專利名稱：內(nèi)部渦流探傷檢查的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及非破壞性檢驗，更具體地涉及制出部件的渦流探傷檢查。
背景技術(shù)：
燃氣渦輪發(fā)動機包括轉(zhuǎn)軸和輪盤，其支撐了風(fēng)扇、壓縮機、高壓渦輪和低壓渦輪中的旋轉(zhuǎn)葉片。用于在飛行中為飛行器提供動力的商用和軍用渦輪發(fā)動機要求重量最輕，同時還要保證發(fā)動機部件具有適當?shù)氖褂脡勖?br> 旋轉(zhuǎn)部件在工作期間承受到會產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)力的相當大的離心負載，為了提高部件的壽命，必須限制這種應(yīng)力。在現(xiàn)代的飛行器渦輪發(fā)動機中普遍采用各種形式的超合金材料，以便保證部件在其使用壽命內(nèi)的完整性。
然而在發(fā)動機部件的初始制造過程中，在材料中可能存在著缺陷、裂紋或其它異常，或者在其使用壽命期間會發(fā)生這種缺陷、裂紋或其它異常。因此，在制造工藝過程中和在例行檢修停機過程中通常要檢查發(fā)動機部件，以便發(fā)現(xiàn)其中存在的可能會限制部件的使用壽命的任何異常。
一種常用的非破壞性檢查技術(shù)是金屬部件的渦流(EC)探傷檢查。EC探針包括安裝在其針尖附近的小型電線圈，通過線圈產(chǎn)生交流電，該交流電又在部件中產(chǎn)生渦流。針尖沿著受檢部件的表面運動，并用來測量電磁場和部件之間的相互作用。
材料中會改變其均勻性的缺陷或幾何形狀方面的異常會干擾渦流。被干擾的渦流會改變探針線圈中的激勵電流，這樣就可適當?shù)貦z測到被改變的電流，并將其與材料的特定屬性相關(guān)聯(lián)以指示出相應(yīng)的異常。例如，渦流探傷檢查通常用于測量典型金屬部件中的殘余應(yīng)力、密度以及熱處理的程度。它還常用于檢測材料表面上或表面附近的物理缺陷或異常，例如材料中的凹痕、凸塊或微小裂紋。
裂紋檢測在渦輪發(fā)動機的部件中尤其重要，這是因為裂紋會在應(yīng)力下擴散并顯著地降低部件的使用壽命，而且如果不進行適當調(diào)節(jié)的話則可能最終導(dǎo)致部件失效。
典型渦流探針中的電線圈是比較小的，例如直徑約為0.5毫米，以保證能夠檢測到材料中非常小的裂紋或缺陷的高靈敏度。相應(yīng)地，這種小線圈對于檢查裝置的工作環(huán)境是非常靈敏的。例如，探針必須與受檢部件或樣品保持接觸，之間沒有任何間隙，否則將導(dǎo)致錯誤的讀數(shù)。
為了提高渦流探傷檢查的性能，必須將線圈定位成與樣品的表面大致正交或垂直。而且，探針和樣品之間的接觸壓力必須在探針沿著樣品滑動時保持基本上恒定，以便保證渦流信號的完整性并防止探針從樣品上脫離，這種情況會使信號中斷。
雖然可以用手移動探針來手動地進行渦流探傷檢查，然而為了保證精確的檢查并降低對各種部件中的多個特征的重復(fù)性檢查的成本，希望使用探針的自動運動。自動的渦流探傷檢查通常包括用于樣品的固定器和用于探針的另一固定器，探針安裝成可相對于樣品運動。
探針固定器通常包括允許操作人員手動地推動安裝好的探針以引導(dǎo)探針靠在樣品上的滑動的平移支架。然而，典型的渦流探傷檢查裝置特別地構(gòu)造用于檢查樣品的外表面，而外表面中的通道的任何內(nèi)部空腔通常是利用光學(xué)孔徑儀來目測檢查。內(nèi)部通道中的細小或微小的裂紋很難通過目測來檢測，這樣就顯著地降低了樣品的使用壽命。
例如，第一級渦輪轉(zhuǎn)子葉片包括中空的翼型，其通過幾個穿過支撐燕尾槽向下延伸的入口通道來供給冷卻劑。燕尾槽包括相應(yīng)的凸角(lobe)，其具有帶接觸面的蛇形輪廓，該接觸面可將所述相當大的離心負載傳送到渦輪轉(zhuǎn)子輪盤周邊中的支撐燕尾槽的支柱上。利用傳統(tǒng)的渦流測量儀器可以容易地檢查燕尾槽凸角的外表面，然而燕尾槽中的內(nèi)部通道相對較小并有效地隱藏了其表面，因而無法容易地接觸到。
因此，需要提供一種用于樣品中的這種內(nèi)部通道的渦流探傷檢查，盡管在進入到通道中存在著限制，其仍能保證精度和可重復(fù)性。


在結(jié)合附圖所作的下述詳細描述中更加具體地介紹了根據(jù)優(yōu)選和代表性實施例的本發(fā)明及其其它的目的和優(yōu)點，其中圖1是根據(jù)一個代表性實施例的渦流探傷檢查裝置，其包括可相對運動的用于樣品和渦流探針的固定器。
圖2是圖1所示裝置沿線2-2的局部側(cè)剖視圖，并帶有用于校準該裝置并安裝樣品以進行渦流探傷檢查的相應(yīng)流程說明。
圖3是校準圖1和2所示裝置并對樣品中的內(nèi)部通道進行渦流探傷檢查的代表性方法的流程圖。
各幅圖中的各標號的含義如下10渦流探傷檢查裝置；12樣品(渦輪葉片)；14內(nèi)部通道；16樣品固定器；18安裝臺；20 EC探針；22探針固定器；24上支架；26下支架；28分度銷；30分度導(dǎo)軌；32 EC測量儀器；34校準塊；36承接面；38夾頭(孔)；40指旋螺釘；42針桿；44針尖；46線圈；48夾緊棒；50下支座；52上支座；54手柄；56檢查部位。
具體實施例方式
在圖1中顯示了專門構(gòu)造用于對樣品12進行渦流探傷檢查的渦流探傷檢查裝置10，樣品12具有一個或多個可接觸到的內(nèi)部通路或通道14。樣品可具有能接受渦流探傷檢查的任何構(gòu)造和材料成分。例如，所示的代表性樣品是用于飛行器燃氣渦輪發(fā)動機的第一級渦輪轉(zhuǎn)子葉片。
葉片樣品12包括帶有多排薄膜冷卻孔的中空翼型，這些冷卻孔用于在工作期間排放冷卻空氣。翼型在常規(guī)鑄造中整體地形成，在其根部端具有傳統(tǒng)的多凸角式燕尾槽，三個代表性的內(nèi)部通道14穿過燕尾槽并延伸到翼型中，以便在工作期間為翼型提供冷卻劑。
如上所述，在溫度較高的渦輪機熱燃氣環(huán)境下的工作期間，渦輪的轉(zhuǎn)子部件如代表性的葉片樣品受到顯著的離心負載，并且應(yīng)該沒有任何會顯著縮短其在工作期間的壽命的缺陷。在一種情形下，在周期性的檢修停機時會將渦輪葉片從工作發(fā)動機中拆下來，并檢測可能會縮短其剩余使用壽命的破壞或裂紋?？衫萌魏蝹鹘y(tǒng)的技術(shù)來檢查葉片的外表面，這些技術(shù)例如包括以傳統(tǒng)方式進行的渦流探傷檢查。
然而，葉片的內(nèi)部通道14不適于傳統(tǒng)的渦流探傷檢查，因此通常利用光學(xué)孔徑儀來目測檢查，以便在燕尾槽底端的通道入口處和沿其至翼型的路徑上檢查內(nèi)部通道的表面。
圖1所示的探傷檢查裝置10是針對三個代表性內(nèi)部通道14中的任何一個或多個通道進行渦流探傷檢查而特別構(gòu)造的，通道14可將冷卻劑穿過燕尾槽而供給到翼型中。
該裝置包括樣品固定器16形式的裝置，其用于將葉片樣品固定地安裝就位，例如安裝在普通的安裝架或安裝臺18上。渦流(EC)探針20被特別構(gòu)造成可進入到相應(yīng)內(nèi)部通道14的進入程度受限的空間內(nèi)，以便對其進行渦流探傷檢查。形式為探針固定器22的裝置設(shè)置用于以面對樣品通道的懸臂式結(jié)構(gòu)來安裝探針，以使其可在各通道內(nèi)相對運動。
探針固定器又安裝在上、下支架24，26上，并在安裝臺18上方受到支撐，用于使探針20沿著相互正交的第一和第二軸線X，Y相對于已安裝的樣品12移動。
圖1所示的上支架24可具有任何傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，例如適當?shù)匕惭b在探針固定器22的下方以使其可沿第二軸線Y滑動移動的直線式滑座。類似的，下支架26可采用兩個間隔開的直線式滑座的形式，它們設(shè)置成與上支架正交或垂直，并可與上支架適當?shù)毓潭ㄊ较噙B。
這樣，兩個支架24，26依次將探針固定器22支撐在安裝臺18的上方，并使其具有可在公共XY平面中沿X和Y軸線相對于樣品12平移的兩個自由度。樣品最好水平地安裝在樣品固定器中，而三個代表性通道14排列在公共XY平面中的與EC探針20大致對齊的安裝臺上方的適當高度處。
還設(shè)置了代表性形式為協(xié)同操作的分度銷28和分度導(dǎo)軌30的附加裝置，用于沿著第一軸線X精確地分度或移動探針，以便使探針與樣品中受檢的特定內(nèi)部通道14對準。
如圖1所示，分度銷28從探針固定器22的前端垂直向下地延伸，并且通過例如螺紋的方式固定在其上。相應(yīng)地，分度導(dǎo)軌30直接安裝在銷28的下方，并適當?shù)剡B接到安裝臺18上。導(dǎo)軌設(shè)置成靠近下支架26，以便引導(dǎo)分度銷與相應(yīng)的樣品通道14對齊。
在圖1所示的代表性實施例中，樣品包括三個需要進行渦流探傷檢查的內(nèi)部通道14，因此分度導(dǎo)軌30包括三個相應(yīng)的用于依次容納分度銷28的平行支路或凹槽。導(dǎo)軌的各支路與第二軸線Y平行地排列，以便與安裝在樣品固定器16中的內(nèi)部通道14的方向一致，這些內(nèi)部通道14沿第二軸線Y對應(yīng)地排列。分度導(dǎo)軌適當?shù)囟ㄎ辉诠门_18上，使得當分度銷28沿相應(yīng)的支路縱向移動時，探針20可與相應(yīng)的內(nèi)部通道14對齊地移動。
導(dǎo)軌30的各支路在前端終止于樣品和探針固定器之間，以限制探針插入到各個內(nèi)部通道中的插入量。支路的相對的后端在共用的橫向支路或凹槽中連接在一起，該共用的橫向支路或凹槽適當?shù)匮由斓竭@三個支路的一側(cè)，以便使探針從已安裝的樣品處退回到安全的遠離位置，從而在探針和樣品之間提供合適的間隙。
因此，探針固定器22可由操作人員用手握住，并通過分度銷從分度導(dǎo)軌的橫槽依次到導(dǎo)軌的各個縱向支路中的運動來引導(dǎo)，各縱向支路均在其中限定了預(yù)定的位置，其與需要進行渦流探傷檢查的各個內(nèi)部通道相應(yīng)地對齊。
下支架26提供了一種可使處于探針固定器中的探針沿X軸線橫向移動以與沿Y軸線延伸的相應(yīng)那個內(nèi)部通道14直接對齊的方便且精確的機構(gòu)。相應(yīng)地，上支架24為操作人員提供了一種沿著與通道對齊的第二軸線Y在相應(yīng)的樣品通道14內(nèi)手動地進給或移動探針的方便且精確的機構(gòu)。分度銷28的直徑制成與分度導(dǎo)軌30的相應(yīng)支路的寬度緊密相配，使得在操作期間當銷28在縱向支路的后端和前端之間滑動時，探針及其固定器能朝向樣品被精確地引導(dǎo)。
EC探針20通過適當?shù)碾妼?dǎo)線可操作地連接到可具有任何傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的渦流測量儀器32上。通過將已安裝的探針20移動到相應(yīng)的樣品通道內(nèi)，就可在渦流探傷檢查期間隨著探針沿通道表面的移動而方便、精確且可重復(fù)地進行對其內(nèi)表面進行渦流探傷檢查。
在進行渦流探傷檢查之前，EC探針20自身通常應(yīng)被校準，以便在操作期間提高其靈敏度和性能。圖2顯示了校準塊34的簡化情況，其利用在校準塊和臺之間延伸的可動定位銷而暫時性地安裝在臺18上。校準塊34是樣品母材如金屬的精密加工出來的樣件，其中通過電極放電加工(EDM)來預(yù)成形精密形成的微刻痕。校準塊安裝在臺上的適當高度處，用于與滑動中的探針20相接合，以便校準EC測量儀器32中的特定探針。
在圖3的優(yōu)選實施例中示意性地顯示了EC探針，其包括具有平坦承接面36的大致圓柱形的針柄。如圖1所示，探針固定器22包括直徑適于通過緊配合來容納針柄的互補形式的安裝孔或夾頭38。適當?shù)闹感葆?0延伸穿過探針固定器，從而靠在針柄承接面36上并與之接合，可用手擰緊螺釘而將探針鎖定在從探針固定器中懸伸出來的預(yù)定旋轉(zhuǎn)或周向位置上。
探針的旋轉(zhuǎn)位置最好是固定的，這是因為探針自身特別構(gòu)造成可進入到相應(yīng)構(gòu)造的內(nèi)部通道14中，通道14具有通常平直的相對壁，其對應(yīng)于葉片翼型的通常為下凹的壓力面和翼型的通常為凸出的吸力面。如圖3所示，探針還包括從針柄中懸伸出來的細長桿42，針尖44設(shè)于針桿的遠端。
針尖最好包括一對電線圈46，其通過電導(dǎo)線與EC測量儀器相連以進行渦流探傷檢查。這兩個線圈的每一個都非常小，直徑約為1.5毫米，用來保證檢測細微裂紋的靈敏度，這些裂紋例如為圖3所示的在校準塊34中故意引入的對比裂紋，或者是圖3所示的一條內(nèi)部通道14中的實際裂紋。
考慮到針尖44和安裝在其中的線圈46的特別構(gòu)造而設(shè)置了針柄承接面36，其用于在將探針固定地安裝到探針固定器22中時與針尖所需的方向相符。
如圖3示意性地顯示，將普通探針20安裝在探針固定器22中，并利用暫時性地安裝在臺18上的校準塊34來進行初始校準。然后將校準塊從臺上取下來，并將樣品12適當?shù)匕惭b在樣品固定器16中，以便進行渦流探傷檢查。然后使探針固定器簡單地沿兩個支架24，26移動，使針尖44與三個內(nèi)部通道14中的一個對齊，然后使該針尖44沿第二軸線Y在樣品通道內(nèi)移動，同時保持針尖與通道內(nèi)表面之間的接觸，以便進行渦流探傷檢查。
這樣，就可以利用渦流探傷檢查在離通道入口為一段適當長度或深度上檢查樣品通道的一個表面，所述長度或深度由針桿42的相應(yīng)長度決定。而后通過沿著上支架24拉動探針固定器來使探針從通道內(nèi)退出。然后使探針固定器沿著第一軸線X橫向移動以調(diào)整探針，使其與樣品中的對應(yīng)于另一導(dǎo)軌支路的第二內(nèi)部通道對齊。
然后在上支架上手動地前推探針，使針尖44沿著要進行渦流探傷檢查的下一內(nèi)部通道的下表面滑動。這樣，利用通過沿著通道的相應(yīng)表面滑動針尖而進行的渦流探傷檢查就可精確地檢查三個代表性內(nèi)部通道14中的每一通道，所述相應(yīng)表面由上、下支架沿軸線X，Y的受限運動來約束，并由處于分度導(dǎo)軌30的相應(yīng)支路中的分度銷28來分度和引導(dǎo)。
這幾幅圖中所示的探傷檢查裝置10的一項特別優(yōu)點在于，它能夠在保證精度和可重復(fù)性的條件下相對簡單地加速對普通樣品12中的多個內(nèi)部通道所進行的渦流探傷檢查，不需要在針尖沿通道的各個內(nèi)表面滑動時不必要地取下針尖。如上所示，探針20本身是為能夠精確地保持在設(shè)于探針固定器22中的互補式夾頭38內(nèi)而特別構(gòu)造的。
相應(yīng)地，樣品固定器16是為能夠?qū)⑷~片樣品12可拆卸地安裝在兩個相對的上、下位置中而特別構(gòu)造的，其能快速地依次安裝和拆下多個葉片樣品，以便對一組樣品進行渦流探傷檢查。
更具體地說，圖2所示的樣品固定器16包括可松開的夾緊棒48，其用于將樣品相對于固定安裝好的EC探針精確且可松開地安裝就位。夾緊棒48包括適當?shù)匕惭b在下支座50上的圓柱形的下夾緊棒，而下支座50固定地安裝在臺18上。夾緊棒還包括圓柱形的上夾緊棒，其固定地安裝在相應(yīng)的上支座52上。
上支座通過兩個垂直桿而彈性地安裝在下支座的上方，各垂直桿均包括安裝在其頂部沉孔中的壓縮彈簧，其用于提供偏壓上支座而使其接觸到下支座的上表面的夾緊力。這兩根桿的頂端均包括調(diào)節(jié)螺母，用來調(diào)節(jié)兩個彈簧的初始壓力和通過兩個夾緊棒48所施加的相應(yīng)夾緊力。
適當?shù)氖直?4在其近端可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在下支座的底部，并利用凸輪銷適當?shù)匕惭b或套在上支座52上，這樣，提起手柄將會提起上支座并進一步壓縮壓縮彈簧，以便分開夾緊棒并允許將葉片樣品安裝在夾緊棒之間。
如圖1所示，葉片樣品12包括帶有相對的燕尾槽凸角的燕尾槽，燕尾槽凸角具有相應(yīng)的頸部區(qū)域。通過提起手柄54就可將上支座52及其相連的夾緊棒48抬高到下支座50及其相連的夾緊棒48之上，從而允許將燕尾槽凸角設(shè)于兩個夾緊棒之間。然后放下手柄54，利用足以將樣品固定地安裝在固定器16中的壓力使相對的夾緊棒48與燕尾槽凸角的相對側(cè)在相應(yīng)的頸部位置處相接合。
上支座中的壓縮彈簧在兩個夾緊棒中引入了足夠的夾緊力，以將樣品固定就位以進行EC檢查。下夾緊棒最好具有L形的遠端，并且在其近端具有彈性壓縮的支承，樣品被橫向地夾緊在這兩端之間并與分度導(dǎo)軌精確地對齊。
因此，通過抬起手柄54就可以容易地打開夾緊棒48，使得葉片樣品12可通過其燕尾槽部分而放置在打開的夾緊棒中，并且內(nèi)部通道14朝向安裝在探針固定器中的針尖44。然后放下手柄54以將夾緊棒閉合在樣品上，并且將樣品相對于已安裝的探針固定地安裝。這樣，這幾個內(nèi)部通道14就朝向針尖44，并且與由分度銷28和導(dǎo)軌30所控制的針桿大致共線地對齊。
在圖3中顯示了葉片樣品12的燕尾槽部分的代表性結(jié)構(gòu)，其包括在燕尾槽的底端具有入口并在從燕尾槽到翼型的跨度上縱向地延伸的三個內(nèi)部通道14。探針相對于已安裝的樣品特別地安裝，使得針桿42及其遠端的針尖44能夠在各通道中在針桿長度所能達到的范圍內(nèi)精確地對準。
各通道的代表性結(jié)構(gòu)包括大致平直的內(nèi)表面，其對應(yīng)于翼型的相對的壓力面和吸力面，該內(nèi)表面限定了燕尾槽凸角的內(nèi)部區(qū)域，包括凸角之間的狹窄頸部。
圖3所示的代表性內(nèi)部通道14包括沿第二平移軸線Y縱向延伸的鈍角檢查部位56。例如，在該部位的左邊最內(nèi)側(cè)部分在空間上處于大致水平的方位時，鈍角約為168度，該部位的右側(cè)進入?yún)^(qū)域向上傾斜成約12度。
相應(yīng)地，圖3所示的針尖44最好沿第二平移軸線Y呈弧形或大致半圓形，而沿第一平移軸線X呈橫向的直線形狀?；⌒吾樇?4包括兩個設(shè)于其中的線圈46，其向下朝向針尖上的與內(nèi)部通道的檢查部位滑動式接合的弧面。
如圖3所示，針桿42最好和針柄同軸，并以基本平行于上支架24的方式安裝在探針固定器22中以便與之平行移動。上支架24則最好通過楔形塊以稍微傾斜的角度A安裝在下支架26上，探針的遠端或尖端在高度上低于探針的近端或柄端。
因此，當探針和探針固定器通過上支架24沿第二軸線Y移動時，針桿42及其針尖44就以相對于已安裝的樣品通道14成相同的稍微傾斜的角度A而相應(yīng)地移動。
針尖44的弧形結(jié)構(gòu)和通常垂直安裝在其中的兩個線圈46以及上支架24的傾斜安裝提供了針尖沿第二軸線Y在水平安裝的樣品通道14內(nèi)運動的相應(yīng)的傾斜軌跡。針尖和針桿42的傾斜方位使得兩個線圈46基本上正交或垂直于鈍角檢查部位56的連接處而定位。這種連接在葉片樣品中特別有用，這是因為在接近其預(yù)期使用壽命結(jié)束時，已經(jīng)用過的渦輪葉片在這個區(qū)域中已經(jīng)能觀察到微小裂紋。針尖的特別結(jié)構(gòu)及其較小的傾角增大了在這種特殊的鈍角檢查部位56處的渦流探傷檢查的靈敏度。
此外，圖3所示的針尖44具有用于允許橫向地并排使用兩個線圈46的延長寬度，用于在一次通過中沿著各通道的大部分內(nèi)表面同時檢測裂紋。
因此，僅通過在相應(yīng)通道內(nèi)沿第二平移軸線Y以稍微傾斜的角度A移動針尖，從而在它們的滑動接觸中越過該鈍角檢查部位，就可以快速地對三個內(nèi)部通道14的每一側(cè)面以及鈍角檢查部位之前或之后的通道表面依次進行渦流探傷檢查。針桿42的長度可以選擇成能夠在安裝好的燕尾槽凸角的高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)在各內(nèi)部通道14中的相應(yīng)深度處進行渦流探傷檢查。
三個通道的每一個都可通過如上所述的從通道到通道進行分度的同一渦流探針來檢查。然后可提起固定器手柄54以松開葉片，之后將葉片簡單地翻轉(zhuǎn)過來并重新安裝在夾緊棒中，并利用已松開的手柄來牢固地重新固定住葉片樣品。然后在三個內(nèi)部通道的每一個中重復(fù)進行渦流探傷檢查程序，以檢查其相對的內(nèi)表面。
上述公開的渦流探傷檢查裝置允許由一個操作人員對依次安裝在樣品固定器中的葉片樣品進行人工操作。然后可在由分度銷和協(xié)作分度導(dǎo)軌所控制的針尖的精確運動下對三個內(nèi)部通道中的每一個都快速且精確地進行渦流探傷檢查。懸伸出來的針尖在滑動接觸中被精確地引導(dǎo)而僅靠在三個通道中的想要檢查的表面上，不會因錯誤移動到葉片樣品或探傷檢查裝置自身的非目標部分中而引起可能的損壞。在每次檢查過程之后可沿著橫向分度槽使探針安全地退回且適當?shù)剡h離安裝好的樣品，從而可在不會無意中損壞針尖的情況下更換樣品。
雖然在本文中已經(jīng)介紹了被認為是本發(fā)明的優(yōu)選和代表性的實施例，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可從本文所授內(nèi)容中明了本發(fā)明的其它修改，因此，在所附權(quán)利要求中希望保護屬于本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有這些修改。
因此，希望由美國專利證書所保護的本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于對樣品(12)中的內(nèi)部通道(14)進行渦流探傷檢查的裝置(10)，包括樣品固定器(16)，其包括用于可松開地安裝所述樣品(12)的可松開的夾緊棒(48)；渦流探針(20)；探針固定器(22)，其包括可將所述探針安裝在預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置處的夾頭(38)；上、下支架(24，26)，其支撐了所述探針固定器，其可沿第一軸線移動以使所述探針與所述樣品通道對齊，以及沿第二軸線移動以使所述探針在所述通道內(nèi)移動；和渦流測量儀器(32)，其可操作地與所述探針(20)相連以便對所述樣品通道進行渦流探傷檢查。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述上支架(24)以稍微傾斜的角度安裝在所述下支架(26)上，使得所述探針相對于所述樣品通道(14)傾斜相應(yīng)的微小角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述探針(20)包括具有安裝在所述夾頭(38)中的平坦承接面(36)的針柄；從所述針柄中懸伸出來并設(shè)置成所述傾斜角度的針桿(42)；和設(shè)于所述針桿遠端處的針尖(44)，其包括用于進行渦流探傷檢查的電線圈(46)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述夾緊棒(48)構(gòu)造成可安裝所述樣品(12)并使所述內(nèi)部通道(14)與所述針桿(42)對齊地朝向所述針尖(44)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括從所述探針固定器(22)中向下延伸的分度銷(28)；和安裝在所述銷(28)之下并與所述下支架(26)相鄰的分度導(dǎo)軌(30)，其用于引導(dǎo)所述銷與所述樣品通道(14)對齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述樣品(12)包括從其公共端部處朝向外側(cè)的多個所述內(nèi)部通道(14)；所述分度導(dǎo)軌(30)包括對應(yīng)于所述樣品通道的多個平行支路；和所述上、下支架(24，26)構(gòu)造成可使從所述探針固定器中懸伸出來的所述分度銷(28)能沿所述支路依次移動，以便使所述探針與各所述樣品通道(14)對齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述樣品通道(14)中的一個包括鈍角檢查部位(56)；所述針尖(44)沿所述第二軸線呈弧形，并且使所述線圈(46)朝向所述檢查部位；和所述針桿(42)的所述傾斜角度使所述線圈(46)處于與所述檢查部位基本上垂直。
8.一種用于對樣品(12)中的第一和第二內(nèi)部通道(14)進行渦流探傷檢查的方法，包括固定地安裝所述樣品(12)；安裝渦流探針(20)，使其可沿第一和第二軸線相對于所述安裝好的樣品(12)移動；沿著所述第一軸線對所述探針(20)進行分度，使所述探針與所述樣品中的所述第一通道(14)對齊；使所述探針在所述第一通道內(nèi)沿所述第二軸線滑動；隨著所述探針的滑動來操作所述渦流探針以檢查所述第一通道；使所述探針(20)從所述第一通道(14)中退回；沿著所述第一軸線對所述探針進行分度，使所述探針與所述樣品中的所述第二通道對齊；使所述探針在所述第二通道內(nèi)沿所述第二軸線滑動；和隨著所述探針的滑動來操作所述探針以檢查所述第二通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一通道包括鈍角檢查部位(56)；和所述探針(20)在所述第一通道內(nèi)沿著所述第二軸線以稍微傾斜的角度滑動，使其在滑動接觸中越過所述鈍角檢測部位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述探針分度包括安裝分度銷(28)以使其與所述探針(20)固定地對齊；在所述銷(28)的附近處固定地安裝分度導(dǎo)軌(30)，所述分度導(dǎo)軌包括多個與所述第一和第二通道相對應(yīng)的支路，用于依次容納所述銷；和沿著所述導(dǎo)軌的支路依次移動所述銷(28)，使得所述探針按相應(yīng)的次序與所述第一和第二通道對齊。
全文摘要
一種渦流探傷檢查裝置(10)，包括用于樣品(12)的固定器(16)，用于渦流探針(20)的固定器，以及可操作地連接在固定器上的渦流測量儀器(32)。探針固定器(22)包括用于沿第一和第二軸線移動探針(20)的支架(24，26)。探針固定器(22)可選擇性地移動，以便使探針(20)對準樣品(12)中的內(nèi)部通道(14)，從而沿通道滑動以進行渦流探傷檢查。
文檔編號G01N27/90GK1525164SQ20041000824
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者M·W·費爾德斯, M·L·齊克, J·R·迪爾多夫, A·W·梅洛爾斯, J·M·約翰遜, M W 費爾德斯, 梅洛爾斯, 約翰遜, 迪爾多夫, 齊克 申請人:通用電氣公司