渦輪葉片壁厚測量
渦輪葉片壁厚測量
應(yīng)用范圍:用于測量中空金屬渦輪葉片的壁厚
技術(shù)背景:飛機發(fā)動機和其他高性能系統(tǒng)中使用的許多渦輪葉片都是中空的,這樣冷卻液就可以在葉片內(nèi)循環(huán),鑄造過程中的核心移位,不正確的加工方法或在操作過程中的表面正常磨損均可導(dǎo)致葉片壁厚低于可接受的范圍。在不破壞葉片 情況下,一般無法采用機械方式測量壁厚。然而,借助適當(dāng)?shù)奶筋^和儀器設(shè)備,這種測量往往可以采用超聲波來完成。
所需設(shè)備:根據(jù)葉片的幾何形狀和壁厚,建議采用如下三種類型的超聲波測量系統(tǒng)。
35DL(可顯示波形)測厚儀配備有水浸或延遲塊探頭,該儀器波形顯示可以幫助監(jiān)控波形以及校準(zhǔn)探頭。
5072PR脈沖發(fā)生接收器配備有水浸或延遲塊探頭??蓮氖静ㄆ骰蚧赑C的系統(tǒng)讀取脈沖傳播時間。
操作程序
針對已知渦輪葉片應(yīng)用的測量系統(tǒng)是根據(jù)客戶喲球以及葉片的聲學(xué)特性確定的。以下是基本的考慮因素。
探頭類型:
延遲塊和水浸式探頭都可以用于渦輪葉片應(yīng)用。延遲塊探頭通常很容易放置于葉片表面,而水浸式探頭通常需要在監(jiān)控波形范圍的情況下進(jìn)行對中。然而,渦輪葉片的曲率使得延遲塊探頭無法正確的匹配凹側(cè)。3mm的延遲塊探頭(M203和M208)一般能夠匹配半徑約為200mm的凹面。借助于延遲塊探頭的輪廓線,在某些情況下,可以匹配較尖銳的半徑,但總體來說,尖銳的曲面,特別是葉片的導(dǎo)引邊緣,采用水浸式探頭進(jìn)行測量的效果更好,將20MHZ V316-B置入B-120型噴水器張為葉片的水浸式測量提供了手持式組裝方式。在某些情況下,也有可能會用到我們 V260-SM和V260-RM sonopen聚焦延遲塊探頭來匹配采用傳統(tǒng)的延遲塊無法進(jìn)行測量的凹面。
測量模式:
使用延遲塊和水浸式探頭時,可以采用模式2(界面到*回波)或模式3(回波到回波)來完成厚度測量,對于薄型的材料,模式3比模式2提供的分辨率更高,但只有渦輪葉片上的待測點產(chǎn)生了多道底面回波的情況下才能達(dá)到的這種效果,如果只有一道可用的底面回波(由于曲率或衰減),必須采用模式2進(jìn)行測量。35DL型測量儀可以工作模式2或模式3,借助于體現(xiàn)了待測厚度和幾何形狀范圍校準(zhǔn)件,為給定的渦輪葉片確定*設(shè)置。
厚度范圍:
對于典型的金屬葉片,在模式3中,20MHZ延遲塊或水浸探頭的zui低分辨率厚度約為0.15mm,在模式2中為0.5mm,如果需要測量更薄的葉片,就可以使用頻率更高的脈沖發(fā)生器-接受器或儀器,大多數(shù)渦輪葉片是在10MHZ或20MHZ條件下進(jìn)行測量的。
盲點:
空心渦輪葉片內(nèi)有時包含各種不同結(jié)構(gòu),以便引導(dǎo)冷卻劑或者增加葉片的強度。一般來說,無法從葉片或者肋骨所在位置獲取底面回波,因為復(fù)雜的內(nèi)表面減弱了反射的效果,在這些結(jié)構(gòu)排列緊湊的情況下,便攜式聚焦型水浸式探頭所產(chǎn)生的底面回波要優(yōu)于延遲塊探頭。也存在這樣的一些情況,大面積尖細(xì)葉片厚度就會導(dǎo)致內(nèi)壁和外壁明顯不平行,這也就可能胡導(dǎo)致回波失真和潛在的測量誤差。在所有這些情況下,都是根據(jù)實際產(chǎn)品樣本的測試要求來確定探頭和儀器的搭配,由于渦輪葉片的幾何形狀各有不同,所以對樣品進(jìn)行評價也是很重要的。
注意:
除了水浸探頭和延遲塊探頭的標(biāo)準(zhǔn)線以外,我們還提供了三種的接觸面積不大的20MHZ延遲塊探頭用于測量空間有限或難以達(dá)到的多葉片組件的葉片厚度,M2054是75mm手柄上只有75mm厚的20MHZ延遲塊探頭,M2055是一種類似的10mm厚的探頭/延遲塊組件,在300mm的 斜手柄上,V2034配有一個10mm的探頭,可以索取這些探頭的輪廓圖
該應(yīng)用中所使用的產(chǎn)品:
35DL,38DL PLUS
572PR.5073PR,5077PR