扩压器叶片间距的激光飞点检测法
【专利摘要】本发明公开了一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法，利用激光检测头，可测得激光检测头沿被测叶片轴线方向(X向)的位移数据(X值)，亦即测得了被测叶片间距的尺寸数据。激光检测头匀速连续的移动，便可得到相应的一系列X值。同理，可以获得Y向的光栅测量信号。两路信号经过接收、放大、转换及相应地合成，从而得到了被测叶片间距的廓形尺寸，可直观地反映出被测叶片间距的廓形尺寸与标准值的误差关系。利用回转分度装置逐次改变扩压器叶片在圆周上的位置，再重复以上的检测方法，可以得到一系列叶片间距的检测值。
【专利说明】扩压器叶片间距的激光飞点检测法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法，属无损检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]叶片式扩压器是航空发动机的重要部件，叶片的排布方式和排布位置精度对扩压器的性能有很大影响，其中对位于圆柱面上叶片轴向间距、简称为扩压器叶片间距的测量尤为重要。
[0003]国外如挪威的Reslink公司，用(XD光学检测缝间距装置。(XD检测法在测量精度上受限于(XD的像素数量(一般为1024X 1024)，还易受环境条件的影响，当照明条件较差和对比度不足时，其测量结果不甚理想。此外，专用的CCD检测装置也比较昂贵；国内目前尚无对扩压器叶片间距进行非接触检测的装置和产品，许多制造厂家还在用游标卡尺对扩压器叶片间距进行接触式测量，效率低、精度差。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有方法的不足，本发明提供一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法。
[0005]解决上述问题的技术方案是:一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法，检测系统由回转伺服电机1，分度头2，三爪自定心卡盘3，被测叶片4，辅助支撑5，移动伺服电机6，减速器7，光栅尺8，激光检测头9，移动平台10组成，其特征在于:利用激光检测头9，在激光射到被测叶片4的实体部分时，产生高电平信号；在射到被测叶片4的间隙时，产生低电平信号。利用移动平台10的光栅测量系统8，以上述过程中高、低电平变化时产生的演变为中断信号，触发一组计算机系统的中断服务进程，即可测得激光检测头9沿被测叶片4轴线方向(X向)的位移数据(X值)，亦即测得了被测叶片4间距的尺寸数据。激光检测头9匀速连续的移动，便可得到相应的一系列X值。同理，可以获得Y向的光栅测量信号。两路信号经过接收、放大、转换及相应地合成，从而得到了被测叶片4间距的廓形尺寸，可直观地反映出被测叶片4间距的廓形尺寸与标准值的误差关系。利用回转分度装置1逐次改变扩压器叶片4在圆周上的位置，再重复以上的检测方法，可以得到一系列叶片间距的检测值。
[0006]所述激光检测头9安装在移动平台10上，移动伺服电机6经过减速器7驱动移动平台10，移动平台10的位置变化由其下面安装的光栅尺8测出。
[0007]所述被测叶片4 一端被夹持在三爪自定心卡盘3中，另一端被辅助支撑5支承，与三爪自定心卡盘3连接，与回转伺服电机1直接相连的分度头2驱动被测叶片4回转分度。
[0008]本发明的有益效果是，可以高效率、高精度地检测扩压器叶片间距。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图1、附图2、附图3及实施例对本发明进一步说明。
[0010]附图1是本发明的激光飞点检测法原理示意图。[0011]附图2是被测叶片4局部视图。
[0012]附图3是叶片间距误差分析曲线。
【具体实施方式】
[0013]图中1.伺服电机，2.分度头，3.三爪自定心卡盘，4.被测叶片，5.辅助支撑，6.移动伺服电机，7.减速器，8.光栅尺，9.激光检测头，10.移动平台
[0014]在图1中，一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法，检测系统由回转伺服电机1，分度头2，三爪自定心卡盘3，被测叶片4，辅助支撑5，移动伺服电机6，减速器7，光栅尺8，激光检测头9，移动平台10组成，其特征在于:利用激光检测头9，在激光射到被测叶片4的实体部分时，产生高电平信号；在射到被测叶片4的间隙时，产生低电平信号。利用移动平台10的光栅测量系统8，以上述过程中高、低电平变化时产生的演变为中断信号，触发一组计算机系统的中断服务进程，即可测得激光检测头9沿被测叶片4轴线方向(X向)的位移数据(X值)，亦即测得了被测叶片4间距的尺寸数据。激光检测头9匀速连续的移动，便可得到相应的一系列X值。同理，可以获得Y向的光栅测量信号。两路信号经过接收、放大、转换及相应地合成，从而得到了被测叶片4间距的廓形尺寸，可直观地反映出被测叶片4间距的廓形尺寸与标准值的误差关系。利用回转分度装置1逐次改变扩压器叶片4在圆周上的位置，再重复以上的检测方法，可以得到一系列叶片间距的检测值。
[0015]所述激光检测头9安装在移动平台10上，移动伺服电机6经过减速器7驱动移动平台10，移动平台10的位置变化由其下面安装的光栅尺8测出。
[0016]所述被测叶片4 一端被夹持在三爪自定心卡盘3中，另一端被辅助支撑5支承，与三爪自定心卡盘3连接，与回转伺服电机1直接相连的分度头2驱动被测叶片4回转分度。
[0017]在附图2中，可以更进一步知道，激光检测头9 (包括激光发射器、接收器及光电信号整形调理电路等)在伺服电机的驱动下沿被测叶片4轴线方向移动，测量用的激光由其发射器射出。通过调整激光的聚焦位置，使在A-B、C-D和E-F段上，激光聚焦地射在被测叶片4实体上；其反射光束则被集成于激光检测头9中的光电传感器接收，并因此产生高电平信号。在Β-C和D-E段上，激光束恰好射在被测叶片4的间隙中，此时集成于激光检测头9中的光电传感器不能收到来自被测叶片4的反射光束，由此导致其光电整形调理电路的输出信号从高电平降为低电平。利用移动平台10的光栅尺8，以上述过程中光电传感信号发生高、低电平变化时产生的演变为中断信号，触发一组计算机系统的中断服务进程，即可测得激光检测头9沿被测叶片4轴线方向(X向)的位移数据(X值)，亦即测得了被测叶片4间距的尺寸数据。激光检测头9匀速连续的移动，便可得到相应的一系列X值。
[0018]在附图3叶片间距误差分析曲线中，横坐标表示被测叶片4各个叶片之间间隙出现频次，纵坐标表示间隙宽度，曲线1表示公称缝宽，曲线2表示实际缝宽。该曲线可直观地反映出测得的各个叶片间距的廓形尺寸及其与标准值的误差关系。
【权利要求】
1.一种扩压器叶片间距的激光飞点检测法，检测系统由回转伺服电机(1)，分度头(2)，三爪自定心卡盘(3)，被测叶片(4)，辅助支撑(5)，移动伺服电机(6)，减速器(7)，光栅尺(8)，激光检测头(9)，移动平台(10)组成，其特征在于:利用激光检测头(9)，在激光射到被测叶片⑷的实体部分时，产生高电平信号；在射到被测叶片⑷的间隙时，产生低电平信号。利用移动平台(10)的光栅测量系统(8)，以上述过程中高、低电平变化时产生的演变为中断信号，触发一组计算机系统的中断服务进程，即可测得激光检测头(9)沿被测叶片⑷轴线方向(X向)的位移数据(X值)，亦即测得了被测叶片⑷间距的尺寸数据。激光检测头(9)匀速连续的移动，便可得到相应的一系列X值。同理，可以获得Y向的光栅测量信号。两路信号经过接收、放大、转换及相应地合成，从而得到了被测叶片⑷间距的廓形尺寸，可直观地反映出被测叶片(4)间距的廓形尺寸与标准值的误差关系。利用回转分度装置(1)逐次改变扩压器叶片(4)在圆周上的位置，再重复以上的检测方法，可以得到一系列叶片间距的检测值。
2.根据权利要求1所说的扩压器叶片间距的激光飞点检测法，其特征在于:所述激光检测头(9)安装在移动平台(10)上，移动伺服电机(6)经过减速器(7)驱动移动平台(10)，移动平台(10)的位置变化由其下面安装的光栅尺(8)测出。
3.根据权利要求1所说的扩压器叶片间距的激光飞点检测法，其特征在于:所述被测叶片(4) 一端被夹持在三爪自定心卡盘(3)中，另一端被辅助支撑(5)支承，与三爪自定心卡盘(3)连接，与回转伺服电机(1)直接相连的分度头(2)驱动被测叶片(4)回转分度。
【文档编号】G01B11/14GK103712566SQ201210380195
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2012年10月9日
【发明者】陈静, 高福万, 杨锐, 杨贺来 申请人:天津中杰科技发展有限公司