自動光學(xué)檢測工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)和其它發(fā)電機(jī)械的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)檢測諸如燃?xì)夂驼羝啓C(jī)的發(fā)電機(jī)械的內(nèi)部部件，光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)能夠沿預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑自動地將相機(jī)視場(FOV)定位至機(jī)械內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲圖像。自動相機(jī)定位和圖像捕獲可自動地開始或在接收到操作者許可后開始。預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑可由操作者將檢測儀器手動定位在發(fā)電機(jī)器或相同類型的類似機(jī)器內(nèi)并記錄定位步驟以用于將來再現(xiàn)而限定。導(dǎo)航路徑還可由可視化模擬限定。
【專利說明】自動光學(xué)檢測工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)和其它發(fā)電機(jī)械的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求與其同時申請的具有指定序列號(未知)的題名“System And MethodFor Automated Optical Inspection Of Industrial Gas Turbines And Other PowerGeneration Machinery With Mult1-Axis Inspection Scope，，的案號為 N0.2011P22742US的共同未決美國實(shí)用新型申請以及與其同時申請的具有指定序列號(未知)的題名“System And Method For Automated Optical Inspection Of Industrial Gas TurbinesAnd Other Power Generation Machinery With Articulated Mult1-Axis InspectionScope”的案號為N0.2011P22744US的共同未決美國實(shí)用新型申請的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)和其它發(fā)電機(jī)械(非限制性地舉例來說，包括蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī))的無損內(nèi)部檢測的光學(xué)相機(jī)系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)，其能夠?qū)⑾鄼C(jī)視場(FOV)自動地定位至機(jī)械內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，并在不受人為干擾的情況下捕獲圖像。自動相機(jī)定位和圖像捕獲可以自動地開始或在接收到操作者許可后開始。

【背景技術(shù)】
[0004]比如蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電機(jī)械通常以定期的檢測和維護(hù)周期連續(xù)地運(yùn)行，在定期的檢測和維護(hù)周期時，渦輪機(jī)離線(taken off line)并關(guān)閉。舉例來說，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)通常將連續(xù)地運(yùn)行約4000小時以發(fā)電，因此，其離線并用于日常維護(hù)、檢測，并維修在檢測期間確認(rèn)的任何部件。為了定期維護(hù)而使燃?xì)廨啓C(jī)離線并最終完全關(guān)閉它是多天工程(mult1-day project)。一些潤輪機(jī)部件(比如潤輪機(jī)轉(zhuǎn)子部分)在超過100(TC (1832 0F )的溫度下運(yùn)行。在完全關(guān)閉之前，渦輪機(jī)需要48-72小時的冷卻時間來達(dá)到環(huán)境溫度，以降低部件扭曲或其它變形的可能性。在關(guān)閉階段期間，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過輔助驅(qū)動電機(jī)在約10RPM或更小下以“轉(zhuǎn)向齒輪模式(turning gear mode) ”旋轉(zhuǎn)，以降低轉(zhuǎn)子扭曲的可能性。其它渦輪機(jī)部件，比如渦輪機(jī)殼體也緩慢地冷卻到環(huán)境溫度。
[0005]當(dāng)渦輪機(jī)在高達(dá)約72小時的過程中冷卻至環(huán)境溫度時，可以用光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)檢測如今靜止的渦輪機(jī)的內(nèi)部部件。已知光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)使用剛性或柔性的光學(xué)管道鏡，光學(xué)管道鏡插入位于渦輪機(jī)周界附近的檢測端口中。管道鏡手動地定位成使其視場涵蓋潤輪機(jī)內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，比如一個或多個輪葉或葉片、燃燒室籃(combustor basket)等。光學(xué)地聯(lián)接至管道鏡的相機(jī)捕獲視場內(nèi)的關(guān)注物體的圖像，以由檢測者遠(yuǎn)程可視化和存儲(必要時)。
[0006]如果想要得到給定渦輪機(jī)檢測端口內(nèi)的不同關(guān)注區(qū)域的一系列不同圖像，則操作者必須手動地重新定位相機(jī)檢測系統(tǒng)管道鏡，以實(shí)現(xiàn)關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域與視場的期望相對對準(zhǔn)。相對對準(zhǔn)可通過物理地移動管道鏡使得其觀察端口定位在關(guān)注的靜止區(qū)域附近來實(shí)現(xiàn)。管道鏡與靜止渦輪機(jī)部件的這種相對移動的示例為:以不同取向?qū)⒐艿犁R插入靜止燃料室內(nèi)或使管道鏡沿徑向進(jìn)出渦輪機(jī)部分內(nèi)的輪葉排和葉片排之間的空間。相對對準(zhǔn)還可通過將管道鏡觀察端口維持在靜止位置并將所關(guān)注的渦輪機(jī)內(nèi)部部件移入靜止視場中來實(shí)現(xiàn)。渦輪機(jī)內(nèi)部部件與靜止管道鏡的相對移動的示例是:通過相繼地手動旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子幾度以及捕獲葉片圖像來檢測葉片排內(nèi)的不同葉片。轉(zhuǎn)子相繼地旋轉(zhuǎn)以在相機(jī)視場內(nèi)對準(zhǔn)排中的每個期望單獨(dú)葉片。
[0007]完整的渦輪機(jī)檢測要求檢測人員在相機(jī)檢測系統(tǒng)觀察端口與渦輪機(jī)內(nèi)的關(guān)注區(qū)域之間進(jìn)行多次手動相對重新定位序列。檢測質(zhì)量和生產(chǎn)率受到檢測者和檢測組的檢測和操縱技術(shù)的影響。由于燃?xì)廨啓C(jī)中的部件之間的復(fù)雜操縱路徑，檢測設(shè)備定位是有挑戰(zhàn)性的。例如，將管道鏡插入通過燃燒室檢測端口以檢測第一排輪葉的前緣或有關(guān)支撐件要求復(fù)合的操縱。檢測設(shè)備在渦輪機(jī)內(nèi)的不恰當(dāng)定位會潛在地?fù)p壞渦輪機(jī)內(nèi)部部件。通常需要多個操作者的檢測組來使用已知檢測方法和設(shè)備執(zhí)行手動檢測?？傊?，已知的手動相機(jī)檢測過程和檢測系統(tǒng)操縱是耗時的、本質(zhì)上是重復(fù)性的，并通常要求多個人員的檢測組進(jìn)行輔助。已知的手動相機(jī)檢測過程和檢測系統(tǒng)操縱所需的“人為因素”基于人為技術(shù)水平差別會引入非期望的檢測工藝差異。在給定人為技術(shù)差異的情況下，與其它組相比，一些檢測組能夠在較短時間內(nèi)完成檢測，獲得更好的圖像質(zhì)量，并具有較少的檢測損壞風(fēng)險。理想地，高績效檢測組的技術(shù)可由所有組取得而使用。
[0008]光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)和方法的領(lǐng)域中存在的一種需求是，與已知檢測設(shè)備和方法所獲得的相比，減少了執(zhí)行發(fā)電機(jī)械(非限制性地舉例來說，包括蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī))的無損內(nèi)部檢測所需的總用時，使得所述機(jī)械在維護(hù)周期期間可被更快地帶回線上，用于恢復(fù)發(fā)電。
[0009]光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)和方法的領(lǐng)域中存在的另一種需求是，能夠在單獨(dú)機(jī)器檢測周期內(nèi)或在多個不同機(jī)器的檢測周期內(nèi)始終并重復(fù)地將檢測設(shè)備定位在發(fā)電機(jī)械(非限制性地舉例來說，包括蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī))內(nèi)，而與已知的手動檢測設(shè)備和方法所獲得的相比，對機(jī)器內(nèi)部部件的損壞風(fēng)險最小，并具有高圖像質(zhì)量和更快的檢測周期時間。
[0010]光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)和方法的領(lǐng)域中存在的又一種需求是，幫助在不同檢測組之間使檢測技術(shù)水平和生產(chǎn)率均衡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]相應(yīng)地，共同或單獨(dú)地，本發(fā)明的潛在目的是制造用于發(fā)電機(jī)械(非限制性地舉例來說，包括蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī))的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)和方法，與已知的檢測設(shè)備和方法相比，其:減少了總的定期維護(hù)周期時間和單獨(dú)的檢測周期時間；在單獨(dú)機(jī)器檢測周期內(nèi)或在多個不同機(jī)器檢測周期內(nèi)始終并重復(fù)地定位檢測設(shè)備，而對機(jī)器內(nèi)部部件的損壞風(fēng)險最小，并具有高圖像質(zhì)量；有助于在不同檢測組之間使檢測技術(shù)水平和生產(chǎn)率均衡。
[0012]發(fā)電機(jī)械(例如蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)或發(fā)電機(jī))的內(nèi)部部件由光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)來檢測，光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)能夠沿預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑自動地將相機(jī)視場(FOV)定位至機(jī)械內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲圖像。自動相機(jī)定位和圖像捕獲可以自動地開始或在接收到操作者許可后開始。預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑可通過操作者將檢測儀器(inspection scope)手動定位在發(fā)電機(jī)器或相同類型的類似機(jī)器內(nèi)并記錄定位步驟的序列以用于將來再現(xiàn)而限定。導(dǎo)航路徑還可通過虛擬仿真來限定。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的這些和其它目的可由一種用于發(fā)電機(jī)械(包括發(fā)電機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)或蒸汽輪機(jī))的內(nèi)部檢測的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)包括用于固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口的基底。具有近端的檢測儀器聯(lián)接至基底，并具有能夠由控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度。具有視場的相機(jī)聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器，并能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲。該系統(tǒng)還具有聯(lián)接至檢測儀器和相機(jī)的控制系統(tǒng)，用于沿發(fā)電機(jī)器內(nèi)的預(yù)先指定導(dǎo)航路徑將檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲該區(qū)域的相機(jī)圖像。
[0014]本發(fā)明還表征了一種用于發(fā)電機(jī)械的內(nèi)部檢測的方法，并包括提供內(nèi)部檢測系統(tǒng)的步驟。該檢測系統(tǒng)具有用于固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口的基底。檢測儀器具有聯(lián)接至基底的近端，并具有能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度。具有視場的相機(jī)聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器。相機(jī)能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲。該系統(tǒng)還具有聯(lián)接至檢測儀器和相機(jī)的控制系統(tǒng)，用于沿待檢測類型的發(fā)電機(jī)器內(nèi)的預(yù)先指定導(dǎo)航路徑將檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲該區(qū)域的相機(jī)圖像。該方法還包括將基底固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口和給控制系統(tǒng)提供導(dǎo)航路徑的步驟。接著，通過控制系統(tǒng)沿導(dǎo)航路徑自動地定位檢測儀器和相機(jī)視場并在沒有人為干擾的情況下捕獲其相機(jī)圖像而檢測發(fā)電機(jī)器。在執(zhí)行該方法時可以改變步驟的順序。
[0015]本發(fā)明還表征一種用于檢測工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的方法。首先，關(guān)閉燃?xì)廨啓C(jī)以停止發(fā)電操作。設(shè)置具有固定至渦輪機(jī)檢測端口的基底的內(nèi)部檢測系統(tǒng)。設(shè)置檢測儀器，檢測儀器具有聯(lián)接至基底的近端，并具有能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度。將具有視場的相機(jī)聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器。相機(jī)能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲。檢測系統(tǒng)包括聯(lián)接至檢測儀器和相機(jī)的控制系統(tǒng)，用于沿燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的預(yù)先指定導(dǎo)航路徑將檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲該區(qū)域的相機(jī)圖像。將燃?xì)廨啓C(jī)冷卻至小于150°C (300 T )的內(nèi)部溫度，將基底固定至燃?xì)廨啓C(jī)的檢測端口。給控制系統(tǒng)提供導(dǎo)航路徑。之后，通過控制系統(tǒng)沿導(dǎo)航路徑自動地定位檢測儀器和相機(jī)視場并在沒有人為干擾的情況下捕獲其相機(jī)圖像而檢測燃?xì)廨啓C(jī)。存儲一個或多個相機(jī)圖像以用于回顧。在執(zhí)行該方法時可以改變步驟的順序。
[0016]導(dǎo)航路徑由許多方法預(yù)先確定，并隨后記錄下來以備將來通過檢測步驟中使用的實(shí)際檢測儀器的控制系統(tǒng)進(jìn)行再現(xiàn)。導(dǎo)航路徑預(yù)先確定方法可包括:將檢測步驟中使用類型的檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑事先人為控制地定位在實(shí)際檢測的燃?xì)廨啓C(jī)(或具有與實(shí)際檢測的燃?xì)廨啓C(jī)相同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的另一燃?xì)廨啓C(jī))內(nèi)；將檢測步驟中使用類型的虛擬檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑人為控制模擬地定位在正檢測類型的虛擬發(fā)電機(jī)器內(nèi)；以及將檢測步驟中所使用類型的虛擬檢測儀器和虛擬發(fā)電機(jī)器沿模擬選擇的導(dǎo)航路徑在沒有人為干擾的情況下進(jìn)行模擬定位。
[0017]本發(fā)明的目的和特征可由本領(lǐng)域技術(shù)人員以任意組合或子組合的形式共同或單獨(dú)地應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]結(jié)合附圖，通過考慮下列詳細(xì)描述可容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo)，附圖中:
[0019]圖1是已知燃?xì)廨啓C(jī)的部分橫截面示意圖；
[0020]圖2是已知燃?xì)廨啓C(jī)的部分橫截面示意圖，示出本發(fā)明的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)實(shí)施例部分地插入燃燒室檢測端口中；
[0021]圖3是已知燃?xì)廨啓C(jī)的部分橫截面示意圖，用圖2的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)執(zhí)行對燃燒室內(nèi)部部件的檢測；
[0022]圖4是已知燃?xì)廨啓C(jī)的部分橫截面示意圖，用圖2的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)執(zhí)行對排I渦輪機(jī)葉片的前緣的檢測；
[0023]圖5是圖2的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)實(shí)施例的示意性透視圖，示出可用運(yùn)動度Ω、T、Φ、Ε 和 Θ ；
[0024]圖6是處于圖2折疊插入位置的圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的示意性透視圖；
[0025]圖7是處于圖3鎖定檢測位置的圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的示意性透視圖；
[0026]圖8是圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的延伸管機(jī)械部分的示意性透視圖，示出運(yùn)動度Ω和T ;
[0027]圖9是本發(fā)明的附接至渦輪機(jī)檢測端口的接合環(huán)的示意性透視圖；
[0028]圖10是圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的攝像頭鉸接和旋轉(zhuǎn)(搖攝)機(jī)構(gòu)的示意性正視圖，示出運(yùn)動度Φ和Θ ;
[0029]圖11是圖10的攝像頭鉸接和旋轉(zhuǎn)(搖攝)機(jī)構(gòu)的示意性俯視圖；
[0030]圖12是圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的攝像頭延伸機(jī)構(gòu)的示意性正視圖，示出運(yùn)動度E ；
[0031]圖13是圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的攝像頭的示意性透視圖；
[0032]圖14是圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的攝像頭的示意性分解透視圖；
[0033]圖15是圖14的攝像頭的示意性部分組裝透視圖；
[0034]圖16是用于圖5的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的控制箱和控制系統(tǒng)的框圖；
[0035]圖17是用于本發(fā)明的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)的操作者遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制的平板電腦人機(jī)界面(HMI)實(shí)施例的示意性透視圖；
[0036]圖18是已知燃?xì)廨啓C(jī)的部分橫截面示意圖，示出本發(fā)明的另一光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)實(shí)施例插入兩個分離渦輪機(jī)部分排的各自檢測端口中；
[0037]圖19是圖18的光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)實(shí)施例的透視性正視圖，示出可用運(yùn)動度Τ、Θ和Φ ;以及
[0038]圖20是用于運(yùn)動度Φ的擺動棱鏡鉸接機(jī)構(gòu)的正視圖。
[0039]為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的參考標(biāo)號來表示附圖中共有的相同元件。

【具體實(shí)施方式】
[0040]在考慮下列描述之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員會清楚地認(rèn)識到，本發(fā)明的教導(dǎo)可容易地用在用于發(fā)電機(jī)械(非限制性地舉例來說，包括蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī))的無損內(nèi)部檢測的光學(xué)相機(jī)系統(tǒng)中。光學(xué)相機(jī)檢測系統(tǒng)能夠?qū)⑾鄼C(jī)視場(FOV)自動地定位至機(jī)械內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲圖像。自動相機(jī)定位和圖像捕獲可自動地開始或在接收到操作者許可后開始?；蛘撸撓到y(tǒng)可以在“手動”模式下由人操作。
[0041]相機(jī)檢測系統(tǒng)概述
[0042]參見圖1，本發(fā)明的實(shí)施例便于自動地離線遠(yuǎn)程可視化檢測燃?xì)廨啓C(jī)30內(nèi)部部件，燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部部件包括燃燒室34、渦輪機(jī)部分排I和排2固定輪葉42、46、前緣排I和排2旋轉(zhuǎn)葉片44、48和環(huán)區(qū)段。如圖2-4和18所示，本發(fā)明檢測系統(tǒng)的實(shí)施例使得可通過將遠(yuǎn)程致動光學(xué)相機(jī)檢測儀器探針60、220附接至渦輪機(jī)檢測端口 36、50和52來檢測未完全冷卻至環(huán)境溫度的離線渦輪機(jī)。在附接時，檢測儀器探針60、220經(jīng)由內(nèi)部運(yùn)動控制伺服電機(jī)(在運(yùn)動控制系統(tǒng)的指揮下)選擇性地定位(由操作者手動定位或無操作者地自動定位)。得到、捕獲并在必要時存儲圖像數(shù)據(jù)以用于進(jìn)一步分析。
[0043]鉸接檢測儀器
[0044]圖2-4示出通過將鉸接檢測儀器實(shí)施例60插入(圖2)燃燒室34檢測端口 36中而對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行檢測。為了操縱儀器60在燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)施界限周圍的間隙，檢測儀器60具有折疊關(guān)節(jié)，使得儀器可在縱長儀器的情況下在一半處折疊成大致L形輪廓。當(dāng)儀器60定位在檢測端口 36內(nèi)時，關(guān)節(jié)變直，如圖3所示。在檢測儀器60固定至檢測端口 36之后，其可用于通過旋轉(zhuǎn)和延伸其攝像頭來檢測燃燒室內(nèi)部部件。在圖4中，當(dāng)儀器60進(jìn)一步延伸，其攝像頭鉸接活動時，可以得到排I輪葉和排I葉片前緣的圖像。如果渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子處于轉(zhuǎn)動模式，則當(dāng)排I葉片旋轉(zhuǎn)通過攝像頭視場時，可捕獲所有排I葉片的圖像。
[0045]參見圖5，檢測儀器60具有三個主部件部分:延伸管部分62 (見圖5_9);電機(jī)箱64(見圖5、10-12);以及相機(jī)頂端66(見圖5、12-15)，它們能夠執(zhí)行下列五個運(yùn)動自由度:
[0046]Ω——總體旋轉(zhuǎn)；
[0047]T——伸縮延伸；
[0048]Φ-攝像頭鉸接活動；
[0049]E 攝像頭頂端延伸；以及
[0050]Θ——攝像頭旋轉(zhuǎn)/搖攝。
[0051]延伸管部分52具有附接至檢測端口，比如燃燒室檢測端口 36的安裝管70和安裝軸環(huán)72。電機(jī)殼體74附接至安裝管70的遠(yuǎn)側(cè)安裝軸環(huán)72的相對端部，并容納執(zhí)行Ω和T運(yùn)動度所需的伺服電機(jī)。三個伸縮管75-77彎折進(jìn)安裝管70中，以提供T方向運(yùn)動。
[0052]如圖6和7所示，彈簧負(fù)載鎖定關(guān)節(jié)80使得整個檢測儀器60可折疊，以用于渦輪機(jī)30周圍的緊湊操縱，如圖2所示及如上所述。如圖7所示，當(dāng)檢測儀器60位于鎖定檢測位置時，鎖定套筒77A在伸縮管77上滑動，并限制其中的關(guān)節(jié)80。
[0053]如圖5所示，電機(jī)箱64容納定位電動鉸接接頭82所需的伺服電機(jī)，其提供Φ運(yùn)動度、經(jīng)由攝像頭伸縮延伸件84、86的攝像頭66頭延伸運(yùn)動E和攝像頭88旋轉(zhuǎn)/搖攝運(yùn)動度Θ。攝像頭88包括相機(jī)端口 90、92，用于相應(yīng)軸向和橫向視場(FOV)。
[0054]圖8是電機(jī)殼體74的詳細(xì)圖，示出位于旋轉(zhuǎn)輪轂100中的兩個同軸嵌套的獨(dú)立驅(qū)動的大小直徑齒輪。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪102由旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)104驅(qū)動，以通過旋轉(zhuǎn)位于旋轉(zhuǎn)輪轂100中的較大直徑齒輪而實(shí)現(xiàn)Ω運(yùn)動。伸縮延伸驅(qū)動螺桿106剛性地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)輪轂100中的較小直徑齒輪，較小直徑齒輪又接合延伸驅(qū)動齒輪108。延伸伺服電機(jī)110用于通過旋轉(zhuǎn)位于旋轉(zhuǎn)輪轂100中的較小直徑齒輪而實(shí)現(xiàn)T運(yùn)動。安裝軸環(huán)72附接至接合環(huán)112，接合環(huán)又附接至檢測端口，比如燃燒室檢測端口 36。如圖9所示，接合環(huán)包括多個周界螺紋114，多個周界螺紋與軸環(huán)72內(nèi)的匹配內(nèi)螺紋接合。接合環(huán)112具有安裝孔116，用于接收錐形頭機(jī)器螺釘118。螺釘118可被束縛地安裝在接合環(huán)112內(nèi)。將儀器固定至檢測端口的接合環(huán)的其它構(gòu)造或基底的其它形式可代替接合環(huán)112。
[0055]參見圖10,電機(jī)箱64具有帶一對間隔開的耳狀電機(jī)箱樞軸122的電機(jī)箱殼體120。鉸接運(yùn)動伺服電機(jī)24使驅(qū)動螺桿126旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動螺桿通過使相機(jī)樞轉(zhuǎn)輪轂128傾斜來施加Φ鉸接運(yùn)動。傾斜運(yùn)動軸132在旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至電機(jī)箱樞軸122的相機(jī)輪轂樞軸130之間確立。偏移鏈接件133聯(lián)接至驅(qū)動螺桿126，并將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槔@傾斜運(yùn)動軸132的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0056]電機(jī)箱殼體120還包含對攝像頭66施加Θ運(yùn)動度的相機(jī)搖攝/旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)134，如圖11所示。伺服電機(jī)134驅(qū)動錐齒輪系136，錐齒輪系又包括旋轉(zhuǎn)地捕獲在相機(jī)樞轉(zhuǎn)輪轂128內(nèi)的被驅(qū)動的錐齒輪，用于進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)輪轂129旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)輪轂129剛性地聯(lián)接至攝像頭伸縮延伸件84。相機(jī)頂端伸縮延伸件84和86通過延伸伺服電機(jī)140在E運(yùn)動度中延伸和縮回，延伸伺服電機(jī)又接合線性驅(qū)動螺桿142。驅(qū)動螺桿142包括驅(qū)動滑輪144，張緊纜線146在驅(qū)動滑輪上通過。從滑輪148附接至攝像頭88，還聯(lián)接至纜線146。卷簧150插入攝像頭88與旋轉(zhuǎn)輪轂129之間，并使它們遠(yuǎn)離彼此偏置，從而張緊纜線146。由此得出結(jié)論，驅(qū)動螺桿142借助延伸伺服電機(jī)140的選擇性平移使攝像頭88在附圖中向左右移動(運(yùn)動E)。
[0057]圖13-15示出攝像頭88，其具有帶攝像頭殼體152和選擇性地可移除蓋15的蛤殼構(gòu)造。相機(jī)156具有穿過“相機(jī)I”端口 90的視場(FOV)，“相機(jī)I”端口 90沿攝像頭88的中心軸線延伸。相機(jī)158具有穿過“相機(jī)2”端口 92的視場(FOV)，“相機(jī)2”端口 92橫向于或正交于攝像頭88的中心軸線延伸。相機(jī)156經(jīng)由棱鏡160產(chǎn)生其圖像。相機(jī)156、158是日常與個人電腦一起使用的類型的已知自動對焦USB相機(jī)。發(fā)光二極管(LED)162和164在發(fā)電機(jī)械的內(nèi)部檢測期間提供用于相機(jī)156、158的照明。
[0058]檢測儀器60的外部由冷卻空氣線路170和加壓冷卻空氣源172 (例如壓縮空氣)冷卻，如圖15示意性所示。冷卻空氣通過儀器60，以將熱量從器械傳送走，其中，在相機(jī)156、158和LED162、164周圍，冷卻空氣經(jīng)由儀器外表面內(nèi)的孔隙排出，比如相機(jī)端口 90、92、棱鏡160。那些孔隙有效地充當(dāng)冷卻空氣排出端口。各冷卻端口排出的冷卻空氣有助于將熱量從儀器60傳送出，并有助于在攝像頭88周圍產(chǎn)生熱障，攝像頭與未完全冷卻的渦輪機(jī)30內(nèi)部溫度相比相對更冷。如此，檢測儀器60可在渦輪機(jī)冷卻至環(huán)境空氣溫度之前幾小時插入仍然熱的已關(guān)閉渦輪機(jī)中。如此，與已知檢測系統(tǒng)所允許的情況相比，可提前幾小時(可能幾天)開始進(jìn)行檢測。如此，與過去的可能情況相比，在渦輪機(jī)保養(yǎng)周期中可以提前開始并完成檢測過程，從而可減少總的維護(hù)周期時間。
[0059]相機(jī)檢測儀器控制和操作
[0060]通過激勵五個先前所述的精密運(yùn)動控制伺服電機(jī)104(Ω)、110⑴、124(θ)、124(Φ)和140(E)可實(shí)現(xiàn)檢測儀器60沿其五個運(yùn)動度的定位。伺服電機(jī)具有相關(guān)聯(lián)的編碼器，相關(guān)聯(lián)的編碼器提供由已知運(yùn)動控制系統(tǒng)的控制器使用的電機(jī)位置信息反饋。圖16是本發(fā)明的示例性運(yùn)動控制系統(tǒng)的框圖。先前所述的檢測儀器60硬件由虛線60表示，并借助已知的連通路徑(比如多路徑纜線192和USB相機(jī)纜線)與也由虛線表示的控制箱180連通。
[0061]控制箱180包括第一和第二電源182、184，用于給運(yùn)動控制器186和運(yùn)動控制器電機(jī)驅(qū)動器188提供動力。所有部件182-188具有用于工業(yè)運(yùn)動控制系統(tǒng)的已知設(shè)計。運(yùn)動控制器186給運(yùn)動控制器電機(jī)驅(qū)動器188發(fā)出命令，以激勵并反轉(zhuǎn)檢測儀器60伺服電機(jī)104(Ω)、110(Τ)、124( θ )、124(Φ)和140(E)。為簡便起見，所有這種電機(jī)統(tǒng)稱為“伺服電機(jī)”。各伺服電機(jī)具有相關(guān)聯(lián)的編碼器，相關(guān)聯(lián)的編碼器產(chǎn)生指示位于儀器相應(yīng)運(yùn)動范圍內(nèi)的儀器位置的編碼器信號。例如，與伺服電機(jī)104相關(guān)聯(lián)的編碼器產(chǎn)生指示延伸管部分62的總旋轉(zhuǎn)位置(Ω)的旋轉(zhuǎn)位置信號。來自每個編碼器的位置信號信息由運(yùn)動控制器186訪問。運(yùn)動控制器186使相應(yīng)電機(jī)編碼器信號與檢測儀器60空間位置關(guān)聯(lián)。數(shù)字光控制器190控制LED162、164的亮度輸出和開/關(guān)，并與運(yùn)動控制器186連通。運(yùn)動控制器186還控制進(jìn)入并穿過檢測儀器60的冷卻空氣流，例如離開冷卻端口 174的流率。
[0062]運(yùn)動控制器186具有可選的無線連通容量194。硬件數(shù)據(jù)路徑198 (例如，傳輸符合以太網(wǎng)協(xié)議的通信信號的纜線)與主機(jī)控制器200連通。示例性主機(jī)控制器200是具有內(nèi)存儲器容量和外存儲器202 (必要時)的個人電腦。主機(jī)控制器電腦200還接收并處理來自相機(jī)156 (USB相機(jī)I)和來自相機(jī)158 (USB相機(jī)2)的可處理的圖像數(shù)據(jù)。電腦200可在存儲器202中存儲或另外貯存原始或處理后的圖像數(shù)據(jù)。檢測儀器60可在人為命令和控制下比如經(jīng)由操縱桿204和/或HMI觀察/觸摸屏206進(jìn)行定位。來自相機(jī)156、158的圖像可通過HMI觀察屏206觀察。可選地，電腦200可具有無線通信能力，例如與其它電腦(比如平板電腦)通信，其它電腦包括例如具有HMI的平板電腦210。圖17示出包括相機(jī)I圖像顯示器212、相機(jī)2圖像顯示器214、探針位置信息顯示器216和操縱檢測儀器60位置的HMI控制界面218的示例性平板電腦HMI顯示屏。平板電腦210可具有與運(yùn)動控制器186進(jìn)行直接通信的能力，而不需要經(jīng)由主機(jī)控制器電腦200進(jìn)行通信。
[0063]葉片/輪葉檢測儀器
[0064]圖18-20示出葉片/輪葉檢測儀器220實(shí)施例。該實(shí)施例尤其適用于燃?xì)廨啓C(jī)30渦輪機(jī)部分38界限內(nèi)、在旋轉(zhuǎn)葉片和靜止輪葉各排之間的檢測。圖18示出分別安裝到排I檢測端口 50和排2檢測端口 52每個上的一對檢測儀器220。然而，由檢測組酌情處理，單個檢測儀器220可安裝至選擇的檢測端口，或者多于兩個檢測儀器220可在檢測過程期間同時安裝到渦輪機(jī)30。類似地，根據(jù)其酌情處理，檢測組還可在任何檢測過程中同時或不同時操作一個或多個檢測儀器60實(shí)施例與檢測儀器220實(shí)施例。
[0065]如圖19和20所示，檢測儀器220實(shí)施例通過安裝凸緣222安裝至燃?xì)廨啓C(jī)檢測端口(在此，為排I檢測端口 50)。具有相關(guān)聯(lián)的伺服電機(jī)和編碼器的線性驅(qū)動器224使檢測儀器在伸縮延伸位置運(yùn)動度T中平移。具有相關(guān)聯(lián)的伺服電機(jī)和編碼器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器226使檢測儀器在相機(jī)旋轉(zhuǎn)/搖攝運(yùn)動度Θ中旋轉(zhuǎn)。管道鏡228機(jī)械地聯(lián)接至線性驅(qū)動器224和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器226，并具有攝像頭230，攝像頭在其視場(FOV)內(nèi)捕獲。攝像頭230包括樞轉(zhuǎn)棱鏡232，樞轉(zhuǎn)棱鏡在鉸接Φ運(yùn)動度中的運(yùn)動由相關(guān)聯(lián)的伺服電機(jī)和編碼器施加。管道鏡228具有已知構(gòu)造，并包括光纖透鏡234和輔助外部照明設(shè)備(未示出)，輔助外部照明設(shè)備照明并給相機(jī)336傳輸攝像頭視場內(nèi)的圖像。相機(jī)236可以是自動對焦USB相機(jī)，其聯(lián)接至運(yùn)動控制系統(tǒng)，比如圖16所示。檢測儀器220沿其運(yùn)動度Φ、Θ和T的總體運(yùn)動控制和定位以及相機(jī)圖像捕獲如先前參考檢測儀器實(shí)施例50所述那樣執(zhí)行。
[0066]檢測儀器220包括外部冷卻系統(tǒng)，當(dāng)渦輪機(jī)部分30仍具有高達(dá)約150°C的高溫時，外部冷卻系統(tǒng)用于渦輪機(jī)30冷卻階段內(nèi)的檢測。如參考檢測儀器實(shí)施例50所述，冷卻系統(tǒng)包括平行于管道鏡228或在管道鏡228內(nèi)延伸的空氣線路170，管道鏡將從冷卻空氣源獲得的冷卻空氣排放通過一個或多個功能性冷卻空氣排出端口，比如攝像頭230周圍的端□。
[0067]葉片/輪葉檢測儀器220實(shí)施例中的三個運(yùn)動度Φ、Θ和T足以在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)向齒輪模式旋轉(zhuǎn)時獲得給定排內(nèi)的所有旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)葉片的前側(cè)或后側(cè)完整圖像。例如，在圖18中，每個排I渦輪機(jī)葉片44的前側(cè)可由定位在檢測端口 50中的檢測儀器220檢測。當(dāng)每個單獨(dú)葉片在攝像頭230視場內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，其圖像由相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)捕獲。在渦輪機(jī)30處于轉(zhuǎn)向齒輪模式時，部分或全系列葉片圖像可在單獨(dú)電機(jī)40旋轉(zhuǎn)期間獲得。單個攝像頭230視場可能不會捕獲渦輪機(jī)葉片上關(guān)注區(qū)域的全徑向長度。通過重新定位攝像頭傾角Φ或沿T自由度插入/縮回管道鏡228，相機(jī)視場可沿葉片或輪葉長度在徑向方向上重新定位。在不同葉片/輪葉徑向位置捕獲的圖像可結(jié)合以產(chǎn)生整個葉片的全圖像。類似地，排I中的每個葉片44后緣的圖像可通過將檢測儀器220定位在渦輪機(jī)檢測端口 52中而捕獲，如針對前緣所做的那樣。
[0068]示例性渦輪機(jī)檢測過程
[0069]本發(fā)明的相機(jī)檢測系統(tǒng)提供了檢測相機(jī)視場在無人為干擾的情況下相對于渦輪機(jī)(比如燃?xì)廨啓C(jī))的關(guān)注區(qū)域的自動定位和圖像捕獲的能力。在給系統(tǒng)提供了檢測儀器定位序列信息之后，由不同檢測組重復(fù)進(jìn)行后續(xù)檢測，而不管它們各自的檢測儀器定位技術(shù)或檢測速度如何。與已知檢測過程相比，自動檢測可以更快速完成，產(chǎn)生人為誤差的可能性更小。本發(fā)明的檢測方法的其它解釋參考示例性工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的檢測。
[0070]檢測儀器定位順序信息可通過將本發(fā)明的檢測儀器實(shí)施例安裝在選擇的檢測端口上并將所有受控運(yùn)動取向?yàn)槌跏蓟颉伴_始”位置而獲得。檢測人員例如使用操縱桿或觸摸屏板弓I導(dǎo)檢測儀器經(jīng)由渦輪機(jī)內(nèi)的導(dǎo)航路徑(記錄在一個或兩個控制系統(tǒng)控制器/主機(jī)電腦內(nèi))通過控制系統(tǒng)HMI。導(dǎo)航路徑選擇成將檢測儀器攝像頭視場取向在關(guān)注區(qū)域內(nèi)，而不會使渦輪機(jī)內(nèi)部部件對儀器造成不需要的影響。
[0071]控制系統(tǒng)保留來自初始人為受控檢測的導(dǎo)航路徑信息，并可隨后重復(fù)檢測儀器定位序列，以用于將來對相同渦輪機(jī)或具有相同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的其它渦輪機(jī)的檢測周期。例如，導(dǎo)航路徑序列可在單個測試渦輪機(jī)上執(zhí)行，所述序列可傳送至其它遠(yuǎn)程地點(diǎn)而由檢測位于該地點(diǎn)的相同結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)的檢測組使用。在現(xiàn)場，檢測組可關(guān)心不同燃?xì)廨啓C(jī)可具有與原始燃?xì)廨啓C(jī)不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場組可逐步地回顧存儲的導(dǎo)航路徑，以本地優(yōu)先地(override)包含現(xiàn)場安裝渦輪機(jī)所需的任何路徑變化，從而執(zhí)行檢測，或者可選擇規(guī)劃專用于現(xiàn)場地點(diǎn)渦輪機(jī)的新導(dǎo)航路徑。
[0072]或者，導(dǎo)航路徑可在虛擬空間中由檢測人員在模擬渦輪機(jī)中模擬導(dǎo)航路徑并記錄路徑以待隨后應(yīng)用在實(shí)際渦輪機(jī)檢測中來確定。作為另一替代，儀器檢測模擬程序可準(zhǔn)備建議的檢測導(dǎo)航路徑，以由檢測人員回顧和核定。
[0073]導(dǎo)航路徑序列可使攝像頭視場從一個關(guān)注位置移動至另一關(guān)注位置。例如，檢測儀器可固定至燃燒室檢測端口，在燃燒室檢測端口上，檢測系統(tǒng)可捕獲并記錄燃燒室內(nèi)的內(nèi)部部件的圖像，然后移向排I輪葉的前緣，通過那些輪葉并檢測排I葉片的前緣。如果渦輪機(jī)處于轉(zhuǎn)向齒輪模式，則攝像頭可在單個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間相繼記錄每個葉片的相同圖像。
[0074]當(dāng)在導(dǎo)航路徑位置時，攝像頭可重新定位以從相同參考點(diǎn)獲得來自不同相機(jī)視場的圖像信息。來自相同參考點(diǎn)的各圖像可組合以獲得結(jié)構(gòu)元件的復(fù)合或“縫合”視圖，或者得到渦輪機(jī)內(nèi)部的任何或所有部分的虛擬“之旅”。
[0075]除了將檢測儀器攝像頭視場從一個位置移動至另一位置，還可移動靜止攝像頭視場內(nèi)的所關(guān)注渦輪機(jī)部件區(qū)域。例如，插入葉片和輪葉排之間的檢測儀器可捕獲在相機(jī)視場內(nèi)旋轉(zhuǎn)的每個葉片的圖像，而不管渦輪機(jī)處于轉(zhuǎn)向齒輪模式還是操作者在攝像頭前方相繼地手動“移動(bump) ”完全停止渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的每個葉片。
[0076]盡管在本文中詳細(xì)示出和描述了包含本發(fā)明教導(dǎo)的各種實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于設(shè)想許多仍包含這些教導(dǎo)的其它變型實(shí)施例。例如，可在可見光光譜或紅外光譜中獲得渦輪機(jī)內(nèi)部部件的“光學(xué)圖像”。檢測儀器運(yùn)動度不必受限于那些由伺服電機(jī)104(Ω)、110(Τ)、124( θ )、124(Φ)和140(E)實(shí)現(xiàn)的示例性運(yùn)動。儀器運(yùn)動不必由伺服電機(jī)施加，并可包括已知的替代氣動或其它運(yùn)動控制系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于發(fā)電機(jī)械的內(nèi)部檢測的系統(tǒng)，包括: 基底，用于固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口； 檢測儀器，具有聯(lián)接至所述基底的近端以及能夠由控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度； 具有視場的相機(jī)，聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器，并能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲；以及 控制系統(tǒng)，聯(lián)接至所述檢測儀器和所述相機(jī)，用于沿發(fā)電機(jī)器內(nèi)的預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑將所述檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲所述內(nèi)部區(qū)域的相機(jī)圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)自動地并相繼地將相機(jī)視場沿所述導(dǎo)航路徑定位至多個關(guān)注區(qū)域，并捕獲關(guān)注區(qū)域的相應(yīng)圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，相繼定位和圖像捕獲在沒有人為干擾的情況下自動執(zhí)行。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述相繼定位和所述圖像捕獲允許在沿所述導(dǎo)航路徑行進(jìn)至下一步驟之前在相繼定位步驟中的至少一個步驟中有人為干擾。
5.如權(quán)利要 求2所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測儀器沿所述導(dǎo)航路徑在相繼位置之間移動。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述檢測儀器在相繼位置之間保持靜止，機(jī)器內(nèi)的所述多個關(guān)注區(qū)域沿所述導(dǎo)航路徑移動，當(dāng)所述多個關(guān)注區(qū)域位于相機(jī)視場內(nèi)時，控制器使所述相機(jī)捕獲所述多個關(guān)注區(qū)域的圖像。
7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述多個關(guān)注區(qū)域的圖像組合以產(chǎn)生復(fù)合圖像。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)存儲在多個時刻攝取的關(guān)注區(qū)域的相應(yīng)圖像，并允許覆蓋所述圖像以用于檢測比較。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)航路徑表示從包括以下內(nèi)容的群組中選擇: 檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在相同類型的發(fā)電機(jī)器內(nèi)的人為控制定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)； 虛擬檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在相同類型的虛擬發(fā)電機(jī)器內(nèi)的人為控制模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)；以及 相同類型的虛擬檢測儀器和虛擬發(fā)電機(jī)器沿模擬選擇的導(dǎo)航路徑在沒有人為干擾的情況下的模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)。
10.一種用于發(fā)電機(jī)械的內(nèi)部檢測的方法，包括以下步驟: 提供內(nèi)部檢測系統(tǒng)，具有: 基底，用于固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口； 檢測儀器，具有聯(lián)接至所述基底的近端以及能夠由控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度； 具有視場的相機(jī)，聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器，并能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲；以及 控制系統(tǒng)，聯(lián)接至所述檢測儀器和所述相機(jī)，用于沿待檢測類型的發(fā)電機(jī)器內(nèi)的預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑將所述檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲所述內(nèi)部區(qū)域的相機(jī)圖像； 將所述基底固定至發(fā)電機(jī)器檢測端口； 給所述控制系統(tǒng)提供所述導(dǎo)航路徑；以及 通過用所述控制系統(tǒng)沿所述導(dǎo)航路徑自動地定位所述檢測儀器和相機(jī)視場，并在沒有人為干擾的情況下捕獲相機(jī)圖像來檢測發(fā)電機(jī)器。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在檢測步驟期間，所述控制系統(tǒng)自動地并相繼地將所述相機(jī)視場沿所述導(dǎo)航路徑定位至多個關(guān)注區(qū)域，并捕獲關(guān)注區(qū)域的相應(yīng)圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述檢測步驟在沒有人為干擾的情況下自動地執(zhí)行。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述檢測步驟內(nèi)的相繼定位和圖像捕獲步驟允許在沿所述導(dǎo)航路徑行進(jìn)至下一步驟之前在相繼定位和圖像捕獲步驟步驟中的至少一個步驟中有人為干擾。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述檢測步驟期間在相繼位置之間沿所述導(dǎo)航路徑移動所述檢測儀器。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在所述檢測步驟期間: 用控制系統(tǒng)將所述檢測儀器維持在靜止位置； 沿所述導(dǎo)航路徑移動所述機(jī)器內(nèi)的多個關(guān)注區(qū)域；以及 當(dāng)所述多個關(guān)注區(qū)域移入所述相機(jī)視場內(nèi)時，通過所述相機(jī)和所述控制系統(tǒng)捕獲所述多個關(guān)注區(qū)域的圖像。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括組合從由以下內(nèi)容構(gòu)成的群組中選擇的圖像: 組合多個關(guān)注區(qū)域的圖像，并產(chǎn)生復(fù)合圖像；以及 組合在多個時刻攝取的圖像，并覆蓋所述圖像。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述導(dǎo)航路徑由從以下內(nèi)容構(gòu)成的群組中選擇的方法確定: 用在檢測步驟中所使用類型的檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在被檢測類型的發(fā)電機(jī)器內(nèi)進(jìn)行人為控制定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)； 用在檢測步驟中所使用類型的虛擬檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在被檢測類型的虛擬發(fā)電機(jī)器內(nèi)進(jìn)行人為控制模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)；以及 用在檢測步驟中所使用類型的虛擬檢測儀器和虛擬發(fā)電機(jī)器沿模擬選擇的導(dǎo)航路徑在沒有人為干擾的情況下進(jìn)行模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)。
18.如權(quán)利要求10所述的方法,其中，發(fā)電機(jī)器從由工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的群組中選擇。
19.一種用于檢測工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的方法，包括以下步驟: 關(guān)閉燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行； 提供內(nèi)部檢測系統(tǒng)，具有: 基底，用于固定至渦輪機(jī)的檢測端口 ； 檢測儀器，具有聯(lián)接至所述基底的近端以及能夠由控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和致動的至少一個運(yùn)動度； 具有視場的相機(jī)，聯(lián)接至遠(yuǎn)離基底的檢測儀器，并能夠由控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和圖像捕獲；以及 控制系統(tǒng)，聯(lián)接至所述檢測儀器和所述相機(jī)，用于沿燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的預(yù)先指定的導(dǎo)航路徑將所述檢測儀器和相機(jī)視場自動地定位至所關(guān)注的內(nèi)部區(qū)域，并在沒有人為干擾的情況下捕獲內(nèi)部區(qū)域的相機(jī)圖像； 將所述燃?xì)廨啓C(jī)冷卻至小于150°C (300 T )的內(nèi)部溫度； 將所述基底固定至所述燃?xì)廨啓C(jī)的檢測端口； 給所述控制系統(tǒng)提供所述導(dǎo)航路徑； 通過用所述控制系統(tǒng)沿所述導(dǎo)航路徑自動地定位所述檢測儀器和相機(jī)視場，并在沒有人為干擾的情況下捕獲相機(jī)圖像來檢測所述燃?xì)廨啓C(jī)；以及存儲所述相機(jī)圖像用于回顧。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述導(dǎo)航路徑由從以下內(nèi)容構(gòu)成的群組中選擇的方法確定: 用在檢測步驟中所使用類型的檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在實(shí)際檢測的燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)進(jìn)行事先人為控制定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過在檢測步驟中使用的檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再 現(xiàn)； 用在檢測步驟中所使用類型的檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在具有與實(shí)際檢測的燃?xì)廨啓C(jī)相同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的另一燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)進(jìn)行事先人為控制定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過在檢測步驟中使用的檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)； 用在檢測步驟中所使用類型的虛擬檢測儀器沿選擇的導(dǎo)航路徑在待檢測類型的虛擬發(fā)電機(jī)器內(nèi)進(jìn)行人為控制模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過在檢測步驟中使用的檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)；以及 用在檢測步驟中所使用類型的虛擬檢測儀器和虛擬發(fā)電機(jī)器沿模擬選擇的導(dǎo)航路徑在沒有人為干擾的情況下進(jìn)行模擬定位，并且記錄所述導(dǎo)航路徑以用于通過在檢測步驟中使用的檢測儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)再現(xiàn)。
【文檔編號】G01N21/954GK104081190SQ201380007081
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月31日
【發(fā)明者】小克利福德.哈徹, F.R.魯格, D.H.勒米厄, H.巴特納加, Y.金克, R.哈特利 申請人:西門子能量股份有限公司