1.本实用新型是一种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，属于无损检测与评价技术领域。
背景技术：
2.叶片上涂覆热障涂层是提高发动机性能的重要手段之一。利用具有良好隔热性能的热障涂层可延续和阻隔燃气热流量向高温合金材料传导，对基体进行隔热和保护，使得用热障涂层制成的发动机涡轮叶片能够在更高的使用环境温度下运行，从而提高涡轮前进口温度，有效提高燃气涡轮测热效率，并延长涡轮叶片的使用寿命。但是，热障涂层在使用过程中，会产生裂纹和脱粘，陶瓷层部分起皮、界面剥落，导致涂层破坏，从而威胁到叶片的使用安全，因此对热障涂层进行缺陷检测非常必要。
技术实现要素：
3.本实用新型正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其目的是为涡轮叶片上热障涂层缺陷检测提供有效的检测设备。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.该种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置包括探测装置1、探测装置转台2、z轴3、z轴支撑座4、叶片专用夹具5、叶片旋转台6、xy轴平移台7和基座8，其中，探测装置1固定连接在探测装置转台2上，探测装置转台2通过螺钉紧固在z轴3的z轴滑板9上，z轴3固定连接在z轴支撑座4上，z轴支撑座4安装在基座8上，在基座8上还安装有xy轴平移台7，在xy轴平移台7上面固定连接一个叶片旋转台6，叶片旋转台6上安装有叶片夹具5。
6.在实施中，探测装置1由闪光灯箱和中波红外热像仪组成，中波红外热像仪通过螺钉紧固在闪光灯箱上。进一步，所述中波红外热像仪装配有标准镜头或长焦镜头。
7.在实施中，z轴3和xy轴平移台7为直线运动轴，采用精密滚珠丝杠 直线运动导轨结构。
8.进一步，所述z轴3和xy轴平移台7的直线运动行程大于150mm。
9.进一步，所述探测装置转台2和叶片旋转台6由高精度伺服电机直接驱动。
10.该装置中的控制探测装置1随探测装置转台2在竖直面内转动，控制探测装置1和探测装置转台2随z轴滑板9沿z轴方向上下移动，叶片夹具5随叶片旋转台6在水平面内进行转动，控制xy轴平移台7使叶片旋转台6和叶片专用夹具5分别沿x轴和y轴方向做直线移动。其中，探测装置转台2、z轴3、叶片旋转台6和xy轴平移台7实现5轴联动。
11.该装置满足了能够对热障涂层进行无损检测检测的以下条件：
12.1、可以发现直径小于1mm的横向裂纹缺陷；
13.热障涂层在使用过程中产生的裂纹缺陷尺寸从几微米到几毫米，在粘结界面处的较大尺寸的横向裂纹缺陷可以看作脱粘缺陷，毫米级的横向裂纹缺陷往往可以被肉眼观测到，而直径小于1毫米的横向裂纹缺陷则很难或无法被肉眼发现，需要利用无损检测方法进
行识别；
14.2、对曲面有一定的适用性；
15.由于涡轮叶片表面为双曲面，型面复杂，因而采用的无损检测方法需要对曲面有一定的适用性；
16.3、检测效率高。
17.该装置的优点是采用高能闪光灯加热、高性能中波红外热像仪配以合适的标准镜头或长焦镜头，实现对直径小于1mm的横向裂纹缺陷的检测。通过5轴自动联动系统，调整探测装置的位置和角度，实现对曲面检测的适用性。由于红外热像检测具有单次检测面积大的特点，从而保证了高检测效率。
附图说明
18.图1为本实用新型装置的结构示意图
19.图2为图1的俯视图
具体实施方式
20.以下将结合附图和实施例对本实用新型装置作进一步地详述：
21.参见附图1～2所示，该种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置包括探测装置1、探测装置转台2、z轴3、z轴支撑座4、叶片夹具5、叶片旋转台6、xy轴平移台7和基座8，探测装置1由闪光灯箱和中波红外热像仪组成，探测装置1通过螺钉紧固在探测装置转台2，探测装置转台2通过螺钉紧固在z轴滑板9上，z轴3通过螺钉紧固在z轴支撑座4，z轴支撑座4通过螺钉紧固在基座8上，叶片夹具5通过螺钉紧固在叶片旋转台6，叶片旋转台6通过螺钉紧固在xy轴平移台7上，xy轴平移台7通过螺钉紧固在基座8上，中波红外热像仪通过螺钉紧固在闪光灯箱上。
22.控制探测装置1随探测装置转台2在竖直面内转动，控制探测装置1和探测装置转台2随z轴滑板9沿z轴方向上下移动。叶片夹具5随叶片旋转台6在水平面内进行转动，控制xy轴平移台7使叶片旋转台6和叶片夹具5分别沿x轴和y轴方向做直线移动。探测装置转台2、z轴3、叶片旋转台6和xy轴平移台7等5轴通过联动实现曲面跟踪检测。
23.z轴3和xy轴平移台7为直线运动轴，行程大于150mm，采用精密滚珠丝杠 直线运动导轨结构，采用高精度伺服电机直接驱动。探测装置转台2和叶片旋转台6，由高精度伺服电机直接驱动。
24.该装置在控测时，首先将待测的叶片通过叶片夹具5安装、定位在叶片旋转台6上，然后，通过控制探测装置转台2、z轴3、叶片旋转台6和xy轴平移台7等5轴联动，将探测装置1对准待测叶片部位，通过触发闪光灯闪光进行激励，同时记录热像仪采集到的闪光前、闪光中和闪光后表面温度场变化的数据。数据保存后，通过5轴联动将探测装置1对准下一处待测部位，进行下一次检测。
技术特征：
1.一种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：该装置包括探测装置(1)、探测装置转台(2)、z轴(3)、z轴支撑座(4)、叶片夹具(5)、叶片旋转台(6)、xy轴平移台(7)和基座(8)，其中，探测装置(1)固定连接在探测装置转台(2)上，探测装置转台(2)通过螺钉紧固在z轴(3)的z轴滑板(9)上，z轴(3)固定连接在z轴支撑座(4)上，z轴支撑座(4)安装在基座(8)上，在基座(8)上还安装有xy轴平移台(7)，在xy轴平移台(7)上面固定连接一个叶片旋转台(6)，叶片旋转台(6)上安装有叶片夹具(5)。2.根据权利要求1所述的用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：探测装置(1)由闪光灯箱和中波红外热像仪组成，中波红外热像仪通过螺钉紧固在闪光灯箱上。3.根据权利要求2所述的用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：所述中波红外热像仪装配有标准镜头或长焦镜头。4.根据权利要求1所述的用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：z轴(3)和xy轴平移台(7)为直线运动轴，采用精密滚珠丝杠 直线运动导轨结构。5.根据权利要求4所述的用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：所述z轴(3)和xy轴平移台(7)的直线运动行程大于150mm。6.根据权利要求1所述的用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，其特征在于：所述探测装置转台(2)和叶片旋转台(6)由高精度伺服电机直接驱动。
技术总结
本实用新型是一种用于叶片热障涂层缺陷检测的装置，该装置以闪光灯激励红外热像法作为基本检测方法，通过由探测装置转台、Z轴、叶片旋转台和XY轴平移台等5轴组成5轴联动系统，实现对具有复杂曲面的叶片进行热障涂层缺陷检测。探测装置由闪光灯箱和中波红外热像仪组成，既是闪光灯激励红外热像法的激励装置，也是数据采集装置，利用5轴联动系统可实现对叶片的跟踪检测。片的跟踪检测。片的跟踪检测。
技术研发人员：刘颖韬 何方成 李硕宁 许路路 王东升
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2022/4/21
再多了解一些
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