)葉片叉的正面的平滑面上的傳感器設(shè)置單元，和利用由該超聲波探傷傳感器測得的來自該渦輪叉內(nèi)側(cè)面的反射波來對(duì)該渦輪叉進(jìn)行探傷的探傷單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于渦輪葉片的渦輪叉的超聲波探傷裝置，其特征在于，所述傳感器設(shè)置單元，具有使該超聲波探傷傳感器旋轉(zhuǎn)的單元、以及使該超聲波探傷傳感器平行移動(dòng)的單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的用于渦輪葉片的超聲波探傷裝置，其特征在于，將所述探傷單元構(gòu)成為把在該渦輪叉內(nèi)產(chǎn)生的形狀回波作為基準(zhǔn)信號(hào)，比較該基準(zhǔn)信號(hào)和所探傷出的超聲波探傷信號(hào)來檢測來自缺陷的反射波。
4.一種用于渦輪葉片的渦輪叉的超聲波探傷方法，所述渦輪葉片的渦輪叉是渦輪盤和渦輪葉片的連結(jié)部位，其特征在于，在該渦輪盤和該渦輪葉片連結(jié)的狀態(tài)下，把超聲波探傷傳感器設(shè)置在成為動(dòng)葉片叉的正面的平滑面上，利用由該超聲波探傷傳感器測得的來自該渦輪叉內(nèi)側(cè)面的反射波來對(duì)該渦輪叉進(jìn)行探傷。
全文摘要
本發(fā)明涉及渦輪叉超聲波探傷裝置及方法。渦輪叉的檢查可通過磁粉探傷進(jìn)行，但因需要分解動(dòng)葉片和盤所以存在檢查需要時(shí)間的問題。曾嘗試通過超聲波探傷的檢查，但因叉形狀復(fù)雜，所以存在難以識(shí)別由叉的凹凸反射的超聲波(形狀回波)和由缺陷反射的超聲波(缺陷信號(hào))的問題。把傳感器移動(dòng)的自由度限定在旋轉(zhuǎn)移動(dòng)和平行移動(dòng)，將為能夠定量評(píng)價(jià)移動(dòng)量而附加有刻度的超聲波探傷傳感器設(shè)置夾具固定在無缺陷且和檢查對(duì)象同尺寸的基準(zhǔn)試驗(yàn)片上來取得形狀回波。固定超聲波探傷傳感器設(shè)置夾具，把超聲波傳感器設(shè)置在和取得形狀信號(hào)時(shí)相同的位置，取得、并比較超聲波探傷信號(hào)，由此，來評(píng)價(jià)有無超聲波(缺陷信號(hào))。
文檔編號(hào)G01N29/265GK102539534SQ20111041713
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者井坂克己, 安達(dá)裕二, 小平小治郎, 小池正浩, 小田倉滿, 松井哲也, 熊坂賢二, 田山賢治, 鈴木一弘, 鈴木豐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 株式會(huì)社日立工程服務(wù)