激光传感器视觉系统提高了表面质量检测

喷气发动机通常包含数百个小型不锈钢和铬镍合金风扇叶片来产生推力。在正常的飞行操作中，这些叶片通常由于侵蚀和异物损伤而磨损和弯曲。大修设施在人工检查后重新研磨或更换这些叶片。这个缓慢、劳动密集型的过程检查了发动机旋转进气中每个叶片的精确长度和位置。

为了帮助取代人工检查和测量，LMI技术公司和系统集成商Oryx Systems联合开发了一种视觉系统，可以在高速飞行中准确检查叶片。LMI提供了其激光双传感器(LTS)非接触式激光传感器，而Oryx提供了软件、信号处理硬件、现成的设计、夹具和传感器软件包。LMI报告说，它的LTS具有双观测轴，并投射出一个直径约30微米的小激光光斑，这使它能够满足极高的精度要求。

LMI和Oryx最近在美国东南部的一家飞机大修工厂安装了他们的第一个叶片检测系统。他们的第二个系统很快将安装在加拿大的一家CF34喷气发动机大修工厂。

Oryx公司总裁David Lacey表示，由于这两家公司的叶片检测系统可以测量高速运动的非常小的物体，所以它也可以用于类似的应用。这些包括电动机中的换向器段和研磨压延辊。

自动化测量

为了自动化以前手动的叶片检测过程，Oryx将LTS传感器定位在转子下方的对角线位置。当转子旋转时，传感器测量每个叶片尖端到每个车轮中心线的长度。这些测量在200毫秒内完成，公差为60.005英寸。分辨率为60.0001英寸。LMI和Oryx的系统同样可以监控进气道中每个叶片的位置，以确保精确匹配。

LTS的测量过程开始于它的传感器发射一束激光击中叶片表面，然后通过双成像光学器件将一个点反射到两个位置敏感探测器(psd)上。如果一个PSD上的反射点被刀片表面的变化所掩盖，另一个PSD将看到它。使用两个psd可以补偿激光光斑的强度变化，从而提高传感器的横向灵敏度。

模拟信号处理电子器件然后将PSD输出电流转换为距离。由于刀片或其他物体的颜色和表面的差异会影响测量数据，LTS的软件通过改变激光二极管的功率来自动补偿。

因此，当平均为100 Hz时，LTS可以解决0.007 mm的厚度变化。它还有一个43度的观察角;能够优化轮廓跟踪急剧增加的物体高度;可以测量磨砂和翻新表面。

来自传感器的信号被发送到Oryx的基于pc的控制器上，其软件生成一个报告，其中包括每个旋转进气道中所有叶片的平均读数，以及高读数和低读数。LMI和Oryx的系统还报告了每个阶段的平均测量值，从而可以选择需要更换或重新定位的叶片。更换后，系统还确保新叶片在进气口位置正确，并正确研磨以满足规格要求。

Oryx公司总裁大卫•莱西(David Lacey)表示:“该系统消除了手工测量的需要，大大缩短了设置时间。”“重复性也与我们的LMI/Oryx系统更加一致，因为叶片可以均匀地向外加载。人工测量很难以完全相同的方式加载每个叶片。”

欲了解更多信息，请访问LMI Technologies网站www.lmint.com或Oryx网站www.oryxsystems.com．

jmontague@reedbusiness.com

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