激光热成像法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110603438A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201880030797.6(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2018.04.03司72001代理人张一舟王丽辉(30)优先权数据15/5888532017.05.08US(51)Int.Cl.G01N25/72(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.11.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0258192018.04.03(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/208387EN2018.11.15(71)申请人西门子能源公司地址美国佛罗里达州(72)发明人D.C.布丁A.A.库尔卡尼权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称激光热成像法(57)摘要提供一种用于涡轮机部件的状态评估的无损方法。该方法包括提供生成光脉冲的激光器，该光脉冲加热涡轮机部件。然后捕获加热的涡轮机部件的红外图像。然后可针对涡轮机部件的特定特性对涡轮机部件进行分析。还提供一种用于涡轮机部件的无损状态评估的系统。CN110603438ACN110603438A权利要求书1/2页1.一种用于涡轮机部件120的状态评估的无损方法，包括：提供生成光脉冲130的激光器180，所述光脉冲130加热所述涡轮机部件120；捕获所述加热的涡轮机部件120的至少一个红外图像；以及分析所述至少一个图像上的涡轮机部件特性。2.如权利要求1所述的方法，还包括，以第一指定波长激活所述激光器180；聚焦所述激光器180以在第一脉冲持续时间内使所述涡轮机部件120的表面的期望区域闪光；以及捕获所述涡轮机部件120的所述表面的所述期望区域的图像；以所述指定波长停用所述激光器180；以第二指定波长激活所述激光器180；聚焦所述激光器180以在第二脉冲持续时间内使所述涡轮机部件120的子表面的所述期望区域闪光；以及捕获所述涡轮机部件120的所述子表面的所述期望区域的第二图像，其中所述第一图像含有关于所述涡轮机部件120的所述表面的所述期望区域的第一组数据，并且所述第二图像含有关于所述涡轮机部件120的所述子表面的所述期望区域的第二组数据，以及其中所述第一指定波长和所述第二指定波长不同。3.如权利要求1所述的方法，还包括，以第一指定波长激活所述激光器；聚焦所述激光器以在第一脉冲持续时间内使所述涡轮机部件120的表面的期望区域闪光；以及捕获涡轮机部件120的所述表面的所述期望区域的图像；以所述指定波长停用所述激光器；以第二指定波长激活所述激光器；聚焦所述激光器以在第二脉冲持续时间内使所述涡轮机部件120的子表面的所述期望区域闪光；以及捕获所述涡轮机部件120的所述子表面的所述期望区域的第二图像，其中所述第一图像含有关于所述涡轮机部件120的所述表面的所述期望区域的第一组数据，并且所述第二图像含有关于所述涡轮机部件120的所述子表面的所述期望区域的第二组数据，以及其中所述第一指定波长和所述第二指定波长相同。4.如权利要求2所述的方法，其中所述第一指定波长在4微米至9微米的范围内。5.如权利要求2所述的方法，其中所述第二指定波长在9微米至11微米的范围内。6.如权利要求5所述的方法，其中所述第二指定波长在9.5微米至10.5微米的范围内。7.如权利要求2所述的方法，其中所述分析包括将所述第一组数据与已知材料参数进行比较，以便评估所述表面的损坏。8.如权利要求2所述的方法，其中所述分析包括将所述第二组数据与已知材料参数进行比较，以便评估所述子表面210、子表面220的损坏。2CN110603438A权利要求书2/2页9.如权利要求1所述的方法，其中所述捕获由红外相机160执行，所述红外相机160包括用于检测由所述涡轮机部件120辐射的热能的红外传感器，以及其中所述辐射的热能被传输至所述红外传感器150，以使得能够生成所述红外图像。10.如权利要求1所述的方法，其中所述激光器180的所述脉冲持续时间在1ms至30ms的范围内。11.如权利要求1所述的方法，其中所述涡轮机部件120的所述表面包括热障涂层220，并且所述涡轮机部件120的所述子表面包括粘结涂层210和/或基底200。12.如权利要求1所述的方法，其中所述激光器180为激光闪光灯。13.一种用于涡轮机部件的无损状态评估的系统，包括：激光源180，其中所述激光源180生成加热所述涡轮机部件120的光脉冲130；红外相机160，包括用于检测由所述涡轮机部件120辐射的热能的红外传感器150，其中所述辐射的热能被传输至所述红外传感器150，以使得能够生成所述红外图像；以及涡轮机部件120，其中所述红外传感器150捕获所述