一种基于CCD检测的汽轮机叶片故障在线检测系统的制作方法

本发明属于汽轮机叶片故障检测，具体为一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统。

背景技术：

1、汽轮机叶片是汽轮机中的重要部件，其运行状态直接影响着整个汽轮机的性能和安全性。汽轮机叶片在长期运行中容易受到磨损、腐蚀、疲劳等因素的影响，出现裂纹、变形等问题。如果叶片出现故障或异常，不仅会影响汽轮机的效率，还可能导致安全事故，因此需要进行及时的检测和维修。

2、现有汽轮机动叶片故障分析技术和方法，仅是对叶片断口及材料进行检验分析，或进行部分数值计算分析，而未对汽轮机动叶片故障原因进行详细而全面调查和分析，也未能给出汽轮机动叶片故障具体而清楚的原因，对机组今后的安全运行及避免类似故障再次发生不能有大的实际作用，机组系统后续运行存在较大的安全风险。

3、为此我们提出一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了有效地提高汽轮机的运行效率和安全性，提供一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统，包括ccd摄像机、脉冲激光器、数字脉冲发生器、加速度传感器、传声器、温度传感器、图像分析模块和故障检测模块。

4、在一优选的发明方式中，所述故障检测模块包括放大器、滤波器、matlab软件和adobe audition软件。

5、在一优选的发明方式中，一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统检测步骤：

6、s1：将ccd摄像机和脉冲激光器安装在汽轮机的外部适当位置，调整cd摄像机和脉冲激光器的角度和位置，确保ccd摄像机和脉冲激光器能够拍摄和照射到叶片的表面；

7、s2：将加速度传感器安装在汽轮机叶片上，以采集振动信号；将传声器放置在汽轮机叶片附近，以采集声音信号；将温度传感器安装在汽轮机叶片表面或内部，以采集温度信号；

8、s3：根据采集的信号类型和要求，设置数字脉冲发生器的脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲数量等参数来满足采集需求，并通过数据传输线将数字脉冲发生器与计算机或其他数据存储设备连接起来，将采集到的信号传输到计算机中进行进一步处理和分析；

9、s4；同时利用数字脉冲发生器触发脉冲激光器和ccd摄像机启动，此时脉冲激光器会在汽轮机叶片的表面照射出光点，而ccd摄像机可以通过脉冲激光器提供的光源采集汽轮机叶片上的图像；

10、s5：ccd摄像机采集的图像会传递给后台计算机的，后台计算机可以利用adobephotoshop、gimp或matlab等图像处理软件对采集的汽轮机叶片图像进行滤波、增强、边缘检测、特征提取等处理；

11、s6：加速度传感器可以将振动转换成电信号，然后通过放大器和滤波器将信号调理至数字脉冲发生器可以接收的范围内；传声器可以将声音转换成电信号，然后通过放大器和滤波器将信号调理至数字脉冲发生器可以接收的范围内；温度传感器将温度转换成电信号，然后通过放大器和滤波器将信号调理至数字脉冲发生器可以接收的范围内；

12、s7：数字脉冲发生器可以将接收到的各种信号反馈给后台计算机，后台计算机可以利用matlab软件可以对振动信号的时域分析、频域分析、滤波、特征提取；利用并可以利用它来进行温度曲线的绘制；利用adobe audition软件可以对声音信号的频谱分析、滤波、特征提取；对于温度信号，可以在matlab中使用数据可视化算法（最小二乘法或样条插值）来绘制温度曲线进行温度曲线绘制。

13、s8：根据图像处理和分析的结果，判断叶片是否存在裂纹、磨损、变形等问题，并预测其发展趋势；根据处理和分析的结果，比对计算机中汽轮机的历史运行数据，对汽轮机叶片的故障进行诊断和预测；可以识别出叶片是否存在异常振动、异常声音或异常温度等问题，并预测其发展趋势。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、1.本发明中，`利用ccd摄像机、脉冲激光器和数字脉冲发生器配合可以实时捕捉汽轮机叶片的运转情况，ccd摄像机可以提供高清图像，能够更准确地捕捉到汽轮机叶片的细节变化，记录并分析汽轮机叶片的运行数据，有助于了解叶片的运行状态和变化趋势，通过对拍摄到的图像进行智能分析，可以辅助故障诊断；通过图像处理技术，可以识别出叶片表面的裂纹、变形等故障特征，提高故障诊断的准确性和效率，可以有效地提高汽轮机的运行效率和安全性。

16、2.本发明中，通过对汽轮机叶片振动、声音和温度信号采集后进行分析和处理，可以识别出不同类型的故障特，可以及时发现汽轮机叶片的早期故障或异常，避免故障扩大导致停机或更严重的后果，可以有效地提高汽轮机的运行效率和安全性。

技术特征：

1.一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统，其特征在于，包括ccd摄像机、脉冲激光器、数字脉冲发生器、加速度传感器、传声器、温度传感器、图像分析模块和故障检测模块。

2.如权利要求1所述的一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统，其特征在于：所述故障检测模块包括放大器、滤波器、matlab软件和adobe audition软件。

3.如权利要求1所述的一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测系统，其特征在于：所述图像分析模块包括有adobe photoshop、gimp和matlab图像处理软件。

4.如权利要求1所述的一种基于ccd检测的汽轮机叶片故障在线检测方法，其特征在于应用了如权利要求1至3任意一项中的装置，包括以下步骤：

5.s8：根据图像处理和分析的结果，判断叶片是否存在裂纹、磨损、变形等问题，并预测其发展趋势；根据处理和分析的结果，比对计算机中汽轮机的历史运行数据，对汽轮机叶片的故障进行诊断和预测；可以识别出叶片是否存在异常振动、异常声音或异常温度等问题，并预测其发展趋势。

技术总结
本发明涉及汽轮机叶片故障检测技术领域，公开了一种基于CCD检测的汽轮机叶片故障在线检测系统，包括包括CCD摄像机、脉冲激光器、数字脉冲发生器、加速度传感器、传声器、温度传感器、图像分析模块和故障检测模块；通过图像处理技术，可以识别出叶片表面的裂纹、变形等故障特征，以及对汽轮机叶片振动、声音和温度信号采集后进行分析和处理，可以识别出不同类型的故障特；提高故障诊断的准确性和效率，可以有效地提高汽轮机的运行效率和安全性。

技术研发人员：谢小勇,黄小菲
受保护的技术使用者：南通兴东叶片科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11