進口內(nèi)窺鏡可在對高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片前緣檢查中發(fā)現(xiàn)并識別缺陷

航空發(fā)動機在服役期間，高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片發(fā)生裂紋甚至斷裂導致意外停車，是可能遇到的問題之一，對飛行安全性帶來很大的隱患，因此對于發(fā)動機高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片裂紋的孔探檢查更外重要。

? 本文以CFM56系列發(fā)動機的葉片前緣檢測為例，介紹進口高清內(nèi)窺鏡在這一領域中的應用。

CFM56發(fā)動機是飛機使用的一個系列的發(fā)動機，推力范圍是8220到16000daN，1974年制成，該系列有CFM56-5A1、CFM56-5B、CFM56-5C、CFM56-7。動力分配主要是風扇排氣提供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備，根據(jù)CFM56系列發(fā)動機預留的孔探口以及葉片前緣的結(jié)構(gòu)，檢測路徑并非直通路，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圖像，導致圖像有蜂窩狀并不清晰，因此更多的時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)越的進口高清視頻內(nèi)窺鏡，例如美國韋林旗艦產(chǎn)品MViQ，是執(zhí)行孔探檢測的可供選擇儀器。

其次，開始孔探工作，對高壓渦輪的轉(zhuǎn)子葉片前緣進行孔探檢查。
開始孔探工作，即通過設置在燃燒室上的孔探口或點火電嘴安裝口，將高清視頻內(nèi)窺鏡MViQ的探頭向后，穿過燃燒室和高壓渦輪導向葉片，對高壓渦輪的轉(zhuǎn)子葉片前緣進行孔探檢查。在檢查過程中，可以利用MViQ的360度Quan方位探頭導向能力，對前緣做細致的檢查?！┌l(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，進行檢測
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三個區(qū)，C靠近葉根區(qū)、A離葉根區(qū)*遠，發(fā)生于C區(qū)的缺陷，安全隱患尤為嚴重。根據(jù)發(fā)動機孔探檢測維護手冊的要求，對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。
上面的檢測過程說起來容易，但是在實際檢測中，發(fā)現(xiàn)缺陷后如何識別缺陷的類型，有時并非易事。為了起到保護的作用，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，因為涂層的存在，當發(fā)現(xiàn)形似裂紋的缺陷時，不容易分辨是涂層脫落或基材剝落的痕跡，還是真實的裂紋。而這一決策，特別是對于C區(qū)的疑似裂紋，任何誤判都可能帶來不小的損失，要么需要擔負不必要的高額換發(fā)和維修費用，要么需要擔負空中停車的風險。

為何選擇進口高清內(nèi)窺鏡MViQ(Mentor Visual iQ)進行檢測的原因

一方面，百萬高清的像素數(shù)，以及通真的色彩還原能力，可以提供大量的圖像細節(jié)幫助用戶識別裂紋的性質(zhì);
另一方面，MNIQ的相位掃描三維立體測量功能，可以生成缺陷部位的3D云圖，并且可以實現(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)形成一個尺寸很小的臺階，而真實裂紋在痕跡線上會有一個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，介紹了進口高清內(nèi)窺鏡的發(fā)現(xiàn)以及識別缺陷的檢測應用，實際上高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片的后緣也是類似的檢測思路，在具體實踐中，往往是先檢測后緣，后檢測前緣，而且不論是否發(fā)現(xiàn)了缺陷，都要做QUAN面的檢查。

Mentor Visual iQ? HD 一體化手持式便攜型工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡

強大、便攜、快速、互連

Mentor Visual iQ? HD Version是世界上先進的視頻內(nèi)窺鏡，可幫助使用者對工作做出更佳判斷，提高檢測效率。
? 采用多點觸摸屏，符合人體工程學的操縱桿和物理按鍵，操作更簡單易行
? 彩色SUPER HAD? CCD攝像頭5倍數(shù)字變焦和新型動態(tài)圖像處理系統(tǒng)
? 采用6.5英寸(16.5厘米)有源矩陣XGA彩色LCD顯示屏，在日光下可輕松識別，圖像清晰可辨，提高檢出概率
? 采用自適應降噪(ANR)和高動態(tài)范圍(HDR)靜態(tài)圖像捕獲技術，捕獲高度清晰的實時視頻和靜態(tài)圖像
? 采用新版單物鏡相位掃描三維立體測量(6.1 mm直徑探頭)、雙物鏡三維立體測量或普通雙物鏡測量(8.4mm、6.1mm、
? 6.2mm或4.0mm直徑探頭)
? 便攜、輕巧、符合人體工程學的設計，凈重3.0 千克
? 堅固耐用，設計符合IP65（組裝好）、IP55（未組裝）、MIL STD 461F和MIL STD 810G標準
? 支持雙頻段Wi-Fi和藍牙4.0

? 14種語言的檢測(MDI)軟件以流程化方式引導檢測人員完成檢測過程、智能命名文件、創(chuàng)建MS Word和PDF兼容的檢測報告
? 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USB 3.0 主機A端口，一個USB 3.0客戶端 B端口
? 高容量、可更換、可充電的鋰電池，無需充電底座，符合航空運輸規(guī)定
? 可更換的4.0mm、6.1mm、6.2mm和8.4mm直徑探頭，提供多種長度，適合各行業(yè)應用
? 光學鏡頭采用安全防脫落雙螺紋結(jié)構(gòu)，可輕松實現(xiàn)更換
?高強度LED光源和先進圖像處理技術可改善圖像亮度
? 多種可定制的支撐臂供選擇
? 可選配便攜的拉桿攜行箱、可選用于容納多個探頭和附件的更寬敞的工作站式拉桿機箱
? 可自動錄制視頻并保存，且可設置錄制時長
? 可顯示導向方位矢量圖
? 具有.CSV存儲格式，可實現(xiàn)3D模型打印

在航空航天領域的應用：

● 擁有更強的照明亮度，提升了在所有渦輪發(fā)動機檢修時發(fā)現(xiàn)缺陷的概率；
● 單物鏡相位掃描三維立體測量法能夠快速準確呈現(xiàn)圖像，并根據(jù)測量出；
● 缺陷的數(shù)據(jù)，判斷缺陷是否會影響渦輪發(fā)動機的正常工作；
● 菜單定向檢測軟件(MDI)可以存儲飛機維護手冊的工作流程，對存儲圖像進行智能分類，實時生成檢測報告；
● 可將檢測結(jié)果遠程提供給專家，大大減少飛機因為故障停在停機坪檢測的時間；
● 用戶可創(chuàng)建自定義的檢測文件，可對參數(shù)進行特定設置，如設定為飛機機身檢修、飛機發(fā)動機檢修等；
● 設計更加輕便，符合IP65(組裝好)、IP55(未組裝)、MIL-STD-810G和MIL-STD-461F標準，提升了檢測效率。