用于涡轮机的超声波罐的制作方法

本主题大体涉及涡轮机，并且更具体地，涉及用于在涡轮机的内部部件上执行超声波程序的系统和方法。

背景技术：

燃气涡轮发动机通常包括涡轮机械核心，其具有处于串行流动关系的高压压缩机，燃烧器和高压涡轮。核心可以以已知的方式操作以产生主要气流。高压压缩机包括静止轮叶的环形阵列(“排”)，其将进入发动机的空气引导到压缩机的下游旋转叶片。一排压缩机轮叶和一排压缩机叶片共同构成压缩机的“级”。类似地，高压涡轮包括环形排的静止喷嘴轮叶，其将离开燃烧器的气体引导到涡轮的下游旋转叶片。一排喷嘴轮叶和一排涡轮叶片共同构成涡轮的“级”。通常，压缩机和涡轮都包括多个连续级。

燃气涡轮发动机，尤其是飞行器发动机，需要高度的定期维护。例如，定期维护通常被安排为允许检查发动机的内部部件的缺陷并随后进行修理和/或清洁内部部件。通常，燃气涡轮发动机可能积聚诸如积碳，灰尘，污垢等的沉积物。不幸的是，许多用于飞行器发动机的常规检查和清洁方法要求将发动机从飞行器本体上移除并随后部分或完全地拆卸。因此，这些检查和清洁方法导致与检查和/或清洁内部发动机部件相关的时间和成本的显著增加。

然而，对燃气涡轮进行原位维修或检查程序是复杂的，因为一些检查或维修程序可能由于基于喷雾的流体或气体或在材料去除操作期间产生的废物颗粒而无意地损害燃气涡轮的部分。因此，在该技术中将欢迎用于执行燃气涡轮发动机的内部部件的原位清洁和/或检查的系统和方法。

技术实现要素：

方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

在一个方面，本公开涉及一种用于在涡轮机内执行超声波程序的系统。该系统包括囊和探头组件。囊包括用于定位在涡轮机内的囊体。此外，囊是可充注的，以至少部分地在涡轮机内限定超声波罐，用于容纳流体介质。探头组件包括延伸构件和超声波发射器，超声波发射器联接到延伸构件或定位在延伸构件内。延伸构件可插入超声波罐中，用于将超声波发射器定位在超声波罐内。

在一个实施例中，探头组件还可包括超声波接收器，其联接到延伸构件或位于延伸构件内。在超声波已从涡轮机反射之后，超声波接收器可以接收超声波的至少一部分。在另一个实施例中，探头组件可以是蛇形臂组件。这样，延伸构件可以是蛇形臂组件的蛇形臂。在另一实施例中，该系统还可包括流体源，该流体源流体地联接到囊以对囊充注。在另一个实施例中，流体介质可包括清洁流体。在又一个实施例中，囊可包括塑料材料，膜，纤维网，橡胶材料或纸材料中的至少一种。

在另一个实施例中，囊可以是第一囊，并且囊体是第一囊体。在这样的实施例中，该系统还可包括第二囊，该第二囊包括用于定位在涡轮机内的第二囊体。这样，第二囊体可以是可充注的，以至少部分地限定超声波罐。在进一步的这样的实施例中，第一囊可以定位在涡轮机内的上游位置，第二囊可以定位在涡轮机内的下游位置。第一和第二囊可在其间限定超声波罐。在另一个这样的实施例中，涡轮机可包括部件。第一囊可以位于部件的上游，第二囊可以位于部件的下游，用于部件的超声波清洁，检查或建模中的至少一种。

在另一方面，本公开涉及一种用于在包括部件的涡轮机内执行超声波程序的方法。该方法包括将囊定位在涡轮机内以至少部分地限定涡轮机内的超声波罐。该方法还包括为超声波罐提供流体介质。在另一步骤中，该方法包括将探头组件的超声波发射器定位到超声波罐中。该方法还包括通过流体介质从超声波发射器向涡轮机的部件发射超声波。

在该方法的一个实施例中，涡轮机可以是原位的。在该方法的另一实施例中，部件可以至少部分地定位在超声波罐内。在该方法的又一个实施例中，通过流体介质从超声波发射器向涡轮机的部件发射超声波可以包括去除部件上的沉积物。在一个实施例中，该方法可包括将第二囊定位在涡轮机内以至少部分地限定超声波罐。在另一个实施例中，该方法可以包括将探头组件的超声波发射器重新定位在超声波罐内。

在另一实施例中，该方法可包括将探头组件的超声波接收器定位到超声波罐中，并利用超声波接收器感测指示部件反射的超声波的数据。在这样的实施例中，该方法可以包括检查指示反射的超声波的数据，以获得部件上或部件内的不期望的特性。在进一步的这样的实施例中，不期望的特性可以是部件的损坏，部件的磨损或部件上的沉积物积聚中的至少一种。该方法的一些实施例可以包括使用指示反射的超声波的数据来建立涡轮机的至少一部分的模型。应进一步理解，该方法可进一步包括如本文所述的任何附加特征。

在又一方面，本公开涉及一种涡轮机组件。涡轮机组件包括具有部件的涡轮机和超声波系统。超声波系统包括囊和探头组件。囊包括用于定位在涡轮机内的囊体。此外，囊是可充注的，以至少部分地在涡轮机内限定超声波罐，用于容纳流体介质。探头组件包括延伸构件和超声波发射器，超声波发射器联接到延伸构件或位于延伸构件内。延伸构件可插入超声波罐中，用于将超声波发射器定位在超声波罐内。应进一步理解，涡轮机组件还可包括如本文所述的任何附加特征。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考所附的附图，其中：

图1示出了根据本公开的涡轮机的一个实施例的横截面视图，特别示出了涡轮机是燃气涡轮发动机的实施例；

图2示出了根据本公开的方面的高压涡轮的局部横截面视图，特别示出了插入涡轮机的高压涡轮中的超声波系统；

图3示出了根据本公开的方面的高压压缩机的局部横截面视图，特别示出了插入涡轮机的高压压缩机中的超声波系统；

图4示出了根据本公开的方面的超声波系统的囊的示图，特别示出了能够将流体介质供应到超声波罐的囊；

图5示出了根据本公开的方面的超声波系统的囊的侧视图，特别示出了能够从超声波罐移除流体介质的回收囊；

图6示出了根据本公开的方面的图2的超声波罐的近视图，特别示出了位于超声波罐中的超声波发射器；

图7示出了根据本公开的方面的图2的超声波罐的近视图，特别示出了用于清洁涡轮机的部件的超声波发射器；

图8示出了根据本公开的方面的图2的超声波罐的近视图，特别示出了位于超声波罐中的超声波接收器；和

图9描绘了用于在涡轮机内执行超声波程序的方法的一个实施例。

在本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供每个示例是为了解释本发明，而不是限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。

如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。

术语“联接”，“固定”，“附接”等指的是直接联接，固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接，固定或附接，除非本文另有规定。

术语“传送”、“通信”，“可通信”等指的是直接通信以及例如通过存储器系统或另一中间系统的间接通信。

大体上，提供了用于在涡轮机内执行超声波程序的系统和方法。在某些实施例中，涡轮机可以是翼上(on-wing)(或原位)的燃气涡轮发动机。应当理解，尽管本文中将参照燃气涡轮发动机内的超声波探头大体描述本主题，但是所公开的系统和方法通常可以在任何合适类型的涡轮发动机中使用，包括基于飞行器的涡轮发动机，陆基涡轮发动机和/或蒸汽涡轮发动机，而不管发动机的当前组装状态(例如，完全或部分组装)。另外，关于飞行器发动机，应当理解，本主题可以原位使用或在翼外使用。

此外，应当理解，尽管这里将参考在涡轮机内插入超声波探头来大体描述本主题，但是所公开的系统和方法通常可用于将任何探头插入任何类型的装置内。更具体地，该系统和方法通常可以用在具有难以接近和/或检查的内部结构的任何装置上。在某些其他实施例中，探头可以插入任何装置，例如具有腔，孔，管等的机械或有机体，用于检查和/或清洁它们。

现在参考附图，图1示出了涡轮机10的一个实施例的横截面视图，超声系统110(参见例如图2)可以用于该涡轮机10中。涡轮机10示出为具有延伸通过其的纵向或轴向中心线轴线12以用于参考目的。中心线轴线12限定了沿中心线轴线12延伸的纵向方向，垂直于中心线轴线12延伸的径向方向，以及垂直于径向方向和纵向方向延伸的周向方向。在所示实施例中，涡轮机10是燃气涡轮发动机。应该认识到，在其他实施例中，超声波系统110可以与任何装置一起使用，包括具有腔，孔，管等的机械或有机体，用于检查和/或清洁它们。

通常，发动机可包括核心燃气涡轮发动机(通常由附图标记14表示)和位于其上游的风扇区段16。核心发动机14通常可包括基本上管状的外壳18，其限定环形入口20。另外，外壳18可以进一步包围和支撑增压压缩机22，其用于将进入核心发动机14的空气的压力增加到第一压力水平。然后，高压多级轴流式压缩机24可以接收来自增压压缩机22的加压空气，并进一步增加这种空气的压力。离开高压压缩机24的加压空气然后可以流到燃烧器26，在燃烧器26中燃料被喷射到加压空气流中，所得混合物在燃烧器26内燃烧。高能燃烧产物60从燃烧器26沿发动机的热气路径被引导至第一(高压)涡轮28，用于经由第一(高压)驱动轴30驱动高压压缩机24，然后被引导至第二(低压)涡轮32，用于经由第二(低压)驱动轴34驱动增压压缩机22和风扇区段16，第二(低压)驱动轴34与第一驱动轴30大体同轴。在驱动每个涡轮28和32之后，燃烧产物60可以经由排气喷嘴36从核心发动机14排出，以提供推进喷射推力。

另外，如图1所示，涡轮机10的风扇区段16通常可包括可旋转的轴流式风扇转子组件38，其被构造成由环形风扇壳体40围绕。本领域普通技术人员应该理解，风扇壳体40可以构造成通过多个基本上径向延伸的、周向间隔开的出口导向轮叶42相对于核心发动机14支撑。这样，风扇壳体40可以包围风扇转子组件38及其相应的风扇转子叶片44。此外，风扇壳体40的下游区段46可以在核心发动机14的外部分上延伸，以便限定次级或旁路气流导管48，其提供额外的推进喷射推力。

应当理解，在若干实施例中，第二(低压)驱动轴34可以直接联接到风扇转子组件38，以提供直接驱动构造。或者，第二驱动轴34可以经由减速装置37(例如，减速齿轮或齿轮箱)联接到风扇转子组件38，以提供间接驱动或齿轮传动构造。根据需要或要求，这种减速装置37也可以设置在发动机内的任何其它合适的轴和/或线轴之间。

在发动机运行期间，应该理解的是，初始空气流(由箭头50指示)可以通过风扇壳体40的相关入口52进入发动机。然后，空气流50经过风扇转子叶片44并分成第一压缩空气流(由箭头54指示)和第二压缩空气流(由箭头56指示)，第一压缩空气流移动通过旁路导管48，第二压缩空气流进入增压压缩机22。然后，第二压缩空气流56的压力增加并进入高压压缩机24(如箭头58所示)。在与燃料混合并在燃烧器26内燃烧之后，燃烧产物60离开燃烧器26并流过高压涡轮28。此后，燃烧产物60流过低压涡轮32并离开排气喷嘴36以为发动机提供推力。

燃气涡轮发动机还可包括通过其壳体和/或框架限定的多个进入端口62，用于提供到核心发动机14的内部的通路。例如，如图1所示，涡轮机10可包括通过外壳18限定的多个进入端口62(仅示出其中六个)，用于提供对压缩机22,24中的一个或两个的内部通路和/或用于提供到涡轮28,32中的一个或两个的内部通路。在若干实施例中，进入端口62可沿着核心发动机14轴向间隔开。例如，进入端口62可以沿着每个压缩机22,24和/或每个涡轮28,32轴向间隔开，使得至少一个进入端口62位于每个压缩机级和/或每个涡轮级处以提供到位于这些级的内部部件的通路。另外，进入端口62也可以围绕核心发动机14周向间隔开。例如，多个进入端口62可以围绕每个压缩机级和/或涡轮级周向间隔开。

应当理解，尽管这里参考提供到压缩机22,24中的一个或两个的内部通路而大体描述了进入端口62和/或进入端口62被大体描述用于提供到涡轮28,32中的一个或两个的内部通路，但是燃气涡轮发动机可包括提供到涡轮机10的任何合适的内部位置的通路的进入端口62，例如通过包括提供燃烧器26和/或发动机的任何其他合适的部件内的通路的进入端口62。

现在参考图2，根据本主题的方面示出了上面参考图1描述的高压涡轮28的局部横截面视图。如图所示，高压涡轮28可包括第一级涡轮喷嘴66和位于第一级涡轮喷嘴66的紧邻下游的环形阵列的旋转涡轮叶片68(示出其中一个)。第一级涡轮喷嘴66通常可由环形流动通道限定，该环形流动通道包括多个径向延伸的，圆形间隔的喷嘴轮叶70(示出其中一个)。喷嘴轮叶70可以支撑在多个弓形(arcuate)外带72和弓形内带74之间。另外，周向间隔开的涡轮叶片68通常可构造成从转子盘(未示出)径向向外延伸，该转子盘绕发动机的中心线轴线12(例如，参见图1)旋转。此外，涡轮护罩76可以紧邻涡轮叶片68的径向外部尖端定位，以便限定沿着发动机的热气体路径流过高压涡轮28的燃烧产物60的外部径向流动路径边界。

如上所述，高压涡轮28通常可包括任何数量的涡轮级，其中每级包括环形阵列的喷嘴轮叶78和后续涡轮叶片68。例如，如图2所示，高压涡轮28的第二级的环形阵列的喷嘴轮叶78可以位于高压涡轮28的第一级的涡轮叶片68的紧邻下游。

此外，如图2所示，可以通过涡轮壳体和/或框架限定多个进入端口62，其中每个进入端口62构造成在不同轴向位置处提供到高压涡轮28的内部的通路。具体地，如上所述，在一些实施例中，进入端口62可以轴向间隔开，使得每个进入端口62与高压涡轮28的不同级对准或以其他方式提供到高压涡轮28的不同级的内部通路。例如，如图2所示，第一进入端口62a可以通过涡轮壳体/框架限定，以提供到高压涡轮28的第一级的通路，而第二进入端口62b可以通过涡轮壳体/框架限定，以提供到高压涡轮28的第二级的通路。此外，可以通过涡轮壳体/框架限定第三进入端口62c，以提供到高压涡轮28的第三级的通路。

应当理解，也可以为高压涡轮28的任何其他级和/或低压涡轮32的任何涡轮级提供类似的进入端口62。还应当理解，除了图2中所示的轴向间隔开的进入端口62之外，还可以在不同的周向间隔开的位置处提供进入端口62。例如，在一个实施例中，可以在每个涡轮级处通过涡轮壳体/框架限定多个周向间隔开的进入端口，以在涡轮级周围的多个周向位置处提供到高压涡轮28的内部通路。

现在参考图3，根据本主题的方面示出了上面参考图1描述的高压压缩机24的局部横截面视图。如图所示，高压压缩机24可包括多个压缩机级，其中每个级包括环形阵列的固定压缩机轮叶80(每个级仅示出其中一个)和环形阵列的可旋转压缩机叶片82(每个级仅示出其中一个)。每排压缩机轮叶80通常构造成将流过高压压缩机24的空气引导到紧邻其下游的一排压缩机叶片82。

此外，高压压缩机24可包括通过压缩机壳体/框架限定的多个进入端口62，其中每个进入端口62构造成在不同的轴向位置处提供到高压压缩机24的内部的通路。具体地，在若干实施例中，进入端口62可以轴向间隔开，使得每个进入端口62与高压压缩机24的不同级对准或以其他方式提供到高压压缩机24的不同级的内部通路。例如，如图3所示，示出了第一，第二，第三和第四进入端口62a，62b，62c，62d，其分别提供到高压压缩机24的四个连续级的通路。

应当理解，也可以为高压压缩机24的任何其他级和/或增压压缩机22的任何级提供类似的进入端口62。还应当理解，除了图3中所示的轴向间隔开的进入端口62之外，还可以在不同的周向间隔开的位置处提供进入端口62。例如，在一个实施例中，多个周向间隔开的进入端口62可以在每个压缩机级处通过压缩机壳体/框架限定，以在压缩机级周围的多个周向位置处提供到高压压缩机24的内部通路。

现在参考图2和图3，根据本主题的方面示出了涡轮机组件210的两个实施例。涡轮机组件210包括涡轮机10，例如图2的高压涡轮28或图3的高压压缩机24。涡轮机10具有部件，例如但不限于涡轮叶片68，喷嘴轮叶78，压缩机轮叶80和/或压缩机叶片82。涡轮机组件210还包括超声波系统110，用于在涡轮机10内执行超声波程序。应该认识到，在其他实施例中，超声波系统110可以用于任何其他装置，例如具有腔，孔，管等的机械或有机体，用于检查和/或清洁它们。此外，在某些实施例中，涡轮机10可以是原位的。通常，位于飞行器的翼上的涡轮机10可以称为原位。在进一步的实施例中，涡轮机10可以是翼外(off-wing)的和/或完全或部分地拆卸。

超声波系统110包括探头组件112，探头组件112包括延伸构件114和超声波发射器116。超声波发射器联接到延伸构件114或定位在延伸构件114内。例如，在所示实施例中，超声波发射器116(如关于图6-8更详细地讨论的)定位在延伸构件114的端部118处。在某些实施例中，延伸构件114可以是缆线124。

在某些实施例中，探头组件112可包括通信地联接到延伸构件114的计算机122。通常，计算机122可对应于任何合适的基于处理器的设备和/或基于处理器的设备的任何合适组合。计算机122可以经由通信链路和/或缆线126通信地联接到探头组件112。因此，在若干实施例中，计算机122可包括一个或多个处理器123和相关联的存储器设备125，其被构造为执行各种计算机实现的功能(例如，执行本文所公开的方法，步骤，计算等)。如这里所使用的，术语“处理器”不仅指本领域中称为包括在计算机中的集成电路，还指控制器，微控制器，微计算机，可编程逻辑控制器(plc)，专用集成电路和/或其他可编程电路。此外，计算机122可以包括显示器127。

另外，存储器设备125通常可以包括存储器元件，包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(ram))，计算机可读非易失性介质(例如，闪存)，软盘，光盘只读存储器(cd-rom)，磁光盘(mod)，数字通用光盘(dvd)和/或其它合适的存储器元件。这样的存储器设备125通常可以被构造为存储合适的计算机可读指令，其当由处理器123实施时，构造计算机122以执行各种功能，包括但不限于本文描述的方法和/或步骤。

现在仍然参考图2和图3，如图所示，延伸构件114已经插入通过涡轮机10的进入端口62。对于所示实施例，延伸构件114可在端部118处包括至少一个传感器120。对于示例性实施例，传感器120产生信号，该信号通过缆线124传送并经由通信链路或缆线126通信到计算机122。在某些实施例中，传感器120可以是光学传感器，以允许捕获或以其他方式获得涡轮机10的内部的图像和/或视频。应该认识到，在其他实施例中，计算机122可以与传感器120和/或延伸构件114进行无线通信。另外，诸如led的光源可以设置在端部118处或端部118附近，以在涡轮机10的内部内提供照明。在所示实施例中，计算机122被构造成在延伸构件114插入并定向到涡轮机10中时定向和馈送延伸构件114。例如，计算机122可以经由可通信缆线126向延伸构件114发送信号以改变延伸构件114的取向。

在所描绘的实施例中，探头组件112可包括铰接组件128，其允许延伸构件114和/或端部118的取向在涡轮机10的内部内被调节。此外，延伸构件114可以在基部130处从铰接组件128延伸。例如，铰接组件128可以允许操纵延伸构件114，以便延伸延伸构件114，缩回延伸构件114，和/或改变延伸构件114的形状。此外，端部118可绕单轴线或多轴线旋转或枢转，以调节端部118相对于延伸构件114的其余部分的取向。

应当理解，铰接组件128通常可以具有任何合适的构造和/或可以包括任何合适的部件，其允许调节延伸构件114和/或端部118相对于延伸构件114的其余部分的取向。例如，在一个实施例中，多个铰接缆线可以联接在端部118和一个或多个铰接马达之间。在这样的实施例中，通过经由铰接马达调节铰接缆线的张力，端部118可以在涡轮机10内重新定向。

在另一个实施例中，探头组件112可以是蛇形臂组件。在这样的实施例中，延伸构件114可以是蛇形臂组件的蛇形臂。在这样的实施例中，延伸构件114可包括由相应的多个连结件连结的多个节段，多个节段可通过铰接组件128相对于彼此移动。例如，铰接缆线可以延伸到延伸构件114的各个节段，以重新定向节段并因此重新定向延伸构件114。在其他实施例中，铰接组件128可包括一个或多个单独的致动器，用于调节蛇形臂的取向，例如节段和/或连结件的取向。此外，缆线124可以容纳节段。应该认识到，这些节段可以为缆线124提供刚性，因此可以选择性地将蛇形臂以期望的取向和/或形状固定。然而，在其他实施例中，蛇形臂可以不包括缆线124的外部结构，而是可以通常由多个节段形成。

简而言之，应当理解，蛇形臂可以限定某些参数以进一步使其能够到达涡轮机10内部内的相对远离的位置。更具体地，对于所示的实施例，蛇形臂可以在端部118和基部130之间限定至少约三十六(36)英寸(例如至少约四十八(48)英寸，例如至少约六十(60)英寸，例如高达约600英寸)的长度。类似地，蛇形臂可以在基部130和端部118之间限定最大直径，对于所描绘的实施例，该最大直径可以是蛇形臂的每个节段的最大直径，小于约五(5)英寸。例如，蛇形臂的最大直径可小于约三(3)英寸，例如小于约2.5英寸，例如小于约一(1)英寸。这可以进一步允许蛇形臂到达涡轮机10的内部内的相对远离的位置。

还应当理解，在若干实施例中，铰接组件128可以被构造为电子控制的。具体地，如图2和3所示，计算机122可以通信地联接到铰接组件128，以允许计算机122经由铰接组件128的控制来调节延伸构件114和/或端部118的取向。

如图2和3的实施例中所示，超声波系统110包括定位在涡轮机10内的囊。至少一个囊可安装在涡轮机10内以在其中形成周向密封。特别参考图2，囊是第一囊100并且安装并定位在多个第一级涡轮喷嘴66和环形阵列的旋转涡轮叶片68之间。例如，可以通过将第一囊100以未充注状态插入通过一个进入端口62来安装第一囊100。然后，可以使用充注流体(例如液体，泡沫或气体)对第一囊100进行充注。特别参考图3，第一囊100可以安装并定位在压缩机级内(即，在固定压缩机轮叶80的第一环形阵列和可旋转压缩机叶片82的第一环形阵列之间)。

第一囊100可以是可充注的，以至少部分地限定涡轮机10内的超声波罐132，用于容纳流体介质。例如，囊100和核心发动机14的至少一部分，例如图2中所示的高压涡轮28的节段或图3中所示的高压压缩机24的节段，可以限定超声波罐132。此外，应该认识到，对囊100充注以与涡轮机10形成周向密封可以防止流体介质从超声波罐132泄漏出来。

在所描绘的实施例中，第二囊200可定位在涡轮机10内并且被充注以至少部分地限定涡轮机10内的超声波罐132。例如，第一囊100可定位在上游位置134处，第二囊200可定位在下游位置136处。应当理解，如本文所使用的，术语上游位置134和下游位置136可以指发动机内的任何两个点，只要上游位置134位于下游位置136的上游即可。特别参考图2，第二囊200可以安装并定位在高压涡轮28的另一级内，例如在下游喷嘴轮叶78和下游涡轮叶片68(未示出)之间。特别参考图3，第二囊200可以安装并定位在高压压缩机24的另一级内，例如在下游压缩机轮叶80和下游压缩机叶片82之间。这样，第一囊100和第二囊200在充注之后可以密封其间的区域以将该区域与发动机的其他区域隔离并形成超声波罐132。此外，部件(例如喷嘴轮叶78，涡轮叶片68，压缩机轮叶80，压缩机叶片82或涡轮机10的任何其他部件中的任何一个)可定位在超声波罐132内，用于该部件的超声波清洁，检查或建模(modeling)中的至少一种。

在图2和3的实施例中，第一囊100和第二囊200可以通过分别经由供应管106,206通过入口104,204从流体源107,207供应流体而被充注。

现在参照图4，提供第一囊100的立体图，对于所示实施例，供应管106可以与囊体102成一体，以便在第一端138和第二端140之间对囊体102充注。在充注时，囊体102可以在其相应的周向方向上以及在其相应的纵向方向上(大体关于图1描述的周向方向和纵向方向)在第一端138和第二端140之间膨胀。因此，充注的囊体102可以填充其所在的发动机内的局部空间。例如，充注的囊体102可以在发动机内的相邻部件(例如，一排定子轮叶和环形阵列的旋转叶片，同时接触弓形外带72和弓形内带74，如图2所示)之间延伸。另外，在其相应的周向方向上的膨胀允许囊体102在发动机内周向膨胀，使得第一端138接触第二端140以在其间形成密封。

应该认识到，在某些实施例中，对囊体102充注可以经由外翻(eversion)使囊体102延伸。例如，当充注时，囊体102可以由内向外翻出，以便提供更多的囊体102进行充注。此外，由外翻提供的囊体102的长度和曲率可以接近第一囊100所在的局部空间的周长。

在所示的实施例中，入口104定位在囊体102的第一端138处。在该实施例中，第二端140可根据需要插入发动机内，其中囊体102尾随。例如，根据需要，第二端140可以附接到光缆传输系统(未示出)并定位在发动机内。然而，在其他实施例中，入口104可定位在囊体102上的另一位置。

应当认识到，在某些实施例中，第二囊200可包括囊体202。此外，第二囊200的囊体202通常可被构造为第一囊100的囊体102。

在一个实施例中，第一和第二囊100,200的材料可以是流体不可渗透的材料(例如，液体不可渗透的材料和/或不透气的材料)。在另一个实施例中，第一和第二囊100,200的材料可以对充注流体有些不可渗透，以便允许流体缓慢通过囊100,200(例如，以比充注流体的供应速率更慢的流动通过速率)。第一和第二囊100,200可以由可变形材料构成，例如塑料材料(例如，塑料膜，塑料纤维网等)，橡胶材料，纸材料(例如，饱和纸材料)或其他材料。

在一个实施例中，至少一个出口108可以包括在囊体102中，如图4所示。这样的出口108可以构造成将充注流体供应到发动机中，特别是如图2和3中所示的实施例中，以便将流体介质供应到超声波罐132中。如上所述，第一囊100可使用充注流体充注，例如液体，泡沫或气体。例如，在一个实施例中，充注流体可包括水，惰性气体，清洁流体(下面限定)等。充注流体可以通过入口104以大于(即，快于)通过出口108的流体流出速率的流体流动的供应速率供应。这样，囊体102可以保持在其完全充注状态，以便在发动机内保持周向密封，同时仍然通过出口108将充注流体/流体介质供应到发动机中。应该认识到，在其他实施例中，流体介质可以从其他源供应，例如一个或多个进入端口62。此外，在某些实施例中，线可以沿着延伸构件114延伸，以在延伸构件114的端部118处供应流体介质。应该认识到，在具有缆线124的实施例中，这种线可以容纳在缆线124内或者附接到缆线124的外部表面。

在进一步的实施例中，延伸构件114可以插入到涡轮机10的部件(诸如减速装置37，齿轮箱，变速器等)的壳体中。此外，这种部件可能已经含有原位流体，例如润滑剂，冷却剂和/或油。因此，流体介质可以是原位流体。此外，应该认识到，部件的壳体可以至少部分地限定超声波罐132。例如，至少一个囊100可以插入部件的壳体中并且至少部分地在壳体内限定超声波罐132。在其他实施例中，超声波罐132通常可以由部件的壳体限定。例如，囊100可以不必将超声波罐132限定在部件的壳体内。

在一个实施例中，第二囊200可构造成从超声波罐132内回收流体。参照图5，大体上示出了回收囊300的实施例，其包括构造为回收体的第二囊体202，第二囊体202具有暴露于超声波罐132的回收口205。回收体可以通过构造为回收管的供应管206与泵208流体连通，以从超声波罐132移除从第一囊100供应的流体介质。回收囊300还可以包括与第三囊体310相邻和/或附接到第三囊体310。第三囊体310可以包括流体地联接到供应管314和供应罐316的入口312。第三囊体310可以从供应管314和供应罐316通过入口312充注。例如，回收囊300可以是一体的双囊，其限定独立的内部隔室(即，回收体和第三囊体310)。通过这种构造，第三囊体310可以在通过回收体的流体回收期间提供结构稳定性。然而，在其他实施例中，回收囊300可包括在囊体202内部和/或外部的结构支撑构件(未示出)。

现在参考图6，根据本主题的方面示出了图2的超声波罐132的近视图。在所示实施例中，超声波发射器116已经定位在由第一和第二囊100,200限定的超声波罐132中。应该认识到，通过使用铰接组件128(参见例如图2)操纵延伸构件114，超声波发射器116可以定位在超声波罐132内。此外，在所示实施例中，超声波发射器116位于延伸构件114的端部118处。例如，在某些实施例中，超声波发射器116可以包含在缆线124的端部118处的传感器壳体142中。在示例性实施例中，超声波发射器116发射超声波144，超声波144传播通过流体介质(未示出)。在某些实施例中，超声波可以以涡轮机10的部件为目标，例如涡轮叶片68和/或喷嘴轮叶78中的一个或多个。

通常，超声波发射器116是将电信号和/或能量转换成超声波的装置。例如，超声波发射器116可以接收从计算机122通信的信号以发射超声波144。超声波144通常包括高于人类听觉的上可听限制的声波。例如，超声波144可以包括约20千赫兹或大于约20千赫兹的声波。在某些实施例中，超声波144可包括高达几千兆赫的声波。在一个实施例中，超声波144通常可以在大约150千赫兹和25兆赫兹之间。超声波发射器116可包括压电换能器，其在电压施加到压电换能器时振荡。在另一实施例中，超声波发射器116可包括使用导电隔膜和背板之间的静电场的电容换能器。而且，在其他实施例中，超声波发射器116可包括能够产生超声波的部件的任何组合。

现在参考图7，根据本主题的方面示出了图2的超声波罐132的近视图。特别地，图7示出了用于清洁涡轮机10的部件的超声波发射器116。在所描绘的实施例中，沉积物146可以粘附到部件(例如涡轮叶片68)的表面。沉积物146可以包括摄入涡轮机10中的沙子，尘垢或污垢。另外，沉积物146可包括由燃烧产物60留下的积碳。如图所示，延伸构件114可用于将超声波发射器116定位在沉积物146附近。此外，超声波发射器116可以基本上完全浸没在超声波罐132内的流体介质内，并且可以发射指向沉积物146的超声波144。例如，超声波144可以通过流体介质(未示出)传播到沉积物146以破坏它们。在某些情况下，沉积物146可以溶解在流体介质中。在其他情况下，沉积物146可沉淀到流体介质中。应该认识到，当流体介质从超声波罐132中排出时，沉积物146可以从涡轮机10中移除。在某些实施例中，流体介质可以包括清洁流体。

如图7中的虚线所示，探头组件112的超声波发射器116可以重新定位在超声波罐132内。例如，延伸构件114可以操纵超声波发射器116的位置从超声波罐132的一个位置到另一个位置。在所描绘的实施例中，超声波罐132可以从一组沉积物146重新定位到另一组沉积物146。应该认识到，超声波发射器116可以重新定位到超声波罐132内的任何位置，并且用于任何目的，例如涡轮机10的部件的清洁，检查或建模。

现在参考图8，根据本公开的方面示出了图2的超声波罐的近视图。特别地，图8示出了用于检查和/或建模涡轮机10的部件的超声波接收器148。在所描绘的实施例中，探头组件112包括联接到或位于延伸构件114内的超声波接收器148。例如，超声波接收器148可以定位在延伸构件114的端部118处，例如包含在传感器壳体142内。超声波接收器148被构造为在超声波144已经从涡轮机10反射之后接收超声波144的至少一部分。例如，超声波接收器148可以感测指示涡轮机10的部件反射的超声波150的数据。应该认识到，在某些实施例中，超声波接收器148可以是如关于图2和3所述的传感器120中的一个。此外，超声波接收器148可以例如经由缆线124通信地联接到计算机122，并将指示反射的超声波150的数据通信到计算机122。在所示实施例中，超声波接收器148已通过操纵延伸构件114(例如经由铰接组件128)定位到超声波罐132中。

通常，超声波接收器148是将诸如超声波的声波转换成电信号的装置。例如，超声波接收器148可以将信号通信到计算机122，该信号表示指示反射的超声波150的数据。在某些实施例中，超声波接收器148可包括压电换能器，其当振荡(例如反射的超声波150)施加到压电换能器时，该压电换能器产生电压变化。在另一个实施例中，超声波接收器148可以包括电容式换能器，其使用导电膜片和背板之间的静电场来记录反射的超声波150。而且，在其他实施例中，超声波接收器148可包括能够感测超声波的部件的任何组合。在某些实施例中，超声波发射器116和超声波接收器148可以是一个部件，例如超声波收发器。

在某些实施例中，计算机122可以使用指示反射的超声波150的数据来建立涡轮机10的至少一部分的模型。例如，计算机122可以利用指示由超声波接收器148感测的反射的超声波150的数据来形成模型。在某些实施例中，超声波发射器116和超声波接收器148的组合可用于映射涡轮机10的部件或涡轮机10的一部分。此外，在某些实施例中，计算机122可以检查指示反射的超声波150的数据，以获得部件或涡轮机10上的不期望特性。例如，非破坏性评估的某些应用可以使用超声波来确定部件上的缺陷。此外，指示反射的超声波150的数据可以能够指示部件的损坏，部件的磨损或部件上的沉积物146的累积中的至少一个。在某些实施例中，反射的超声波150可以用于确定沉积物146的位置，并且随后，超声波发射器116可以被定位成发射超声波144以破坏沉积物146。

现在参考图9，描绘了用于在包括部件的涡轮机10内执行超声波程序的方法(400)的一个实施例。应该认识到，方法(400)可以与任何涡轮机10一起使用，例如但不限于图1的涡轮机10。此外，方法(400)可以与关于图2-8描述的超声波系统110一起使用或者与任何其他功能系统一起使用。

方法(400)包括在(402)处将囊定位在涡轮机内以至少部分地限定涡轮机内的超声波罐。在某些实施例中，涡轮机可以是原位的，例如在(404)处。应该认识到，利用原位涡轮机进行超声波程序可以降低超声波程序的成本，超声波程序的复杂性以及涡轮机停机时间。仍然在其他实施例中，涡轮机可以是翼外的并且也可以部分地或完全地拆卸。在一些实施例中，如(406)所示，该部件至少部分地位于超声波罐内。例如，该部件可以是如图2和3中所述的任何可旋转叶片或固定定子。在一个实施例中，囊是第一囊。在这样的实施例中，在(408)处，方法(400)可以包括将第二囊定位在涡轮机内以至少部分地限定超声波罐。应该认识到，可以使一个或两个囊充注以与涡轮机形成周向密封。在(410)，方法(400)包括为超声波罐提供流体介质。在某些实施例中，流体介质可包括清洁流体，如(412)所示。

方法(400)包括在(414)处将探头组件的超声波发射器定位到超声波罐中。在(418)，方法(400)包括从超声波发射器通过流体介质向涡轮机的部件发射超声波。在一个实施例中，如(420)所示，从超声波发射器通过流体介质向涡轮机的部件发射超声波包括去除部件上的沉积物。在更进一步的实施例中，在(424)处，方法(400)可以包括将探头组件的超声波发射器重新定位在超声波罐内。例如，可以重新定位超声波发射器以更好地靶向沉积物或去除额外的沉积物。

在一些实施例中，如(416)所示，方法(400)可包括将探头组件的超声波接收器定位到超声波罐中。在这样的实施例中，方法(400)可以进一步包括在(422)处利用超声波接收器感测指示部件反射的超声波的数据。在进一步的实施例中，如(426)所示，方法(400)可以包括使用指示反射的超声波的数据建立涡轮机的至少一部分的模型。在(428)处，方法(400)可以进一步包括检查指示反射的超声波的数据以获得部件上或部件内的不期望的特性。如(430)所示，不期望的特性可包括部件的损坏，部件的磨损或部件上的沉积物积聚中的至少一个。

本书面描述使用示例性实施例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：

1.一种用于在涡轮机内执行超声波程序的系统，所述系统包括：囊，所述囊包括用于定位在所述涡轮机内的囊体，其中所述囊能够充注，以至少部分地限定所述涡轮机内的超声波罐，用于容纳流体介质；和探头组件，所述探头组件包括延伸构件和超声波发射器，所述超声波发射器联接到所述延伸构件或定位在所述延伸构件内，所述延伸构件能够插入所述超声波罐中，用于将所述超声波发射器定位在所述超声波罐内。

2.根据任何在前条项的系统，其中所述囊是第一囊，并且所述囊体是第一囊体，并且其中所述系统进一步包括：第二囊，所述第二囊包括用于定位在所述涡轮机内的第二囊体，其中所述第二囊体能够充注以至少部分地限定所述超声波罐。

3.根据任何在前条项的的系统，其中所述第一囊构造成定位在所述涡轮机内的上游位置，并且所述第二囊构造成定位在所述涡轮机内的下游位置处，以在其间限定所述超声波罐。

4.根据任何在前条项的系统，其中所述涡轮机包括部件，并且其中所述第一囊构造成定位在所述部件的上游，并且所述第二囊构造成定位在所述部件的下游，用于所述部件的超声波清洁，检查，或建模中的至少一个。

5.根据任何在前条项的系统，其中所述探头组件进一步包括超声波接收器，所述超声波接收器联接到所述延伸构件或定位在所述延伸构件内，并且被构造成在所述超声波已经从所述涡轮机反射之后接收至少一部分超声波。

6.根据任何在前条项的系统，其中所述系统进一步包括：流体源，所述流体源流体联接到所述囊以对所述囊充注。

7.根据任何在前条项的系统，其中所述囊包括塑料材料，膜，纤维网，橡胶材料或纸材料中的至少一种。

8.根据任何在前条项的系统，其中所述流体介质包括清洁流体。

9.根据任何在前条项的系统，其中所述探头组件是蛇形臂组件，并且其中所述延伸构件是所述蛇形臂组件的蛇形臂。

10.一种用于在包括部件的涡轮机内执行超声波程序的方法，所述方法包括：将囊定位在所述涡轮机内，以至少部分地限定所述涡轮机内的超声波罐；为所述超声波罐提供流体介质；将探头组件的超声波发射器定位到所述超声波罐中；通过所述流体介质从所述超声波发射器向所述涡轮机的所述部件发射超声波。

11.根据任何在前条项的方法，其中所述涡轮机是原位的。

12.根据任何在前条项的方法，进一步包括：将第二囊定位在所述涡轮机内，以至少部分地限定所述超声波罐。

13.根据任何在前条项的方法，其中所述部件至少部分地定位在所述超声波罐内。

14.根据任何在前条项的方法，进一步包括：将所述探头组件的所述超声波发射器重新定位在所述超声波罐内。

15.根据任何在前条项的方法，其中通过所述流体介质从所述超声波发射器向所述涡轮机的所述部件发射超声波包括去除所述部件上的沉积物。

16.根据任何在前条项的方法，进一步包括：将所述探头组件的超声波接收器定位在所述超声波罐中；和利用所述超声波接收器检测指示所述部件反射的超声波的数据。

17.根据任何在前条项的方法，进一步包括：检查指示所述反射的超声波的所述数据，以获得所述部件上或所述部件内的不期望的特性。

18.根据任何在前条项的方法，其中所述不期望的特性是所述部件的损坏，所述部件的磨损或所述部件上的沉积物积聚中的至少一种。

19.根据任何在前条项的方法，所述方法进一步包括：使用指示所述反射的超声波的所述数据建立所述涡轮机的至少一部分的模型。

20.一种涡轮机组件，包括：涡轮机，所述涡轮机具有部件；和超声波系统，所述超声波系统包括：囊，所述囊包括定位在所述涡轮机内的囊体，其中所述囊能够充注，以至少部分地限定所述涡轮机内的超声波罐，用于容纳流体介质；和探头组件，所述探头组件包括延伸构件和超声波发射器，所述超声波发射器联接到所述延伸构件或位于所述延伸构件内，所述延伸构件能够插入所述超声波罐中，用于将所述超声波发射器定位在所述超声波罐内。