Видеоэндоскопирование рабочих лопаток паровых турбин и контроль их геометрических параметров

Шуть Г.A., Коротаев В.В., Пузырев Е.И., Рыжова В.А., Тимофеев А.Н., Ахмеров А.Х., Родикова Л.С.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Шуть Г.А., Коротаев В.В., Пузырев Е.И., Рыжова В.А., Тимофеев А.Н., Ахмеров А.Х., Родикова Л.С. Видеоэндоскопирование рабочих лопаток паровых турбин и контроль их геометрических параметров // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 11. С. 58–67. http://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2020-87-11-58-67

Ссылка на англоязычную версию:

G. A. Shut, V. V. Korotaev, E. I. Puzyrev, V. A. Ryzhova, A. N. Timofeev, A. K. Akhmerov, and L. S. Rodikova, "Videoendoscopy of working blades of steam turbines and control of their geometrical parameters," Journal of Optical Technology. 87(11), 677-683 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000677

Аннотация:

Рассматривается решение задачи контроля размеров рабочих лопаток паровых турбин с использованием системы видеоэндоскопирования в режиме валоповорота. Определены взаимосвязи параметров оптической системы с формой, размером и скоростью перемещения рабочих лопаток при значительной глубине изображаемого пространства. Предложены метод и алгоритм обработки цифровых изображений. Исследуются составляющие погрешности контроля размера хорды рабочих лопаток при обработке цифровых изображений, получаемых синхронно с вращением ротора. Проведены экспериментальные исследования характеристик макета системы на физической модели периферийной части лопаточного аппарата паровой турбины К12006.8/50. Предложены пути ослабления влияния составляющих погрешностей системы видеоэндоскопирования.

Ключевые слова:

система видеоэндоскопирования, режим валоповорота, хорда рабочей лопатки, эрозионный износ, матричное поле приемника оптического излучения, анализ составляющих погрешности

Коды OCIS: 080.3620, 120.4630

Список источников:

1. Хаимов В.А. Малорасходные режимы ЦНД турбины Т-250/300-240. СПб: БХВ-Петербург, 2007. 240 с.

2. Шкотов Ю.Д. Об эрозионном износе проточных частей паровых турбин // Энергетик. 1990. № 4. С. 16–17.

3. Поваров О.А., Станиша Б., Рыженков В.А. Исследование эрозионного износа лопаток паровых турбин // Теплоэнергетика. 1988. № 4. С. 66–69.

4. РД 153-34.1-17.462-00 Методические указания о порядке оценки работоспособности рабочих лопаток паровых турбин в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта. Отраслевой руководящий документ. Утвержден РАО «ЕЭС России». М.: ВТИ, 2001. 107 с.

5. Лагерев А.В. Вероятностное прогнозирование эрозии паровых турбин / в кн. Эрозия паровых турбин: вероятностный подход: в 3 т. Т. 2. М.: Машиностроение, 2006. 295 с.

6. Федяков И.В. Электроэнергетика: износ оборудования как системная проблема отрасли // Академия Энергетики. 2013. № 1. С. 4–9.

7. Явельский М.Б., Рошаль М.Д., Поршнев М.Б. Исследование эрозионного разрушения радиационным методом // Теплоэнергетика. 1989. № 4. С. 61–62.

8. Хаимов В.А., Качуринер Ю.Я., Воропаев Ю.А. Эрозионный износ твердыми частицами проточной части ЦСД-1 турбин Т-250/300-240 // Электрические станции. 2004. № 4. С. 14–22.

9. Хаимов В.А., Кокин Е.Ш., Пузырев Е.И. Внедрение системы оперативного контроля и диагностики эрозионного износа рабочих лопаток мощных паровых турбин // Электрические станции. 2006. № 12. С. 32–36.

10. Шуть Г.А., Пузырев Е.И., Васильева А.В., Васильев А.С., Некрылов И.С., Ахмеров А.Х., Тимофеев А.Н. Комплексная система эндоскопирования для контроля эрозионного износа лопаток паровых турбин // Изв. вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63. № 3. С. 228–237.

11. Хаимов В.А., Ляпунов В.М., Рубинов А.М. Система оперативного контроля и диагностики эрозионного износа лопаточного аппарата паровых турбин // Труды ЦКТИ. 2003. Вып. 292. С. 114–122.

12. Мачихин А.С. Измерительные возможности современных видеоэндоскопов // Двигатель. 2009. № 3. С. 8–9.

13. Schick A., Forster F., Stockmann M. 3D measuring in the field of endoscopy // Proc. SPIE. 2011. V. 8082. Art. № 808216.

14. Pears N., Liu Y., Bunting P. 3D imaging, analysis and applications. London: Springer-Verlag, 2012. 500 p.

15. Пузырев Е.И., Шуть Г.А. Устройство мониторинга состояния внутри турбинных узлов и деталей паровых турбин // Патент РФ № 2624380.

16. Сарвин А.А. Системы бесконтактных измерений геометрических параметров. Л.: изд. ЛГУ, 1983. 144 с.

17. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. М.: Машиностроение, 1966. 563 с.

18. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений: практические советы / пер. Чочиа П.А., Рубанова Л.И. 3-е изд., испр. и доп. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.

19. Otsu N. A threshold selection method from gray-level histograms // IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics. 1979. V. 9. № 1. P. 62–66.

20. Коротаев В.В., Краснящих А.В. Видеоинформационные измерительные системы: уч. пособ. СПб: НИУ ИТМО, 2012. 124 с. 21. Латыев С.М. Конструирование точных (оптических) приборов. СПб: Лань, 2015. 560 с.