本公開(kāi)大體上涉及用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的方法，并且更具體地涉及提供用于變形分析的備選數(shù)據(jù)收集途徑的方法。

背景技術(shù)：

遍及各種工業(yè)應(yīng)用，設(shè)備構(gòu)件經(jīng)受許多極端條件(例如，高溫、高壓、大應(yīng)力負(fù)載等)。隨著時(shí)間的過(guò)去，設(shè)備的獨(dú)立構(gòu)件可遭受可縮短構(gòu)件的使用壽命的蠕變和/或變形。例如，此類問(wèn)題可適用于一些渦輪機(jī)。

渦輪機(jī)廣泛用于如發(fā)電和飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的領(lǐng)域中。例如，常規(guī)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒器區(qū)段和至少一個(gè)渦輪區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段構(gòu)造成在空氣流動(dòng)穿過(guò)壓縮機(jī)區(qū)段時(shí)壓縮空氣?？諝饨又鴱膲嚎s機(jī)區(qū)段流動(dòng)至燃燒器區(qū)段，在該處，其與燃料混合并且燃燒，生成熱氣流。熱氣流提供至渦輪區(qū)段，該渦輪區(qū)段通過(guò)從其抽取能量來(lái)使用熱氣流，以對(duì)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它各種負(fù)載供能。

在渦輪機(jī)的操作期間，渦輪機(jī)內(nèi)和特別是渦輪機(jī)的渦輪區(qū)段內(nèi)的各種構(gòu)件(共同稱為渦輪構(gòu)件)，如渦輪葉片可經(jīng)受由高溫和高應(yīng)力引起的蠕變。對(duì)于渦輪葉片，蠕變可引起整個(gè)葉片的部分或整個(gè)葉片伸長(zhǎng)，以使葉片末端接觸靜止結(jié)構(gòu)，例如，渦輪殼，并且在操作期間潛在地引起不需要的振動(dòng)和/或降低的性能。

因此，可針對(duì)蠕變監(jiān)測(cè)構(gòu)件如渦輪構(gòu)件。針對(duì)蠕變監(jiān)測(cè)構(gòu)件的一個(gè)途徑在于將應(yīng)變傳感器構(gòu)造在構(gòu)件上，并且以各種間隔分析應(yīng)變傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)與蠕變應(yīng)變相關(guān)聯(lián)的變形。

已知的應(yīng)變傳感器典型地包括定位器元件和各種分析元件，并且分析元件關(guān)于定位器元件的測(cè)量在不同時(shí)間處進(jìn)行，并且經(jīng)分析來(lái)監(jiān)測(cè)變形。然而，一個(gè)問(wèn)題在于定位器元件可在構(gòu)件的操作期間變得受損或失去，因此致使隨后的分析不可能。另一個(gè)問(wèn)題在于，需要應(yīng)變傳感器具有多個(gè)元件，如，定位器元件和多種分析元件，以便于變形監(jiān)測(cè)。對(duì)任何一個(gè)元件的損壞可致使應(yīng)變傳感器不可用。

因此，用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的備選方法是本領(lǐng)域中期望的。具體而言，提供備選途徑來(lái)收集數(shù)據(jù)用于變形分析的方法將是有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐學(xué)習(xí)。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了一種用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的方法。構(gòu)件具有外表面。該方法包括使構(gòu)造在構(gòu)件上的參考特征的質(zhì)心定位，以及在第一時(shí)間處測(cè)量參考特征的特性關(guān)于質(zhì)心的第一值。該方法還包括在第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處測(cè)量特性關(guān)于質(zhì)心的第二值，以及比較第一值和第二值。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了一種用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的方法。構(gòu)件具有外表面。該方法包括使構(gòu)造在構(gòu)件上的第一參考特征和第二參考特征的質(zhì)心定位，以及在第一時(shí)間處測(cè)量第一參考特征的質(zhì)心與第二參考特征的質(zhì)心之間的第一距離。該方法還包括在第二時(shí)間處測(cè)量第一參考特征的質(zhì)心和第二參考特征的質(zhì)心之間的第二距離，以及比較第一距離和第二距離。

技術(shù)方案1.一種用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的方法，所述構(gòu)件具有外表面，所述方法包括：

使構(gòu)造在所述構(gòu)件上的參考特征的質(zhì)心定位；

在第一時(shí)間處測(cè)量所述參考特征的特性關(guān)于所述質(zhì)心的第一值；

在所述第一時(shí)間之后的第二時(shí)間處測(cè)量所述特性關(guān)于所述質(zhì)心的第二值；以及

比較所述第一值和所述第二值。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述特性為面積、高度、寬度、周長(zhǎng)、一階慣性矩或二階慣性矩中的一種。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述參考特征為多個(gè)參考特征，并且還包括以下步驟：使用于所述多個(gè)參考特征中的各個(gè)的特性的第一值平均來(lái)獲得平均第一值，以及使用于所述多個(gè)參考特征中的各個(gè)的特性的第二值平均來(lái)獲得平均第二值，并且其中所述比較步驟包括比較所述平均第一值和所述平均第二值。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，測(cè)量所述第一值的步驟在二維坐標(biāo)系中關(guān)于所述質(zhì)心執(zhí)行，并且其中測(cè)量所述第二值的步驟在所述二維坐標(biāo)系中關(guān)于所述質(zhì)心執(zhí)行。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述第一時(shí)間處接收所述參考特征的圖像，以及在所述第二時(shí)間處接收所述參考特征的圖像。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述第一時(shí)間在所述構(gòu)件的操作使用之前發(fā)生，并且所述第二時(shí)間在所述構(gòu)件的操作使用之后發(fā)生。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述參考特征為構(gòu)造在所述構(gòu)件上的應(yīng)變傳感器的元件。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述參考特征構(gòu)造在所述構(gòu)件的所述外表面上。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件為渦輪構(gòu)件。

技術(shù)方案10.一種用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的方法，所述構(gòu)件具有外表面，所述方法包括：

使構(gòu)造在所述構(gòu)件上的第一參考特征和第二參考特征的質(zhì)心定位；

在第一時(shí)間處測(cè)量所述第一參考特征的所述質(zhì)心與所述第二參考特征的所述質(zhì)心之間的第一距離；

在第二時(shí)間處測(cè)量所述第一參考特征的所述質(zhì)心與所述第二參考特征的所述質(zhì)心之間的第二距離；以及

比較所述第一距離和所述第二距離。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將第一權(quán)重因數(shù)分配至所述第一參考特征和將第二權(quán)重因數(shù)分配至所述第二參考特征的步驟，所述第一權(quán)重因數(shù)基于所述第一參考特征的面積，所述第二權(quán)重因數(shù)基于所述第二參考特征的面積。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第二參考特征為多個(gè)第二參考特征。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第一參考特征為多個(gè)第一參考特征。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，測(cè)量所述第一距離的步驟在二維坐標(biāo)系中執(zhí)行，并且其中測(cè)量所述第二值的步驟在所述二維坐標(biāo)系中執(zhí)行。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述第一時(shí)間處接收所述第一參考特征和所述第二參考特征的圖像，以及在所述第二時(shí)間處接收所述第一參考特征和所述第二參考特征的圖像。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第一時(shí)間在所述構(gòu)件的操作使用之前發(fā)生，并且所述第二時(shí)間在所述構(gòu)件的操作使用之后發(fā)生。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第一參考特征和所述第二參考特征為構(gòu)造在所述構(gòu)件上的應(yīng)變傳感器的元件。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其特征在于，所述第一參考特征設(shè)置在所述應(yīng)變傳感器的串行區(qū)域內(nèi)。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述第一參考特征和所述第二參考特征構(gòu)造在所述構(gòu)件的所述外表面上。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件為渦輪構(gòu)件。

本發(fā)明的這些及其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入在本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說(shuō)明

包括針對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開(kāi)放的公開(kāi)在參照附圖的說(shuō)明書(shū)中闡述，在該附圖中：

圖1為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括應(yīng)變傳感器和多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的示例性構(gòu)件的透視圖；

圖2為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的在第一時(shí)間處的示例性應(yīng)變傳感器的圖像；

圖3為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的在第二時(shí)間處的圖2的應(yīng)變傳感器的圖像；

圖4為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的在第一時(shí)間處的示例性節(jié)點(diǎn)的圖像；

圖5為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的在第二時(shí)間處的圖4的節(jié)點(diǎn)的圖像；

圖6為根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件的系統(tǒng)的透視圖；

圖7為示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖；以及

圖8為示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。

部件列表

10渦輪構(gòu)件

11外表面

30，30′，30″參考特征

32負(fù)空間

35節(jié)點(diǎn)

40應(yīng)變傳感器

41分析特征

42分析區(qū)域

43定位器特征

44定位器區(qū)域

45串行特征

46串行區(qū)域

48距離

50x軸

52y軸

54z軸

100系統(tǒng)

102成像裝置

104處理器

110透鏡組件

112圖像采集裝置

130機(jī)械臂

200方法

210方法步驟

220方法步驟

222質(zhì)心

230方法步驟

232第一值

240方法步驟

250方法步驟

252第二值

260方法步驟

310方法步驟

320方法步驟

322′，322″質(zhì)心

330方法步驟

332第一距離

340方法步驟

350方法步驟

352第二距離

360方法步驟

370方法步驟

372第一權(quán)重因數(shù)

374第二權(quán)重因數(shù)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。各個(gè)實(shí)例經(jīng)由闡釋本發(fā)明提供，而不限制本發(fā)明。實(shí)際上，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見(jiàn)的是，可在本發(fā)明中作出各種改型和變型，而不脫離本發(fā)明的范圍或精神。例如，示為或描述為一個(gè)實(shí)施例的部分的特征可與另一個(gè)實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因此，意圖是，本發(fā)明覆蓋歸入所附權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)的此類改型和變型。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，構(gòu)件10示為具有其所構(gòu)造的多個(gè)參考特征30。具體而言，示出了應(yīng)變傳感器40和多個(gè)節(jié)點(diǎn)35。應(yīng)變傳感器40可包括如本文中論述的多個(gè)表面特征，并且各個(gè)節(jié)點(diǎn)35可為表面特征30。構(gòu)件10(和更具體而言，整個(gè)構(gòu)件10的基底)可包括用于多種不同應(yīng)用中的多種類型的構(gòu)件，如例如，用于高溫應(yīng)用中的構(gòu)件(例如，包括鎳基或鈷基超級(jí)合金的構(gòu)件)。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括工業(yè)燃?xì)鉁u輪或蒸汽渦輪構(gòu)件，如燃燒構(gòu)件或熱氣體路徑構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括渦輪葉片、壓縮機(jī)葉片、導(dǎo)葉、噴嘴、護(hù)罩、轉(zhuǎn)子、過(guò)渡件或殼。在其它實(shí)施例中，構(gòu)件10可包括渦輪的任何其它構(gòu)件，如用于燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪等的任何其它構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，構(gòu)件可包括非渦輪構(gòu)件，其包括但不限于汽車構(gòu)件(例如，小汽車、卡車等)、航空航天構(gòu)件(例如，飛機(jī)、直升機(jī)、航天飛機(jī)、鋁零件等)、機(jī)車或軌道構(gòu)件(例如，列車、列車軌道等)、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或土木工程構(gòu)件(例如，橋梁、建筑物、施工設(shè)備等)，以及/或發(fā)電站或化學(xué)處理構(gòu)件(例如，用于高溫應(yīng)用中的管)。

構(gòu)件10具有外表面11，表面特征30可構(gòu)造在外表面11上或下方。根據(jù)本公開(kāi)的表面特征30可使用任何適合的技術(shù)構(gòu)造在外表面11上，該任何適合的技術(shù)包括沉積技術(shù)；其它適合的添加制造技術(shù)；削減技術(shù)如激光消融、雕刻、機(jī)加工等；外形改變技術(shù)，如退火、直接表面變色，或用以引起反射率的局部變化的技術(shù)；使用適合的安裝設(shè)備或技術(shù)如粘附、焊接、硬釬焊等的先前形成的表面特征30的安裝；或識(shí)別可作用為表面特征30的構(gòu)件的外表面11的之前存在的特性。此外，在另外的備選實(shí)施例中，表面特征30可在構(gòu)件10的制造期間或之后使用適合的嵌入技術(shù)構(gòu)造在外表面11下方。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1至3，應(yīng)變傳感器40大體上包括多個(gè)參考特征30。例如，應(yīng)變傳感器40的參考特征30可為分析特征41、定位器特征43或串行特征45。分析特征41可設(shè)置在分析區(qū)域42內(nèi)，定位器特征43可設(shè)置在定位器區(qū)域44內(nèi)，并且串行特征45可設(shè)置在應(yīng)變傳感器40的串行區(qū)域46內(nèi)。大體上，定位器特征43用作用于定位器特征43與各種分析特征41之間的距離48的測(cè)量的參考點(diǎn)。如本文中論述的，測(cè)量可在多個(gè)不同時(shí)間處進(jìn)行。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，這些測(cè)量可有助于確定構(gòu)件10的該區(qū)域處的應(yīng)變量、應(yīng)變率、蠕變、疲勞、應(yīng)力等。只要距離48可測(cè)量，則取決于特定構(gòu)件10，參考特征30大體上可設(shè)置在多種距離處且在多種位置。此外，參考特征30可包括點(diǎn)、線、圓、框或任何其它幾何或非幾何形狀，只要它們能夠一致地識(shí)別，并且可用于測(cè)量距離48。

應(yīng)變傳感器40可包括多種不同的構(gòu)造和截面，如通過(guò)并入多種不同形狀、尺寸和位置的參考特征30。例如，如圖2和3中所示且如本文中論述的，應(yīng)變傳感器40可包括多種不同參考特征30，其包括各種形狀和尺寸。此類實(shí)施例可提供更多種類的距離測(cè)量48。更多種類還可通過(guò)提供橫跨更多種類的位置的應(yīng)變測(cè)量來(lái)提供構(gòu)件10的特定部分上的更穩(wěn)健應(yīng)變分析。

此外，各種大小的應(yīng)變傳感器40的值可取決于例如構(gòu)件10、應(yīng)變傳感器40的位置、測(cè)量的目標(biāo)精度、應(yīng)用技術(shù)和光學(xué)測(cè)量技術(shù)。例如，在一些實(shí)施例中，應(yīng)變傳感器40可包括范圍從小于1毫米到大于300毫米的長(zhǎng)度和寬度。此外，應(yīng)變傳感器40可包括任何厚度，其適合于應(yīng)用和隨后光學(xué)識(shí)別，而不顯著地影響下置構(gòu)件10的性能。值得注意地，該厚度可為遠(yuǎn)離表面11的正厚度(如，在使用添加技術(shù)時(shí))，或到表面11中的負(fù)厚度(如，在使用削減技術(shù)時(shí))。例如，在一些實(shí)施例中，應(yīng)變傳感器40可包括小于從大約0.01毫米到大于1毫米的厚度。在一些實(shí)施例中，應(yīng)變傳感器40可具有大致一致的厚度。此類實(shí)施例可有助于便于用于第一參考點(diǎn)41與第二參考點(diǎn)42之間的隨后應(yīng)變計(jì)算的更準(zhǔn)確測(cè)量。

如所示，參考特征30可在一些實(shí)施例中由負(fù)空間32與彼此分開(kāi)。例如，應(yīng)變傳感器40可包括由負(fù)空間32(即，其中應(yīng)變傳感器(和其參考特征)材料未施加的區(qū)域)分開(kāi)的至少兩個(gè)施加的參考特征30。負(fù)空間32可包括例如構(gòu)件10的外表面11的暴露部分。作為備選或此外，負(fù)空間32可包括隨后施加的對(duì)比(即，視覺(jué)對(duì)比，紫外或紅外光譜中的對(duì)比，或電磁光譜中的任何其它適合的波長(zhǎng)范圍中的對(duì)比)材料，其不同于參考特征30的材料(或反之亦然)。

如論述的，在一些實(shí)施例中，應(yīng)變傳感器40可包括串行區(qū)域46，其可包括多個(gè)串行特征45。這些特征45可大體上形成任何類型的條碼、標(biāo)記、標(biāo)簽、序列號(hào)、圖案或便于該特定應(yīng)變傳感器40的識(shí)別的其它識(shí)別系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，串行區(qū)域46可此外或作為備選包括關(guān)于構(gòu)件10或應(yīng)變傳感器40構(gòu)造在其上的整個(gè)組件的信息。串行區(qū)域46可由此有助于識(shí)別和跟蹤特定應(yīng)變傳感器40、構(gòu)件10或甚至全部組件，以有助于關(guān)聯(lián)測(cè)量結(jié)果用于過(guò)去、當(dāng)前和將來(lái)的操作跟蹤。

此外或作為備選，如上文論述的且如圖1，4和5中所示，一個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)35可構(gòu)造在構(gòu)件10上。節(jié)點(diǎn)35大體上為獨(dú)立的表面特征，其構(gòu)造在構(gòu)件10上，并且并未在如本文中論述的應(yīng)變傳感器40的結(jié)構(gòu)內(nèi)。節(jié)點(diǎn)35可使用如本文中關(guān)于應(yīng)變傳感器40和其表面特征30論述的材料和/或技術(shù)來(lái)形成。此外，節(jié)點(diǎn)35可具有如本文中關(guān)于應(yīng)變傳感器40和其表面特征30論述的任何適合的形狀或尺寸。

表面特征30可大體上構(gòu)造在各種構(gòu)件10的多種位置中的一個(gè)或更多個(gè)。例如，如上文論述的，表面特征30可構(gòu)造在葉片、導(dǎo)葉、噴嘴、護(hù)罩、轉(zhuǎn)子、過(guò)渡件或殼上。在此類實(shí)施例中，表面特征30可構(gòu)造在已知在單元操作期間經(jīng)歷各種力的一個(gè)或更多個(gè)位置，如在翼型件、平臺(tái)、末端或任何其它適合的位置上或附近。此外，表面特征30可構(gòu)造在已知經(jīng)歷升高溫度的一個(gè)或更多個(gè)位置。例如，表面特征30可構(gòu)造在熱氣體路徑或燃燒渦輪構(gòu)件10上。

如本文中論述的且如圖1中所示，多個(gè)表面特征30可構(gòu)造在單個(gè)構(gòu)件10和/或多個(gè)構(gòu)件10上。例如，多個(gè)表面特征30可在各種位置處構(gòu)造在單個(gè)構(gòu)件10(例如，渦輪葉片)上，使得應(yīng)變可在關(guān)于獨(dú)立構(gòu)件10的較多數(shù)量的位置處確定。作為備選或此外，多個(gè)類似的構(gòu)件10(例如，多個(gè)渦輪葉片)可均具有表面特征30，其構(gòu)造在標(biāo)準(zhǔn)位置，以使由各個(gè)特定構(gòu)件10經(jīng)歷的應(yīng)變的量可與其它類似的構(gòu)件10比較。在甚至一些實(shí)施例中，同一組件的多個(gè)不同構(gòu)件10(例如，用于同一渦輪的葉片和導(dǎo)葉)可均具有構(gòu)造在其上的表面特征30，以使可確定在整個(gè)組件內(nèi)的不同位置處經(jīng)歷的應(yīng)變的量。

圖1至5中附加地示出了坐標(biāo)系。坐標(biāo)系包括x軸50、y軸52和z軸54，它們所有都相互正交于彼此。

現(xiàn)在參照?qǐng)D6，示出了用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件10(和其變形)的系統(tǒng)100。例如，系統(tǒng)100可包括一個(gè)或更多個(gè)表面特征30，其能夠構(gòu)造在一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件10上，如上文論述的。系統(tǒng)100還包括圖像采集裝置102和處理器104。圖像采集裝置102大體上獲得(多個(gè))表面特征30的圖像，并且處理器104大體上分析圖像并且執(zhí)行其它功能，如本文中論述的。

成像裝置102可包括透鏡組件110和圖像采集裝置112。透鏡組件110可大體上放大由透鏡組件110看到的圖像，用于由圖像采集裝置112處理。在一些實(shí)施例中，透鏡組件110可例如為適合的相機(jī)透鏡、望遠(yuǎn)鏡透鏡等，并且可包括間隔開(kāi)來(lái)提供所需的放大的一個(gè)或更多個(gè)透鏡。圖像采集裝置112可大體上與透鏡組件110連通用于接收和處理來(lái)自透鏡組件110的光以生成圖像。例如，在示例性實(shí)施例中，圖像采集裝置112可為相機(jī)傳感器，其接收和處理來(lái)自相機(jī)透鏡的光以生成圖像，如，數(shù)字圖像，如大體上理解的。圖像采集裝置112(和大體上裝置102)還可經(jīng)由例如適合的有線或無(wú)線連接來(lái)與處理器104通信，用于儲(chǔ)存和分析來(lái)自圖像采集裝置112和大體上裝置102的圖像。值得注意地，在示例性實(shí)施例中，處理器104操作成像裝置102來(lái)執(zhí)行各種公開(kāi)的步驟。

如論述的，系統(tǒng)100還可包括處理器104。大體上，如本文中使用的，用語(yǔ)″處理器″不僅是指本領(lǐng)域中稱為包括在計(jì)算機(jī)中的集成電路，而且是指控制器、微控制器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器(plc)、專用集成電路，以及其它可編程電路。處理器104還可包括各種輸入/輸出通道用于接收來(lái)自各種其它構(gòu)件的輸入和發(fā)送控制信號(hào)至各種其它構(gòu)件，利用其，處理器104與諸如成像裝置102、機(jī)械臂(本文中論述)等通信。處理器104可大體上執(zhí)行各種步驟，如本文中論述的。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本公開(kāi)的處理器104可為與系統(tǒng)100的其它各種構(gòu)件通信的單個(gè)主處理器104，并且/或者可包括多個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件處理器，即，成像裝置處理器、數(shù)據(jù)采集裝置處理器、機(jī)械臂處理器等。各種獨(dú)立的構(gòu)件處理器可與彼此通信，并且還可與主處理器通信，并且這些構(gòu)件可共同地稱為處理器104。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，圖像采集裝置112可為處理器104的子構(gòu)件，或者可為與處理器104通信的、與處理器104分開(kāi)的構(gòu)件。

如圖6中進(jìn)一步所示，系統(tǒng)100可包括機(jī)械臂130。機(jī)械臂130可支持和便于系統(tǒng)100的其它構(gòu)件(如，成像裝置102和/或處理器104)的移動(dòng)。例如，成像裝置102可安裝于機(jī)械臂130。處理器104可與機(jī)械臂130通信，如利用各種馬達(dá)和/或其驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，并且可促動(dòng)機(jī)械臂130來(lái)按需要移動(dòng)。在示例性實(shí)施例中，此類移動(dòng)可使成像裝置102關(guān)于構(gòu)件102和其上的(多個(gè))表面特征30定位。在示例性實(shí)施例中，機(jī)械臂130為六自由度的臂130，其提供沿和繞著軸線50，52，54的移動(dòng)。

在備選實(shí)施例中，系統(tǒng)100可包括用于支持和便于系統(tǒng)100的其它構(gòu)件(如，成像裝置102和/或處理器104)的移動(dòng)的其它適合的裝置。例如，此類裝置可與處理器104通信。例如，系統(tǒng)100可包括檢孔儀、移動(dòng)機(jī)器人(如，蛇形機(jī)器人)，或其它適合的裝置。一些此類裝置可便于在構(gòu)件10在相關(guān)聯(lián)的組件(即，渦輪機(jī)、燃?xì)鉁u輪等)中在原位時(shí)如本文中論述的各種步驟的執(zhí)行。作為備選，構(gòu)件10可在執(zhí)行此類步驟時(shí)從組件除去。

現(xiàn)在參照?qǐng)D7和8，本公開(kāi)進(jìn)一步針對(duì)用于監(jiān)測(cè)構(gòu)件10的方法200。在示例性實(shí)施例中，處理器104可用于執(zhí)行本文中論述的各種方法步驟200。因此，系統(tǒng)100和方法200可構(gòu)造用于操作，如本文中論述的。

例如，參照?qǐng)D4，5和7，方法200可在一些實(shí)施例中包括在第一時(shí)間(見(jiàn)圖4)處接收參考特征30的圖像的步驟210。例如，圖像可由處理器104從成像裝置102接收。例如，參考特征30可為如圖4和5中所示的節(jié)點(diǎn)35，或者作為備選，可為應(yīng)變傳感器40的元件，如分析特征41、定位器特征43或串行特征45。

第一時(shí)間可大體上與本文中論述的第二時(shí)間(見(jiàn)圖5)不同并且在其之前，并且第二時(shí)間因此在第一時(shí)間之后。具體而言，第一時(shí)間可為在參考特征30構(gòu)造在構(gòu)件10上時(shí)且在構(gòu)件10的任何操作使用之前的時(shí)間，或在參考特征30構(gòu)造在構(gòu)件10上時(shí)且在構(gòu)件10的操作使用的第一時(shí)段之后的時(shí)間。操作使用大體上是在其中變形可發(fā)生的環(huán)境中的構(gòu)件10的使用，如，在渦輪機(jī)(即，燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪等)，或其它適合的組件中，如上文論述的。第二時(shí)間可為在參考特征30構(gòu)造在構(gòu)件10上時(shí)且在構(gòu)件10的操作使用的時(shí)段之后的時(shí)間，該時(shí)段可例如為未看到操作使用的關(guān)于構(gòu)件10的第一時(shí)段，或看到操作使用的第一時(shí)段的關(guān)于構(gòu)件10的第二時(shí)段。

例如，方法200還可包括使參考特征30的質(zhì)心222定位的步驟220，如，步驟210中接收到的參考特征30的圖像的質(zhì)心。例如，質(zhì)心222可定位在二維坐標(biāo)系中，如利用x軸50和y軸52的x-y坐標(biāo)系，如所示。例如，二維坐標(biāo)系可應(yīng)用于步驟210中接收到的圖像，以及針對(duì)參考特征30定位的質(zhì)心222。

根據(jù)本公開(kāi)的質(zhì)心為區(qū)域(如二維區(qū)域)的幾何中心，并且因此是該形狀的所有點(diǎn)的算術(shù)平均或平均位置。在示例性實(shí)施例中，質(zhì)心可通過(guò)成像裝置102和處理器104的使用來(lái)定位。在分析例如參考特征的圖像時(shí)，處理器104可計(jì)算參考特征的質(zhì)心并且因此使其定位。

例如，方法200還可包括在第一時(shí)間處測(cè)量參考特征30的一個(gè)或更多個(gè)特性關(guān)于質(zhì)心222的第一值232的步驟230。例如，在第一時(shí)間處取得的圖像可在步驟210中接收到，并且質(zhì)心222針對(duì)參考特征30定位。參考特征30的一個(gè)或更多個(gè)特性可接著測(cè)量來(lái)獲得用于其的第一值232。質(zhì)心222可用作用于參考特征30的參考點(diǎn)，一個(gè)或更多個(gè)特性可從其測(cè)量。例如，如論述的，二維坐標(biāo)系可建立，并且質(zhì)心222位于二維坐標(biāo)系中。質(zhì)心222可用作可從其測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)特性的二維坐標(biāo)系中的參考點(diǎn)。因此，第一值232可在二維坐標(biāo)系中關(guān)于質(zhì)心222測(cè)量。

例如，根據(jù)本公開(kāi)的參考特征30的特性可為參考特征30的任何適合的二維或三維性質(zhì)。例如，參考特征30可為面積、高度(如，最大高度)、寬度(如，最大寬度)、周長(zhǎng)、一階慣性矩、二階慣性矩等。在示例性實(shí)施例中，特性可在步驟210中取得的圖像中測(cè)量，并且第一值232由此類測(cè)量獲得。

例如，方法200還可包括在第二時(shí)間(見(jiàn)圖5)處接收參考特征30的圖像的步驟240，如本文中論述的。例如，圖像可由處理器104從成像裝置102接收。

例如，方法200還可包括在第二時(shí)間處測(cè)量參考特征30的一個(gè)或更多個(gè)特性關(guān)于質(zhì)心222的第二值252的步驟250。例如，在第二時(shí)間處取得的圖像可在步驟240中接收到，并且質(zhì)心222針對(duì)參考特征30定位。參考特征30的一個(gè)或更多個(gè)特性可接著測(cè)量來(lái)獲得用于其的第二值232。質(zhì)心222可再次用作用于參考特征30的參考點(diǎn)，一個(gè)或更多個(gè)特性可從其測(cè)量。例如，如論述的，二維坐標(biāo)系可再次建立，并且質(zhì)心222位于二維坐標(biāo)系中。質(zhì)心222可用作可從其測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)特性的二維坐標(biāo)系中的參考點(diǎn)。因此，第二值252可在二維坐標(biāo)系中關(guān)于質(zhì)心222測(cè)量。

例如，方法200還可包括比較第一值232和第二值252的步驟260。此類比較可用于變形分析中，以便確定局部變形(如例如，應(yīng)變)是否在構(gòu)件中發(fā)生。在一些實(shí)施例中，例如，可確定第一值232與第二值252之間的差異。該差異可用于確定是否發(fā)生變形。

值得注意地，在一些實(shí)施例中，步驟210，220，230，240，250和/或260可針對(duì)構(gòu)造在構(gòu)件10上的多個(gè)參考特征30執(zhí)行。在示例性實(shí)施例中，類似的特性和其第一值232和第二值252可用于變形分析。例如，方法200還可包括使用于多個(gè)參考特征30中的各個(gè)的特性的第一值232平均來(lái)獲得平均第一值232′的步驟，以及使用于多個(gè)參考特征30中的各個(gè)的特性的第二值252平均來(lái)獲得平均第二值252′的步驟。比較步驟260可接著包括將平均第一值232′與平均第二值252′相比較。

此類方法便于利用單個(gè)參考特征30的變形監(jiān)測(cè)，以及隨著時(shí)間的過(guò)去的對(duì)此類參考特征30的特性的改變。因此，所得的變形監(jiān)測(cè)通過(guò)不需要依靠多個(gè)參考特征30之間的測(cè)量，以便便于進(jìn)一步比較和變形分析而為更可靠的。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，3和8，此外或作為備選，根據(jù)本公開(kāi)的方法可包括用于利用多個(gè)參考特征30監(jiān)測(cè)變形的各種步驟。例如，在一些實(shí)施例中，方法200可包括在第一時(shí)間(見(jiàn)圖2)處接收一個(gè)或更多個(gè)第一參考特征30′和一個(gè)或更多個(gè)第二參考特征30″的圖像的步驟310。例如，圖像可由處理器104從成像裝置102接收。例如，參考特征30′，30″可為節(jié)點(diǎn)35，或者作為備選，可為應(yīng)變傳感器40的元件，如，分析特征41、定位器特征43或串行特征45。在特定示例性實(shí)施例中，第一參考特征30′可為串行特征45，并且因此設(shè)置在串行區(qū)域46中，并且第二參考特征30″可為分析特征41，并且因此設(shè)置在分析區(qū)域42中。

例如，方法200還可包括使各個(gè)第一參考特征30′的質(zhì)心322′和各個(gè)第二參考特征30″的質(zhì)心322″定位的步驟320，如，步驟310中接收到的參考特征30′，30″的圖像的質(zhì)心。例如，質(zhì)心322′，322″可定位在二維坐標(biāo)系中，如利用x軸50和y軸52的x-y坐標(biāo)系，如所示。例如，二維坐標(biāo)系可應(yīng)用于步驟310中接收到的圖像，以及針對(duì)參考特征30定位的質(zhì)心322′，322″。

例如，方法300還可包括在第一時(shí)間處測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)質(zhì)心322′與一個(gè)或更多個(gè)質(zhì)心322″之間的第一距離332的步驟330。第一距離332可為第一時(shí)間處的質(zhì)心322′與質(zhì)心322″之間的距離。例如，在第一時(shí)間處取得的圖像可在步驟310中接收到，并且質(zhì)心322′，322″針對(duì)參考特征30′，30″定位。接著可測(cè)量第一距離332。例如，如論述的，二維坐標(biāo)系可建立，并且質(zhì)心322′，322″位于二維坐標(biāo)系中。因此，第一距離332可在二維坐標(biāo)系中測(cè)量。

方法200還可包括在第二時(shí)間(見(jiàn)圖3)處接收一個(gè)或更多個(gè)第一參考特征30′和一個(gè)或更多個(gè)第二參考特征30″的圖像的步驟340。例如，圖像可由處理器104從成像裝置102接收。

方法200還可包括在第二時(shí)間處測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)質(zhì)心322′與一個(gè)或更多個(gè)質(zhì)心322′之間的第二距離352的步驟350。第二距離352可為第二時(shí)間處的質(zhì)心322′與質(zhì)心322″之間的距離。例如，在第二時(shí)間處取得的圖像可在步驟340中接收到，并且質(zhì)心322′，322″針對(duì)參考特征30′，30″定位。接著可測(cè)量第二距離352。例如，如論述的，二維坐標(biāo)系可建立，并且質(zhì)心322′，322″位于二維坐標(biāo)系中。因此，第二距離352可在二維坐標(biāo)系中測(cè)量。

例如，方法200還可包括比較參考特征30′和30″之間的第一距離332和第二距離352的步驟360。此類(多個(gè))比較可用于變形分析中，以便確定局部變形(如例如，應(yīng)變)是否在構(gòu)件中發(fā)生。例如，在一些實(shí)施例中，可確定第一距離332與第二距離352之間的差異。該差異可用于確定是否發(fā)生變形。

值得注意地，在一些實(shí)施例中，方法200還可包括將第一權(quán)重因數(shù)372分配至各個(gè)第一參考特征30′和將第二權(quán)重因數(shù)374分配至各個(gè)第二參考特征30″的步驟370。各個(gè)權(quán)重因數(shù)372，374可基于對(duì)應(yīng)的參考特征30′，30″的面積。例如，具有特定面積(或在特定面積范圍內(nèi))的參考特征30可分配為1的權(quán)重因數(shù)。具有相對(duì)較大面積(或在特定的較大面積范圍內(nèi))的參考特征30可分配大于1的權(quán)重因數(shù)。具有相對(duì)較小面積(或在特定較小面積范圍內(nèi))的參考特征30可分配小于1的權(quán)重因數(shù)。例如，權(quán)重因數(shù)372，374可在比較步驟360期間利用，特別是在針對(duì)多組參考特征30′，30″比較多個(gè)第一距離332和第二距離352時(shí)。例如，權(quán)重因數(shù)372，374可用于增大或減小特定距離(或距離差異)對(duì)變形分析的影響。

此類方法便于在利用多個(gè)參考特征30時(shí)的變形監(jiān)測(cè)，特別是在利用應(yīng)變傳感器40時(shí)，應(yīng)變傳感器40包括從應(yīng)變傳感器40到應(yīng)變傳感器40不同的串行特征45。例如，根據(jù)本公開(kāi)的方法200的利用通過(guò)允許串行特征45和/或其它適合的特征用于變形分析來(lái)減少或消除對(duì)定位器特征43的依靠。因此，所得的變形監(jiān)測(cè)通過(guò)不需要依靠特定參考特征30之間的測(cè)量，以便便于進(jìn)一步比較和變形分析而為更可靠的。

該書(shū)面的描述使用實(shí)例以公開(kāi)本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例包括不與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。