專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器中材料缺陷的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)大體涉及用于檢測(cè)可發(fā)生在工業(yè)制造過(guò)程、發(fā)動(dòng)機(jī)或類(lèi)似的系統(tǒng)中的缺陷 (包括表面缺陷)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。更具體而言，但不作為限制，本申請(qǐng)涉及關(guān)于形成于暴露于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣的構(gòu)件(例如在燃燒器中找到的那些)上的缺陷的檢測(cè)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在運(yùn)行中，一般而言，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)可燃燒燃料與由壓縮機(jī)供應(yīng)的壓縮空氣。如本文所用，以及除非另有具體地說(shuō)明，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)意味著包括所有類(lèi)型的渦輪或旋轉(zhuǎn)式燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)等。典型地稱(chēng)為工作流體的產(chǎn)生的熱氣流通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪區(qū)段而膨脹。工作流體與渦輪區(qū)段的轉(zhuǎn)子葉片的相互作用引起渦輪軸的旋轉(zhuǎn)。照這樣，燃料中含有的能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械能，例如，然后該機(jī)械能可用來(lái)使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)，使得產(chǎn)生燃燒所需的壓縮空氣的供應(yīng)，并且該機(jī)械能可用來(lái)使發(fā)電機(jī)的線圈旋轉(zhuǎn)，使得產(chǎn)生電功率。在運(yùn)行期間，將理解，暴露于熱氣路徑的構(gòu)件變得受極端的機(jī)械載荷和熱載荷的高度壓迫。這歸因于工作流體的極端溫度和速度以及渦輪的旋轉(zhuǎn)速度。因?yàn)檩^高的燃燒溫度對(duì)應(yīng)于較高效的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，所以技術(shù)正不斷推進(jìn)在這些應(yīng)用中使用的材料的極限。不管是由于極度溫度、機(jī)械載荷或是由于兩者的組合的原因，構(gòu)件失效仍然是燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的重大顧慮。大部分失效均可追溯到材料疲勞，這典型地由裂紋傳播的開(kāi)始所預(yù)警。更具體而言，由材料疲勞引起的裂紋的形成仍然是關(guān)于構(gòu)件已經(jīng)達(dá)到其使用壽命的極限且可能接近失效的主要指標(biāo)。檢測(cè)裂紋的形成的能力仍然是重要的工業(yè)目標(biāo)，尤其是考慮到單個(gè)構(gòu)件的失效可引起的災(zāi)難性損害時(shí)。這種失效事件可引起損壞下游系統(tǒng)和構(gòu)件的連鎖反應(yīng)，這需要昂貴的修理和漫長(zhǎng)的被迫停機(jī)。其中可延長(zhǎng)熱氣路徑構(gòu)件的使用壽命的一種方式是通過(guò)使用保護(hù)涂層，例如隔熱涂層。大體上，用這些涂層來(lái)覆蓋暴露的表面，并且涂層針對(duì)熱氣路徑的最極端溫度隔離構(gòu)件。但是，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，這些類(lèi)型的涂層在使用期間會(huì)磨損或碎裂，這是典型地稱(chēng)為“涂層剝落”或“剝落”過(guò)程。剝落可導(dǎo)致在受影響的構(gòu)件的表面上的離散區(qū)域或斑塊處形成或發(fā)展未涂覆的或暴露的區(qū)域。這些未受保護(hù)的區(qū)域經(jīng)歷較高的溫度，以及因而，經(jīng)受更迅速的退化，包括過(guò)早形成疲勞裂紋和其它缺陷。在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，涂層剝落對(duì)于渦輪轉(zhuǎn)子葉片和燃燒器內(nèi)的構(gòu)件(例如襯套和過(guò)渡件)是特別的顧慮。及早檢測(cè)到涂層剝落可允許操作員在構(gòu)件由于熱應(yīng)變提高而變得完全受損或渦輪被迫停機(jī)之前采取修正行動(dòng)。雖然燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作員想要避免使用在運(yùn)行期間有失效的風(fēng)險(xiǎn)的磨損的或受到損害的構(gòu)件，但是他們也有在它們的使用壽命用盡之前不過(guò)早地更換構(gòu)件的競(jìng)爭(zhēng)性利益。也就是說(shuō)，操作員想要用盡各個(gè)構(gòu)件的使用壽命，從而最大程度降低零件成本，同時(shí)也減小為了更換部件而進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的頻率。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件中的精確的裂紋檢測(cè)和/或涂層剝落是重要的工業(yè)需求。但是，傳統(tǒng)的方法一般需要經(jīng)常地對(duì)部件進(jìn)行目視檢查。雖然是有用的，但是目視檢查既是耗時(shí)的，而且又需要發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)一段延長(zhǎng)的時(shí)期。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)針對(duì)裂紋的形成和保護(hù)涂層的剝落而監(jiān)測(cè)熱氣路徑中的構(gòu)件的能力仍然是長(zhǎng)久以來(lái)的需求。所需要的是這樣的系統(tǒng)通過(guò)該系統(tǒng)，可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)裂紋形成和剝落，使得可在失效事件發(fā)生或獲得重大的構(gòu)件損害之前采取必要的措施。這種系統(tǒng)還可延長(zhǎng)構(gòu)件的壽命，因?yàn)椴考鼡Q的需要可以實(shí)際的實(shí)測(cè)磨損而非所預(yù)期的為基礎(chǔ)。另外，這種系統(tǒng)將減小執(zhí)行要求使發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的評(píng)估(例如目視檢查)的需要或頻率。 到可以成本有效的方式實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的程度，將提高效率，并且工業(yè)需求將是高的。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明描述了一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)的燃燒管道中的缺陷的系統(tǒng)，其中，燃燒管道包括暴露于燃燒氣體的熱側(cè)和與熱側(cè)相反的冷側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括瞄準(zhǔn)燃燒管道的冷側(cè)的光檢測(cè)器，光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)燃燒管道的冷側(cè)的可見(jiàn)變化。本發(fā)明進(jìn)一步包括一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)的燃燒管道中的缺陷的方法，其中，燃燒管道包括暴露于燃燒氣體的熱側(cè)和與熱側(cè)相反的冷側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括以下步驟用指示涂層涂覆燃燒管道的冷側(cè)；將光檢測(cè)器定位成緊鄰燃燒管道的冷側(cè)，光檢測(cè)器包括包含指示涂層的視場(chǎng)；以及在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，使用光檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)指示涂層的可見(jiàn)變化。在審閱結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求得到的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述之后，本申請(qǐng)的這些和其它特征將變得顯而易見(jiàn)。


通過(guò)仔細(xì)研究結(jié)合附圖得到的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以下更詳細(xì)的描述，將更加完全地明白和理解本發(fā)明的這些和其它特征，其中圖I是其中可使用本申請(qǐng)的實(shí)施例的一個(gè)示例性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；圖2是可用于圖I的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)示例性壓縮機(jī)的截面圖；圖3是可用于圖I的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)示例性渦輪的截面圖；圖4是可用于圖I的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中以及其中可采用本發(fā)明的一個(gè)示例性燃燒器的截面圖；圖5是其中可采用本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)示例性燃燒器的透視剖面圖；圖6示出了過(guò)渡件和根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)材料缺陷的系統(tǒng)的截面圖；圖7示出了其可根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)檢測(cè)缺陷時(shí)的圖6的系統(tǒng)；圖8示出了過(guò)渡件和根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)材料缺陷的系統(tǒng)的截面圖；圖9示出了其可根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)檢測(cè)缺陷時(shí)的圖8的系統(tǒng)；圖10示出了過(guò)渡件和根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)材料缺陷的系統(tǒng)的截面圖11示出了用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的煙囪和根據(jù)圖10的實(shí)施例的檢測(cè)器的示意圖；以及圖12示出了其可根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)檢測(cè)缺陷時(shí)的圖10和11的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參看附圖，圖I示出了其中可采用本發(fā)明的實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)100的示意圖。大體上，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)從燃料在壓縮空氣流中燃燒所產(chǎn)生的加壓熱氣流中抽取能量來(lái)運(yùn)行。如圖I中示出的那樣，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)100可構(gòu)造有軸向壓縮機(jī)106和燃燒系統(tǒng)112，軸向壓縮機(jī)106通過(guò)公共的軸或轉(zhuǎn)子來(lái)以機(jī)械的方式聯(lián)接到下游渦輪區(qū)段或渦輪110上，如所顯示的那樣，燃燒系統(tǒng)112是定位在壓縮機(jī)106和渦輪110之間的筒形燃燒器。圖2示出了可用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)100中的軸向壓縮機(jī)106的視圖。如所顯示的那樣，壓縮機(jī)106可包括多個(gè)級(jí)。各個(gè)級(jí)均可包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120排，后面是壓縮機(jī)定子葉片122排。因而，第一級(jí)可包括繞著中心軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120排，后面是在運(yùn)行期間保持固定的壓縮機(jī)定子葉片122排。壓縮機(jī)定子葉片122彼此大體沿周向隔開(kāi)，并且固定在旋轉(zhuǎn)軸線的周?chē)?。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120在轉(zhuǎn)子的軸線的周?chē)刂芟蚋糸_(kāi)，并且在運(yùn)行期間繞著軸旋轉(zhuǎn)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120構(gòu)造成使得當(dāng)繞著軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們對(duì)流過(guò)壓縮機(jī)106的空氣或工作流體施加動(dòng)能。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，除了圖2中示出的級(jí)之外，壓縮機(jī)106可具有許多其它級(jí)。各個(gè)另外的級(jí)均可包括多個(gè)沿周向隔開(kāi)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120，后面是多個(gè)沿周向隔開(kāi)的壓縮機(jī)定子葉片122。圖3示出了可用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)100中的一個(gè)示例性渦輪區(qū)段或渦輪110。渦輪110可包括多個(gè)級(jí)。示出了三個(gè)示例性級(jí)，但是渦輪110中可存在更多或更少的級(jí)。第一級(jí)包括在運(yùn)行期間繞著軸旋轉(zhuǎn)的多個(gè)渦輪輪葉或渦輪轉(zhuǎn)子葉片126以及在運(yùn)行期間保持固定的多個(gè)噴嘴或渦輪定子葉片128。渦輪定子葉片128大體沿周向彼此隔開(kāi)，并且固定在旋轉(zhuǎn)軸線的周?chē)?。渦輪轉(zhuǎn)子葉片126可安裝在渦輪輪(未顯示)上，以繞著軸(未顯示)旋轉(zhuǎn)。還示出了渦輪110的第二級(jí)。第二級(jí)類(lèi)似地包括多個(gè)沿周向隔開(kāi)的渦輪定子葉片128，后面是也安裝在渦輪輪上以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的多個(gè)沿周向隔開(kāi)的渦輪轉(zhuǎn)子葉片126。還示出了第三級(jí)，其類(lèi)似地包括多個(gè)沿周向隔開(kāi)的渦輪定子葉片128和渦輪轉(zhuǎn)子葉片126。將理解，渦輪定子葉片128和渦輪轉(zhuǎn)子葉片126位于渦輪110的熱氣路徑中。通過(guò)熱氣路徑的熱氣流的方向由箭頭指示。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，除了圖3中示出的級(jí)之外，渦輪110可具有許多其它級(jí)。各個(gè)另外的級(jí)均可包括多個(gè)沿周向隔開(kāi)的渦輪定子葉片 128，后面是多個(gè)沿周向隔開(kāi)的渦輪轉(zhuǎn)子葉片126。以上描述的性質(zhì)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)可運(yùn)行如下。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120在軸向壓縮機(jī)106內(nèi)的旋轉(zhuǎn)壓縮空氣流。在燃燒器112中，如下面更詳細(xì)地描述的那樣，當(dāng)壓縮空氣與燃料混合且被點(diǎn)燃時(shí)，能量被釋放。來(lái)自燃燒器112的產(chǎn)生的熱氣流然后可被引導(dǎo)到渦輪轉(zhuǎn)子葉片126上面，這可引起渦輪轉(zhuǎn)子葉片126繞著軸旋轉(zhuǎn)，因而將熱氣流的能量轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械能。軸的機(jī)械能然后可用來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片120的旋轉(zhuǎn)使得產(chǎn)生必要的壓縮空氣的供應(yīng)，以及例如還驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
在進(jìn)一步繼續(xù)之前，將理解，為了清楚地傳達(dá)本發(fā)明，選擇參照和描述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和有關(guān)系統(tǒng)(尤其是燃燒器系統(tǒng))的某些部件或機(jī)器構(gòu)件的術(shù)語(yǔ)將成為必要。只要可能， 將以與其接受的含義一致的方式來(lái)使用和采用行業(yè)術(shù)語(yǔ)。但是，意圖任何這種術(shù)語(yǔ)均給予寬泛的含義，而不應(yīng)受到狹窄的理解，使得本文所意圖的含義和所附權(quán)利要求的范圍受到不合理的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，通常，可使用若干個(gè)不同的用語(yǔ)來(lái)參照特定的構(gòu)件。另外，在本文中被描述為單個(gè)部件的事物可包括若干個(gè)構(gòu)件部件，以及在另一個(gè)語(yǔ)境中參照為由若干個(gè)構(gòu)件部件組成，或者，在本文中可被描述為包括多個(gè)構(gòu)件部件的事物可塑造成單個(gè)部件，以及在一些情況下，作為單個(gè)部件來(lái)參照。因而，在理解本文描述的本發(fā)明的范圍時(shí)，不應(yīng)僅注意提供的術(shù)語(yǔ)和描述，而且還要注意本文提供的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、 功能和/或用途。另外，可在本文中有規(guī)律地使用若干個(gè)描述性用語(yǔ)，并且在這點(diǎn)上這可有助于限定這些用語(yǔ)。鑒于它們?cè)诒疚闹械挠猛荆@些用語(yǔ)和它們的定義如下。用語(yǔ)“轉(zhuǎn)子葉片”， 在無(wú)另外的特殊性的情況下，是對(duì)或者壓縮機(jī)或者渦輪的旋轉(zhuǎn)葉片的參照，其包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和渦輪轉(zhuǎn)子葉片兩者。用語(yǔ)“定子葉片”，在無(wú)另外的特殊性的情況下，是對(duì)或者壓縮機(jī)或者渦輪的固定葉片的參照，其包括壓縮機(jī)定子葉片和渦輪定子葉片兩者。在本文中將使用用語(yǔ)“葉片”來(lái)參照任一種類(lèi)型的葉片。因而，在無(wú)另外的特殊性的情況下，用語(yǔ) “葉片”包括所有類(lèi)型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片、壓縮機(jī)定子葉片、渦輪轉(zhuǎn)子葉片和渦輪定子葉片。另外，如本文所用，“下游”和“上游”是指示相對(duì)于諸如通過(guò)渦輪的工作流體的流體流的方向的用語(yǔ)。因而，用語(yǔ)“下游”指大體對(duì)應(yīng)于工作流體流的方向的方向，而用語(yǔ)“上游”大體指與工作流體流的方向相反的方向。用語(yǔ)“前部”或“前”和“后部” 或“后”大體指與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的前部端和后部端有關(guān)的相對(duì)位置(即壓縮機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)的前部端，而具有渦輪的端部是后部端)。有時(shí)，用語(yǔ)“前”和“后”可指旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向，考慮到描述這將是清楚的。當(dāng)情況是這樣時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件的“前緣”是在旋轉(zhuǎn)時(shí)領(lǐng)先的邊緣，而 “后緣”是跟在后面的邊緣。用語(yǔ)“徑向”指垂直于軸線的運(yùn)動(dòng)或位置。常常需要描述關(guān)于軸線在不同的徑向位置處的部件。在這種情況下，如果第一構(gòu)件比第二構(gòu)件駐留得更靠近軸線，則在本文中可這樣陳述，第一構(gòu)件在第二構(gòu)件的“徑向內(nèi)側(cè)”或“內(nèi)側(cè)”。另一方面，如果第一構(gòu)件比第二構(gòu)件駐留得離軸線更遠(yuǎn)，則在本文中可這樣陳述，第一構(gòu)件在第二構(gòu)件的“徑向外側(cè)”或“外側(cè)”。用語(yǔ)“軸向”指平行于軸線的運(yùn)動(dòng)或位置。最后，用語(yǔ)“周向”或“角位置”指在軸線的周?chē)倪\(yùn)動(dòng)或位置。圖4和5示出了一個(gè)示例性燃燒器130，它可用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，而且在該示例性燃燒器130中可使用本發(fā)明的實(shí)施例。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,燃燒器130可包括頭端163和端蓋170，頭端163大體包括將必要的空氣和燃料供應(yīng)給燃燒器的各種歧管。多個(gè)燃料線路137可通過(guò)端蓋170延伸到定位在前部殼或帽組件140的后部端處的燃料噴嘴或燃料噴射器138。將理解，帽組件140在形狀上是大體圓柱形的，并且在前部端處固定到端蓋170上。大體上，燃料噴射器138聚集燃料和空氣的混合物，以進(jìn)行燃燒。燃料例如可為天然氣，而空氣可為從壓縮機(jī)中供應(yīng)的壓縮空氣(在圖4中通過(guò)若干箭頭指示了壓縮空氣流)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，燃料噴射器138的下游是其中發(fā)生燃燒的燃燒室180。燃燒室180大體由襯套146限定，襯套146包圍在流動(dòng)套管144內(nèi)。在流動(dòng)套管144和襯套146之間形成環(huán)帶。在流向下游行進(jìn)到渦輪區(qū)段(在圖4中未顯示)時(shí)，從襯套146起， 過(guò)渡件148使流從襯套的圓形截面過(guò)渡到環(huán)形截面。過(guò)渡件沖擊套管150 (下文中為“沖擊套管150”)可包圍過(guò)渡件148，從而也在沖擊套管150和過(guò)渡件148之間建立環(huán)帶。在過(guò)渡件148的下游端處，過(guò)渡件后部框架152可將工作流體流引導(dǎo)向定位在渦輪110的第一級(jí)中的翼型件。將理解，流動(dòng)套管144和沖擊套管150典型地具有通過(guò)它們而形成的沖擊孔口(在圖4中未顯示)，沖擊孔口允許來(lái)自壓縮機(jī)106的壓縮空氣的沖擊流進(jìn)入形成于流動(dòng)套管144和襯套146之間以及沖擊套管150和過(guò)渡件148之間的腔體。通過(guò)沖擊孔口的壓縮空氣流以對(duì)流的方式冷卻襯套146和過(guò)渡件148的外表面?，F(xiàn)在參看圖6至12，將論述用于檢測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的過(guò)渡件148內(nèi)的缺陷的若干種方法。將理解，對(duì)“缺陷”的參照包括在過(guò)渡件148內(nèi)形成裂紋和典型地施用到過(guò)渡件的內(nèi)表面上的保護(hù)涂層(即隔熱涂層)剝落兩者。圖6示出了過(guò)渡件148和根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)過(guò)渡件148內(nèi)的材料缺陷的系統(tǒng)的截面圖。(本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本文描述的系統(tǒng)和方法可按相同的方式應(yīng)用于燃燒系統(tǒng)內(nèi)的襯套146。下面提供了過(guò)渡件148在若干示例性使用中的用法，因此，其意圖還適于在燃燒器的襯套146內(nèi)使用。當(dāng)在所附權(quán)利要求中共同參照時(shí)，過(guò)渡件148和襯套146將稱(chēng)為“燃燒管道”)圖7示出了其根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例來(lái)檢測(cè)過(guò)渡件148內(nèi)的缺陷時(shí)的系統(tǒng)的運(yùn)行。將理解，可對(duì)過(guò)渡件148的內(nèi)表面(常常也稱(chēng)為“熱側(cè)”)涂覆保護(hù)涂層161，該保護(hù)涂層161可為傳統(tǒng)的隔熱涂層。根據(jù)本發(fā)明，可對(duì)過(guò)渡件 148的外表面(常常稱(chēng)為“冷側(cè)”)涂覆指示涂層163。在一個(gè)實(shí)施例中，如下面詳細(xì)地描述的那樣，指示涂層163可包括包含諸如鋅、鎘、鎂或任何其它有顏色的粉末的粉末物質(zhì)以及粘合劑的涂層。在一些實(shí)施例中粘合劑可包括在高溫處具有良好的抗蠕變屬性的陶瓷粘合劑(ResbOndTM919&920)、陶瓷灰泥或環(huán)氧硅樹(shù)脂，或者其它類(lèi)似類(lèi)型的材料或粘合劑。如所顯示的那樣，可將指示涂層163施用到過(guò)渡件148的冷側(cè)的較大面積上。將理解，粘合劑將把涂層結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，檢測(cè)器165可定位成使得其檢測(cè)或者從過(guò)渡件148的冷側(cè)反射或者從冷側(cè)中發(fā)出的光，如圖6中示出的那樣。檢測(cè)器165可連接到固定結(jié)構(gòu)166上， 使得檢測(cè)器165的位置和監(jiān)測(cè)過(guò)渡件148的冷側(cè)的能力保持穩(wěn)定。檢測(cè)器165可定位成使得過(guò)渡件148的特定區(qū)域在檢測(cè)器148的視場(chǎng)內(nèi)。在一些實(shí)施例中，固定結(jié)構(gòu)166可包括燃燒器殼體的區(qū)段。在其它實(shí)施例中，固定結(jié)構(gòu)166可包括包圍過(guò)渡件148的沖擊套管150 的區(qū)段。檢測(cè)器165可定位成距過(guò)渡件148有預(yù)定距離，使得實(shí)現(xiàn)合乎需要的覆蓋區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器165包括傳統(tǒng)的光傳感器或光檢測(cè)器，即能夠檢測(cè)光的傳統(tǒng)傳感器。更具體而言，檢測(cè)器可包括能夠檢測(cè)本文描述的指示涂層163的變化的任何傳統(tǒng)的光檢測(cè)器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，檢測(cè)器165包括傳統(tǒng)的顏色傳感器，其可包括Bayer型傳感器、Foveon X3型傳感器、3CCD型傳感器或其它類(lèi)型的顏色傳感器。根據(jù)一個(gè)備選的實(shí)施例，檢測(cè)器165包括光電二極管光傳感器或構(gòu)造成檢測(cè)在可用來(lái)?yè)饺胫甘就繉?63的物質(zhì)燃燒之后可出現(xiàn)的亮光或閃光的其它類(lèi)型的光檢測(cè)器。如圖6中示出的那樣，檢測(cè)器165可與控制單元170通訊，控制單元170構(gòu)造成確定檢測(cè)器165是否檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的顏色或光。在超過(guò)了預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的情況下，控制單元170則可構(gòu)造成發(fā)送自動(dòng)警告信號(hào)或執(zhí)行修正動(dòng)作。例如，警告信號(hào)可包括給操作員的警報(bào)或其它信息，例如電子郵件或自動(dòng)消息，并且修正動(dòng)作可包括使燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。在運(yùn)行中，指示涂層163的粘合劑將涂層的粉末結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。將理解，在沒(méi)有形成缺陷173的情況下，指示涂層163可構(gòu)造成使得其保持結(jié)合到過(guò)渡件148 的冷側(cè)上，以及因此，檢測(cè)器165記錄不到從冷側(cè)上反射或發(fā)出的光的變化。如圖7中示出的那樣，可在過(guò)渡件148內(nèi)形成缺陷173。如所陳述的那樣，缺陷173 可包括使保護(hù)涂層161剝落的、在過(guò)渡件148內(nèi)的裂紋，或者缺陷173可包括過(guò)渡件148上的保護(hù)涂層161的腐蝕或剝落。在形成了缺陷173的情況下，過(guò)渡件148的溫度將提高，并且導(dǎo)致有沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)的區(qū)段形成的“熱點(diǎn)”。在包括通過(guò)過(guò)渡件148的裂紋的缺陷173的情況下，這可包括通過(guò)裂紋所吸入的熱氣，這可使沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)的溫度有甚至更大的提高?？紤]到溫度的提高，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將理解，涂層可構(gòu)造成使得粘合劑開(kāi)始失去其粘合特性和/或粉末物質(zhì)開(kāi)始熔化。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，這些狀況可使過(guò)渡件148的冷側(cè)失去指示涂層163對(duì)其的覆蓋，即發(fā)展出圖7中示出的裸露的斑塊。 在檢測(cè)器165包括顏色傳感器的情況下，這將使可由檢測(cè)器165檢測(cè)到的顏色有變化。例如，過(guò)渡件148的冷側(cè)的顏色可由于熱損壞的原因而改變?；蛘撸?，在指示涂層是白色時(shí)，過(guò)渡件148的冷側(cè)的顏色可為灰色的，使得指示涂層163的移除引起明顯的顏色變化。 如所陳述的那樣，在示例性實(shí)施例中，檢測(cè)到顏色的變化可使控制單元170提供關(guān)于很可能有缺陷173和/或應(yīng)當(dāng)采取修正動(dòng)作的警告通知。將理解，可通過(guò)在發(fā)布警告通知之前使用關(guān)于接收自檢測(cè)器的信號(hào)的不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的敏感度。在一個(gè)備選實(shí)施例中，指示涂層163可包括在經(jīng)受吸入的熱的路徑氣體的高溫之后發(fā)出亮光和/或明亮的閃光的材料，例如鎂。以另一種方式，在涂層剝落(由于材料熔化或失去粘合屬性的原因)且沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)流到燃燒器的空氣入口(未顯示)或流過(guò)過(guò)渡件和襯套之間的泄漏路徑(呼拉圈形密封路徑)或流過(guò)裂紋之后，也可檢測(cè)到這個(gè)事件。松散斷片163a可燃燒，并且從而在過(guò)渡件/襯套的熱側(cè)處釋放可由安裝在或者過(guò)渡件后部端處或者煙囪處的分光鏡(類(lèi)似于圖10至12中示出的系統(tǒng))檢測(cè)到的可檢測(cè)亮光。 在這種情況下，檢測(cè)器165可包括能夠記錄這樣的亮光和/或明亮的閃光的光檢測(cè)器或分光鏡。例如，檢測(cè)器165可包括光電二極管。在這種情況下，在缺陷173形成之后可出現(xiàn)的升高的溫度和/或吸入的氣體可使鎂或其它這種材料產(chǎn)生亮光或明亮的閃光。在示例性實(shí)施例中，檢測(cè)到亮光/閃光可使控制單元170提供關(guān)于很可能有缺陷173和/或應(yīng)當(dāng)采取修正動(dòng)作的警告通知。將理解，可通過(guò)在發(fā)布警告通知之前使用關(guān)于接收自檢測(cè)器165的信號(hào)的不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的敏感度。在另一個(gè)備選實(shí)施例中，兩個(gè)之前的實(shí)施例可形成檢測(cè)顏色變化和亮光/閃光兩者的組合實(shí)施例。將理解，在這種實(shí)施例中，可構(gòu)造不同的檢測(cè)模式來(lái)表明不同的種類(lèi)的缺陷173。例如，檢測(cè)器165檢測(cè)到顏色變化可指示由于過(guò)渡件148的內(nèi)表面上的保護(hù)涂層 161的腐蝕而引起的熱點(diǎn)。在另一方面，檢測(cè)到亮光/閃光可指示更嚴(yán)重的問(wèn)題，包括通過(guò)過(guò)渡件148中的裂紋吸入熱流徑氣體。在任何情況下，當(dāng)然可調(diào)節(jié)參數(shù)，這取決于系統(tǒng)的特性和期望的敏感度，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣。圖8示出了過(guò)渡件和根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測(cè)材料缺陷的系統(tǒng)的截面圖，而圖9示出了其根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例來(lái)檢測(cè)缺陷時(shí)的系統(tǒng)的運(yùn)行。類(lèi)似于上面論述的實(shí)施例，可對(duì)過(guò)渡件的內(nèi)表面涂覆保護(hù)涂層161，保護(hù)涂層161 可為傳統(tǒng)的隔熱涂層?？蓪?duì)過(guò)渡件148的外表面涂覆指示涂層163。在這個(gè)實(shí)施例中，指示涂層163可為實(shí)現(xiàn)本文描述的性能標(biāo)準(zhǔn)的任何傳統(tǒng)的涂層。例如，在一些優(yōu)選實(shí)施例中， 指示涂層163可包括在高溫處具有良好的抗蠕變屬性的陶瓷粘合劑、陶瓷灰泥或環(huán)氧硅樹(shù)脂，或者其它類(lèi)似類(lèi)型的材料或粘合劑。如所顯示的那樣，可將指示涂層163施用到過(guò)渡件 148的冷側(cè)的較大面積上。將理解，涂層的粘合性質(zhì)將把指示涂層結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。在優(yōu)選實(shí)施例中，可施用指示涂層161，使得其具有大約O. 001英寸至O. 80英寸的厚度。根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例，接近傳感器175可連接到固定結(jié)構(gòu)166上，使得其相對(duì)于過(guò)渡件148的位置被固定。接近傳感器175可定位成使得過(guò)渡件148的特定區(qū)域在接近傳感器175的視場(chǎng)內(nèi)。在一些實(shí)施例中，固定結(jié)構(gòu)166可包括燃燒器殼體的區(qū)段。在其它實(shí)施例中，固定結(jié)構(gòu)166可包括包圍過(guò)渡件148的沖擊套管150的區(qū)段。根據(jù)特定的接近傳感器175的性能特性，檢測(cè)器165可定位成距過(guò)渡件148有適當(dāng)?shù)木嚯x。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，接近傳感器120是激光接近探測(cè)器。在其它實(shí)施例中，接近傳感器120可為渦電流傳感器、電容傳感器、微波傳感器或任何其它類(lèi)似類(lèi)型的裝置。如圖8中示出的那樣，接近傳感器175可與控制單元170通訊，控制單元170構(gòu)造成確定接近傳感器175是否檢測(cè)到接近傳感器和指示涂層163之間的距離的變化超過(guò)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。在超過(guò)了預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的情況下，控制單元170則可構(gòu)造成發(fā)送自動(dòng)警告信號(hào)或執(zhí)行修正動(dòng)作。例如，警告信號(hào)可包括給操作員的警報(bào)或其它信息，例如電子郵件或自動(dòng)消息，并且修正動(dòng)作可包括使燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。在運(yùn)行中，指示涂層163的粘合劑大體將涂層結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。在沒(méi)有形成缺陷173的情況下，將理解，指示涂層163可構(gòu)造成使得其保持結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上，以及因此，接近傳感器175記錄不到距指示涂層163的表面的距離(在圖8中指示為“dl”)的變化。如圖9中示出的那樣，可在過(guò)渡件148內(nèi)形成缺陷173。如所陳述的那樣，缺陷173 可包括使保護(hù)涂層161剝落的、在過(guò)渡件148內(nèi)的裂紋，或者缺陷173可包括在過(guò)渡件148 內(nèi)沒(méi)有裂紋時(shí)形成的、過(guò)渡件148上的保護(hù)涂層161的腐蝕或剝落。在形成缺陷173的情況下，過(guò)渡件148的溫度將提高，并且導(dǎo)致有沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)的區(qū)段形成的“熱點(diǎn)”。 在包括通過(guò)過(guò)渡件148的裂紋的缺陷173的情況下，這可包括正通過(guò)裂紋吸入的熱氣，這可使沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)有甚至更大的溫度提高?？紤]到溫度的提高，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將理解，涂層可構(gòu)造成使得粘合劑開(kāi)始失去其粘合特性和/或粉末物質(zhì)開(kāi)始熔化。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，這些狀況可使過(guò)渡件148的冷側(cè)失去指示涂層163對(duì)其的覆蓋，即發(fā)展出圖7中示出的裸露的斑塊。 接近傳感器175可測(cè)量到距過(guò)渡件148的距離的變化(即接近傳感器175可指示距離已經(jīng)增加到圖9中的“d2”所指示的距離)。在示例性實(shí)施例中，檢測(cè)到距離的變化可使控制單元170提供關(guān)于很可能有缺陷173和/或應(yīng)當(dāng)采取修正動(dòng)作的警告通知。將理解，可通過(guò)在發(fā)布警告通知之前使用需要的關(guān)于距離變化的不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的敏感度。圖10和11分別示出了過(guò)渡件和包括根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測(cè)材料缺陷的系統(tǒng)的下游煙囪的視圖，而圖12示出了其根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例來(lái)檢測(cè)缺陷時(shí)的系統(tǒng)的運(yùn)行。類(lèi)似于上面論述的實(shí)施例，可對(duì)過(guò)渡件的內(nèi)表面涂覆保護(hù)涂層161，保護(hù)涂層161 可為傳統(tǒng)的隔熱涂層。可對(duì)過(guò)渡件148的外表面涂覆指示涂層163。在這個(gè)實(shí)施例中，如下面更詳細(xì)地描述的那樣，指示涂層163可為在高溫處具有良好的抗蠕變屬性的陶瓷粘合劑、陶瓷灰泥或環(huán)氧硅樹(shù)脂，或者其它類(lèi)似類(lèi)型的材料或粘合劑。如下面更加詳細(xì)地描述的那樣，指示涂層163可包括能夠由位于下游的氣體分析器或傳感器181檢測(cè)到的物質(zhì)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)可檢測(cè)物質(zhì)是稀土元素。在其它實(shí)施例中，可檢測(cè)物質(zhì)可為鎘或鎂。 將理解，還可使用其它物質(zhì)。如所顯示的那樣，可將指示涂層163施用到過(guò)渡件148的冷側(cè)的較大面積上。將理解，涂層的粘合性質(zhì)將把指示涂層結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例，如所陳述的那樣，氣體分析器181可位于燃燒器的下游的適當(dāng)位置上。一旦這樣的優(yōu)選位置在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的煙囪178內(nèi)，如圖11中示出的那樣。氣體傳感器181可包括適于所描述的應(yīng)用的任何傳統(tǒng)的氣體分析器，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解或?qū)⒗斫獾哪菢?。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體傳感器181包括色譜分析器。 還可使用其它類(lèi)型的傳統(tǒng)的氣體傳感器。如圖11中示出的那樣，氣體傳感器181可與控制單元170通訊，控制單元170構(gòu)造成確定正被分析的氣體是否包括指示涂層163的可檢測(cè)物質(zhì)?？刂茊卧?70可構(gòu)造成確定是否超過(guò)了可檢測(cè)物質(zhì)的預(yù)定閾值。在超過(guò)了預(yù)定閾值的情況下，控制170則可構(gòu)造成發(fā)送自動(dòng)警告信號(hào)或執(zhí)行修正動(dòng)作。例如，警告信號(hào)可包括給操作員的警報(bào)或其它信息，例如電子郵件或自動(dòng)消息，并且修正動(dòng)作可包括使燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。在運(yùn)行中，指示涂層163的粘合劑大體將涂層結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上。在沒(méi)有形成缺陷173的情況下，將理解，指示涂層163可構(gòu)造成使得其保持結(jié)合到過(guò)渡件148的冷側(cè)上，以及因此，氣體傳感器記錄不到在流過(guò)煙囪170的燃燒產(chǎn)物內(nèi)檢測(cè)到指示涂層161 的可檢測(cè)物質(zhì)。如圖9中示出的那樣，可在過(guò)渡件148內(nèi)形成缺陷173。如所陳述的那樣，缺陷173 可包括使保護(hù)涂層161剝落的、在過(guò)渡件148內(nèi)的裂紋，或者缺陷173可包括在過(guò)渡件148 內(nèi)沒(méi)有裂紋時(shí)形成的、過(guò)渡件148上的保護(hù)涂層161的腐蝕或剝落。在形成缺陷173的情況下，過(guò)渡件148的溫度將提高，并且導(dǎo)致有沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)的區(qū)段形成的“熱點(diǎn)”。 在包括通過(guò)過(guò)渡件148的裂紋的缺陷173的情況下，這可包括正通過(guò)裂紋吸入的熱氣，這可使沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)有甚至更大的溫度提高?？紤]到溫度的提高，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將理解，涂層可構(gòu)造成使得粘合劑開(kāi)始失去其粘合特性和/或粉末物質(zhì)開(kāi)始熔化。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，這些狀況可使指示涂層163從過(guò)渡件148的冷側(cè)上腐蝕掉。被腐蝕的指示涂層的斷片(在圖12中指示為“163a”)可沿著過(guò)渡件148的冷側(cè)流到燃燒器的空氣入口(未顯示)。松散斷片163a 可燃燒，并且從而釋放指示涂層161內(nèi)的可檢測(cè)物質(zhì)。備選地，可檢測(cè)物質(zhì)可在發(fā)展出熱點(diǎn)之后被釋放，以及/或者經(jīng)由通過(guò)過(guò)渡件148而形成的裂紋被吸入熱氣流徑中。如所陳述的那樣位于燃燒器的下游且在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中位于在煙囪178內(nèi)的氣體傳感器181然后可檢測(cè)到指示涂層163的可檢測(cè)物質(zhì)。在示例性實(shí)施例中，檢測(cè)到可檢測(cè)物質(zhì)可使控制單元170提供關(guān)于很可能有缺陷173和/或應(yīng)當(dāng)采取修正動(dòng)作的警告通知。將理解，可通過(guò)在采取修正動(dòng)作之前要求被檢測(cè)物質(zhì)的不同閾值水平來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的敏感度。照這樣，可避免過(guò)渡件有災(zāi)難性失效。備選地，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可對(duì)在過(guò)渡件148的熱側(cè)上的保護(hù)涂層 161 (例如隔熱涂層)摻入可檢測(cè)物質(zhì)。在保護(hù)涂層161剝落時(shí)，在煙囪178或其它下游位置處的氣體傳感器181則可檢測(cè)到可檢測(cè)物質(zhì)的痕跡。這將指示保護(hù)涂層的剝落和/或裂紋的形成。將理解，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)裂紋的形成和涂層的剝落，可減小對(duì)定時(shí)目視檢查的需要，這還可減少發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)間。如將理解的那樣，典型地，直到在燃燒系統(tǒng)運(yùn)行幾千小時(shí)之后經(jīng)歷診斷檢驗(yàn)才會(huì)檢查過(guò)渡件。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)裂紋的形成和剝落可檢測(cè)在這次檢查進(jìn)行以前以別的方式不會(huì)被注意到的顯著缺陷的形成。如果發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行且不采取修正動(dòng)作，特別是如果失效釋放對(duì)下游構(gòu)件造成損害的過(guò)渡件斷片，則可發(fā)生顯著損害，這取決于缺陷的嚴(yán)重性。如果可獲得本發(fā)明的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力，則可避免這種事件。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可進(jìn)一步選擇性地應(yīng)用以上關(guān)于若干示例性實(shí)施例所描述的許多各不相同的特征和構(gòu)造，以形成本發(fā)明的其它可行實(shí)施例。為了簡(jiǎn)潔以及考慮到本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力，沒(méi)有提供或詳細(xì)論述所有可行的重復(fù)，但是由所附若干權(quán)利要求或以其它方式包括的所有組合和可行實(shí)施例意圖為本申請(qǐng)的一部分。另外，根據(jù)本發(fā)明的若干示例性實(shí)施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到改進(jìn)、變化和修改。在本領(lǐng)域的技術(shù)內(nèi)的這樣的改進(jìn)、變化和修改意圖由所附權(quán)利要求覆蓋。另外，應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的是，前述內(nèi)容僅涉及本申請(qǐng)的描述的實(shí)施例，并且可在本文中作出許多改變和修改，而不偏離由所附權(quán)利要求及其等效方案所限定的本申請(qǐng)的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)所述燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)的燃燒管道中的缺陷的系統(tǒng)，其中，所述燃燒管道包括暴露于燃燒氣體的熱側(cè)和與所述熱側(cè)相反的冷側(cè)，所述系統(tǒng)包括瞄準(zhǔn)所述燃燒管道的所述冷側(cè)的光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)所述燃燒管道的所述冷側(cè)的可見(jiàn)變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱側(cè)包括保護(hù)涂層；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)由于所述熱側(cè)的所述保護(hù)涂層中的缺陷所導(dǎo)致的所述冷側(cè)的溫度提高而造成的所述冷側(cè)的可見(jiàn)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述缺陷包括所述保護(hù)涂層從所述熱側(cè)上的區(qū)域上剝落，剝落區(qū)域至少包括閾值大小，其中，所述閾值大小對(duì)應(yīng)于導(dǎo)致所述冷側(cè)有所述溫度提高所需的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述燃燒管道的所述冷側(cè)上的指示涂層；其中，在所述冷側(cè)上的區(qū)域在運(yùn)行期間至少達(dá)到閾值溫度之后，所述指示涂層構(gòu)造成包括可見(jiàn)變化；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)所述指示涂層的所述可見(jiàn)變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括所述指示涂層與所述冷側(cè)脫開(kāi)；其中，所述指示涂層包括第一顏色；其中，所述燃燒管道的所述冷側(cè)包括第二顏色；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)所述第一顏色和所述第二顏色之間的差異。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括顏色的變化；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)顏色的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光檢測(cè)器包括Bayer型傳感器、 Foveon X3型傳感器和3CCD型傳感器中的一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括所述指示涂層的燃燒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指示涂層包含在燃燒之后發(fā)出亮光的摻雜劑；以及其中，所述光檢測(cè)器包括光電二極管光傳感器和構(gòu)造成檢測(cè)由所述摻雜劑的燃燒發(fā)出的亮光的分光鏡中的一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述摻雜劑包含鎂。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與光檢測(cè)器通訊的控制單元，所述控制單元構(gòu)造成確定所述光檢測(cè)器檢測(cè)到的所述可見(jiàn)變化是否超過(guò)了預(yù)定的閾值；以及其中，所述控制單元構(gòu)造成在檢測(cè)到的所述變化超過(guò)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)的情況下發(fā)送警告信肩、O
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒管道包括過(guò)渡件和襯套中的一個(gè)；以及其中，所述光檢測(cè)器附連到燃燒器殼體、沖擊套管和流動(dòng)套管中的一個(gè)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)涂層包括隔熱涂層；以及其中，所述指示涂層包含粘合劑，所述粘合劑包括陶瓷粘合劑、陶瓷灰泥和環(huán)氧硅樹(shù)脂中的一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指示涂層包含粘合劑；其中，所述指示涂層的所述粘合劑構(gòu)造成結(jié)合到所述燃燒管道的所述冷側(cè)上，直到達(dá)到所述閾值溫度為止；以及其中，所述指示涂層的所述粘合劑構(gòu)造成一旦達(dá)到所述閾值溫度就退化。
15.一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)所述燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)的燃燒管道中的缺陷的方法，其中，所述燃燒管道包括暴露于燃燒氣體的熱側(cè)和與所述熱側(cè)相反的冷側(cè)，所述方法包括以下步驟用指示涂層涂覆燃燒管道的所述冷側(cè)；將光檢測(cè)器定位成緊鄰所述燃燒管道的所述冷側(cè)，所述光檢測(cè)器包括包含所述指示涂層的視場(chǎng)；以及在所述燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，使用所述光檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)所述指示涂層的可見(jiàn)變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括用保護(hù)涂層涂覆所述燃燒管道的所述熱側(cè)的步驟；其中，所述指示涂層的所述可見(jiàn)變化是由于所述冷側(cè)達(dá)到閾值溫度而造成的，所述閾值溫度對(duì)應(yīng)于所述保護(hù)涂層中的預(yù)定的大小的缺陷；以及其中，所述缺陷包括所述保護(hù)涂層從所述熱側(cè)上剝落。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在所述冷側(cè)上的區(qū)域在運(yùn)行期間至少達(dá)到閾值溫度之后，所述指示涂層構(gòu)造成包括所述可見(jiàn)變化；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)所述指示涂層的所述可見(jiàn)變化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括所述指示涂層與所述冷側(cè)脫開(kāi)；其中，所述指示涂層包括第一顏色；其中，所述燃燒管道的所述冷側(cè)包括第二顏色；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)所述第一顏色和所述第二顏色之間的差異。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括顏色的變化；以及其中，所述光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)顏色的變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述可見(jiàn)變化包括所述指示涂層的燃燒 ο
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述指示涂層包含在燃燒之后發(fā)出亮光的摻雜劑；以及其中，所述光檢測(cè)器包括光電二極管光傳感器和構(gòu)造成檢測(cè)由所述摻雜劑的燃燒發(fā)出的亮光的分光鏡中的一個(gè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括確定所述光檢測(cè)器檢測(cè)到的所述可見(jiàn)變化是否超過(guò)預(yù)定的閾值的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述燃燒管道包括過(guò)渡件和襯套中的一個(gè)；其中，所述光檢測(cè)器附連到燃燒器殼體、沖擊套管和流動(dòng)套管中的一個(gè)上；其中，所述保護(hù)涂層包括隔熱涂層；以及其中，所述指示涂層包含粘合劑，所述粘合劑包括陶瓷粘合劑、陶瓷灰泥和環(huán)氧硅樹(shù)脂中的一個(gè)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述指示涂層包含粘合劑；其中，所述指示涂層的所述粘合劑構(gòu)造成結(jié)合到所述燃燒管道的所述冷側(cè)上，直到達(dá)到所述閾值溫度為止；以及其中，所述指示涂層的所述粘合劑構(gòu)造成一旦達(dá)到所述閾值溫度就退化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器中材料缺陷的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。一種用于在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)的燃燒管道中的缺陷的系統(tǒng)，其中，燃燒管道包括暴露于燃燒氣體的熱側(cè)和與熱側(cè)相反的冷側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括瞄準(zhǔn)燃燒管道的冷側(cè)的光檢測(cè)器，光檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)燃燒管道的冷側(cè)的可見(jiàn)變化。
文檔編號(hào)G01N21/88GK102608120SQ20111046191
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者A·W·克魯爾, D·高什, M·P·伯克比爾, P·A·G·克里什納, S·杜加 申請(qǐng)人:通用電氣公司