[发明专利]用于监测涡轮构件的方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及构件，更具体地涉及使用如加工的表面特征或自然出现的表面特征的参考表面特征来监测构件。

背景技术

一些构件可能需要在包括升高温度和/或腐蚀性条件的环境中操作。例如，涡轮机广泛用于诸如发电和飞行器发动机的领域中。此燃气轮机系统包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成在空气流过压缩机区段时压缩空气。空气然后从压缩机区段流至燃烧器区段，在该处，其与燃料混合且燃烧，生成热气流。热气流提供至涡轮区段，涡轮区段通过从其获得能量来使用热气流，以对压缩机、发电机和其它各种负载供能。

在燃气涡轮发动机的操作期间，燃烧气体的温度可超过3000℉，远高于与这些气体接触的发动机的金属零件的熔化温度。这些发动机在高于金属零件熔化温度的气体温度下的操作可部分地依靠一个或多个保护性涂层和/或通过各种方法将冷却空气供应至金属零件的外表面。具体经历高温且因此需要相对于冷却的特别关注的这些发动机的金属零件是形成燃烧器的金属零件和位于燃烧器后方的零件。

此外，这些和其它构件可在其操作寿命内经历来自各种力的应力和/或应变。尽管各种工具可用于在相对标准的环境中测量给予的应力和应变，但涡轮和其它构件可经历穿过多个位置的各种力，这与在单点处或沿线性路径相反。

因此，具有基于阵列的应变传感器的备选构件和用于监测其的方法将是本领域中受欢迎的。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种用于监测构件的方法。该方法可包括定位构件上的多个自然出现的表面特征，定位至少一个参考点，以及测量在多个自然出现的表面特征与至少一个参考点之间的多个第一距离。

在另一个实施例中，公开了一种用于监测涡轮构件的方法。该方法包括定位涡轮构件上的多个自然出现的表面特征，定位至少一个参考点，以及测量在多个自然出现的表面特征与至少一个参考点之间的多个第一距离。该方法还可包括使用涡轮机中的涡轮构件，在涡轮构件用于涡轮机中之后的第二时间点定位涡轮构件上的多个自然出现的表面特征，在第二时间点定位至少一个参考点，测量在第二时间点处的多个自然出现的表面特征与至少一个参考点之间的多个第二距离，以及将多个第一距离与多个第二距离相比较来确定应变分析。

技术方案1. 一种用于监测构件的方法，所述方法包括：

定位所述构件上的多个自然出现的表面特征；

定位至少一个参考点；以及

测量在所述多个自然出现的表面特征与所述至少一个参考点之间的多个第一距离。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第二时间点定位所述构件上的所述多个自然出现的表面特征；

在所述第二时间点定位所述至少一个参考点；

在所述第二时间点测量在所述多个自然出现的表面特征与所述至少一个参考点之间的多个第二距离；以及

将所述多个第一距离与所述多个第二距离相比较来确定应变分析。

技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述应变分析继续使用所述构件。

技术方案4. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，将所述多个第二距离与所述多个第一距离相比较包括产生示出距离变化的应变图。

技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述自然出现的表面特征包括颗粒结构。

技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述自然出现的表面特征包括表面形貌特征。

技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，定位所述多个自然出现的表面特征包括确定所述多个自然出现的表面特征中的各个的质心。

技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，定位所述多个自然出现的表面特征包括设定所述自然出现的表面特征中的各个的二维坐标位置。

技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述多个自然出现的表面特征中的各个包括等于或小于500微米的直径。

技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述参考点包括所述多个自然出现的表面特征中的一个。

技术方案11. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，定位多个参考点，且所述多个第一距离包括在所述多个自然出现的表面特征中的各个与所述多个参考点中的各个之间的距离。

技术方案12. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述构件包括涡轮构件。