DE102015206984A1 - Method and device for optical control of cooling air recesses of turbomachinery - Google Patents

Method and device for optical control of cooling air recesses of turbomachinery Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Kontrolle von Kühlluftausnehmungen 1 von Turbomaschinen, mit einem Lichtemitter 3 und einem Lichtempfänger 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger 4 mit einem Gehäuse 5 versehen ist, welches eine Dichtung 9 umfasst, welche zur Abdichtung einer zu kontrollierenden Kühlluftausnehmung 1 auf deren Randbereich aufsetzbar ist.The invention relates to a method and a device for optical control of Kühlluftausnehmungen 1 of turbomachinery, with a light emitter 3 and a light receiver 4, characterized in that the light receiver 4 is provided with a housing 5, which comprises a seal 9, which for sealing a to be controlled cooling air recess 1 can be placed on the edge region.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Kontrolle von Kühlluftausnehmungen von Turbomaschinen, beispielsweise in Turbinenschaufeln, Leitschaufeln, Laufschaufeln und/oder Brennkammerkühlluftausnehmungen.The invention relates to a method and an apparatus for the optical control of cooling air recesses of turbomachines, for example in turbine blades, vanes, blades and / or combustion chamber cooling air recesses.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Licht mittels eines Lichtemitters in den Bereich einer zu prüfenden Ausnehmung einzuleiten und am Austritt der Ausnehmung das austretende Licht zu messen. Hierfür zeigt die US 3 495 915 A eine Vorrichtung, an welcher ein stabförmiger Lichtemitter und ein stabförmiger Lichtempfänger in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Diese werden in zwei benachbarte Hohlräume einer Turbinenschaufel eingeführt. Zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtempfänger erstreckt sich eine mit Kühlluftausnehmungen versehene Wandung der Turbinenschaufel. Der Lichtemitter und der Lichtempfänger sind so zueinander positioniert, dass aus dem Lichtemitter austretendes Licht direkt dem Lichtempfänger zugeleitet werden kann, wenn diese fluchtend zu einer Kühlluftausnehmung in der inneren Wandung der Turbinenschaufel angeordnet sind. Das von dem Lichtempfänger empfangene Licht gibt einen Hinweis darauf, ob die Messanordnung an einer Kühlluftausnehmung positioniert wurde und welchen Durchmesser diese aufweist. Als nachteilig erweist es sich, dass insbesondere bei dem Lichtempfänger nur eine ungenaue Positionierung relativ zu der Kühlluftausnehmung möglich ist, so dass in der Praxis quantitative Aussagen über die Dimensionierung der Kühlluftausnehmung nicht möglich sind.From the prior art, it is known to introduce light by means of a light emitter in the region of a recess to be tested and to measure the exiting light at the outlet of the recess. For this shows the US Pat. No. 3,495,915 a device on which a rod-shaped light emitter and a rod-shaped light receiver are arranged at a distance from each other. These are introduced into two adjacent cavities of a turbine blade. Between the light emitter and the light receiver, a wall of the turbine blade provided with cooling air recesses extends. The light emitter and the light receiver are positioned relative to each other so that light emerging from the light emitter can be fed directly to the light receiver when they are arranged in alignment with a cooling air recess in the inner wall of the turbine blade. The light received by the light receiver gives an indication as to whether the measuring arrangement has been positioned on a cooling air recess and what diameter it has. It proves to be disadvantageous that only inaccurate positioning relative to the cooling air recess is possible, in particular in the case of the light receiver, so that quantitative statements about the dimensioning of the cooling air recess are not possible in practice.

Die US 5 054 087 A1 beschreibt einen ähnlichen Aufbau, bei welchem Licht in einen Hohlraum einer Turbinenschaufel eingeleitet wird. Dieser Hohlraum weist eine Vielzahl von Kühlluftausnehmungen auf, durch die Licht austritt. Ein Lichtempfänger misst das gesamte austretende Licht. Es ist beschrieben, dass durch die Aufsummierung der einzelnen Lichtströme, welche durch die einzelnen Kühlluftausnehmungen austreten, eine Abschätzung der Gesamtfläche der Kühlluftausnehmungen möglich ist.The US 5 054 087 A1 describes a similar structure in which light is introduced into a cavity of a turbine blade. This cavity has a plurality of Kühlluftausnehmungen through which light emerges. A light receiver measures the total exiting light. It is described that an estimation of the total area of the cooling air recesses is possible by summing up the individual luminous fluxes which emerge through the individual cooling air recesses.

Bei der Überprüfung von Kühlluftausnehmungen ist es nicht nur entscheidend, ob überhaupt eine Kühlluftausnehmung vorhanden ist, durch welche Kühlluft ausgeleitet werden kann. Vielmehr ist es erforderlich, zu überprüfen, ob die Kühlluftausnehmungen jeweils einen ausreichenden freien Querschnitt haben, oder durch Ablagerungen oder ähnliches kontaminiert oder teilweise bzw. vollständig verschlossen sind. Zur Beurteilung des Verschlussgrades von Kühlluftausnehmungen ist aus dem Stand der Technik kein objektives Messverfahren bekannt. Die oben beschriebenen visuellen Beurteilungen liefern jeweils nur eine vage Aussage, ob die Kühlluftausnehmung verstopft oder kontaminiert ist oder nicht. Es wäre zwar möglich, den Grad der Verstopfung oder Kontaminierung in verschiedene Stufen zu unterteilen. Dieser Wert ist jedoch abhängig von verschiedenen, nicht konkretisierbaren Faktoren, beispielsweise der Arbeitsweise einer Prüfperson oder der Lichtverhältnisse. Eine objektive Überprüfung ist somit nicht möglich.When checking Kühlluftausnehmungen it is not only crucial if any Kühlluftausnehmung is present through which cooling air can be discharged. Rather, it is necessary to check whether the Kühlluftausnehmungen each have a sufficient free cross-section, or are contaminated by deposits or the like or partially or completely closed. To assess the degree of closure of Kühlluftausnehmungen no objective measurement method is known from the prior art. The visual assessments described above each provide only a vague statement as to whether the cooling air cavity is clogged or contaminated or not. It would be possible to divide the degree of clogging or contamination into different stages. However, this value is dependent on various factors which can not be substantiated, for example the mode of operation of a test person or the lighting conditions. An objective review is therefore not possible.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Durchmesser von Kühlluftausnehmungen mit Hilfe einer Lehre zu überprüfen. Hierdurch ist eine Aussage möglich, ob die Kühlluftausnehmung einen Mindestdurchmesser aufweist und/oder ob der Durchmesser der Kühlluftausnehmung im Limit ist oder nicht. Diese Vorgehensweise ist sehr arbeitsaufwendig und nur bei geradlinigen Kühlluftausnehmungen möglich, in welche die Lehre eingeführt werden kann. Für die Detektion von Verstopfungen schließt sich eine Lehre grundsätzlich aus. Diese würde eine Kontamination ggf. mechanisch entfernen, ohne dass diese bemessen worden ist. Bei unregelmäßigen Bohrungsquerschnitten von Kühlluftausnehmungen, d. h. Bohrungen mit Ablagerungen, funktioniert eine Lehre nicht.From the prior art, it is known to check the diameter of Kühlluftausnehmungen using a gauge. This makes it possible to make a statement as to whether the cooling air recess has a minimum diameter and / or whether the diameter of the cooling air recess is in the limit or not. This procedure is very labor intensive and only possible with straight cooling air recesses into which the teaching can be introduced. For the detection of blockages, a teaching basically excludes. This would possibly remove contamination mechanically, without this has been measured. For irregular bore cross sections of Kühlluftausnehmungen, d. H. Drilling with deposits, a gauge does not work.

Eine andere Methode besteht darin, die wirksamen Querschnitte von Kühlluftausnehmungen über einen Volumenstrom oder eine Druckdifferenz zu messen. Hierdurch wird üblicherweise Druckluft in einen Hohlraum der Turbinenschaufel eingeleitet. Mit Hilfe der Druckluft ist es möglich, einen Volumenstrom über die gesamte Turbinenschaufel zu messen. Es ist auch möglich, Druckunterschiede zwischen einzelnen Bereichen der Turbinenschaufel festzustellen. Diese Aussagen ergeben jedoch keinen Hinweis darauf, ob einzelne der Kühlluftausnehmungen einen ausreichenden Durchmesser aufweisen.Another method is to measure the effective cross-sections of Kühlluftausnehmungen over a flow or a pressure difference. As a result, compressed air is usually introduced into a cavity of the turbine blade. With the help of compressed air, it is possible to measure a volume flow over the entire turbine blade. It is also possible to detect pressure differences between individual regions of the turbine blade. However, these statements give no indication as to whether individual cooling air recesses have a sufficient diameter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Anwendbarkeit eine präzise Überprüfung einzelner Kühlluftausnehmungen ermöglichen.The invention has for its object to provide a device and a method of the type mentioned above, which allow a simple design and simple, cost-effective applicability precise inspection of individual Kühlluftausnehmungen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der nebengeordneten Ansprüche gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention the object is achieved by the feature combinations of the independent claims, the subclaims show further advantageous embodiments of the invention.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit vorgesehen, dass ein Lichtemitter beispielsweise in einen Hohlraum einer Turbinenschaufel eingeführt oder mit einem Hohlraum in Kontakt gebracht wird. Von dem Lichtemitter austretendes Licht kann somit durch die zu untersuchende Kühlluftausnehmung durchtreten und wird von einem Lichtempfänger detektiert. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass einzelne Kühlluftausnehmungen der Turbinenschaufeln selektiv mittels eines auf die Kühlluftausnehmung aufgesetzten Lichtempfängers geprüft werden. Dabei wird erfindungsgemäß der Randbereich der zu untersuchenden Kühlluftausnehmung lichtdicht zur Umgebung abgedichtet, so dass kein Fremdlicht in den Lichtempfänger eintreten kann und so dass sämtliches Licht, welches durch die Kühlluftausnehmung geleitet wird, dem Lichtempfänger zugeführt wird. Dieser wandelt den Lichtstrom in eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom, welcher mittels eines Messgerätes gemessen werden kann.With regard to the method according to the invention, it is thus provided that a light emitter is introduced, for example, into a cavity of a turbine blade or brought into contact with a cavity. Light emerging from the light emitter can thus pass through the cooling air recess to be examined and is illuminated by a Light receiver detected. It is inventively provided that individual Kühlluftausnehmungen the turbine blades are selectively checked by means of a patch on the Kühlluftausnehmung light receiver. In this case, according to the invention, the edge region of the cooling air recess to be examined is sealed in a light-tight manner to the environment so that no extraneous light can enter the light receiver and so that all the light which is passed through the cooling air recess is supplied to the light receiver. This converts the luminous flux into an electrical voltage or an electric current, which can be measured by means of a measuring device.

Erfindungsgemäß wurde somit ein Verfahren geschaffen, um den Querschnitt der Kühlluftausnehmung und damit den Grad der möglichen Verstopfung oder Kontaminierung der Kühlluftausnehmung objektiv zu bestimmen. Hierdurch wird erfindungsgemäß die Stärke des durch die Kühlluftausnehmung ausgesendeten Lichtstroms gemessen. Der Lichtstrom gibt dabei an, welche Lichtmenge von der Lichtquelle durch die Kühlluftausnehmung geleitet wird. Diese Messung ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen sehr präzise, objektiv anwendbar und reproduzierbar. Die Erfindung ist bei Turbinenschaufeln ebenso anwendbar wie bei Leitschaufeln, Laufschaufeln oder Brennkammerbauteilen.According to the invention, a method has thus been provided for objectively determining the cross section of the cooling air recess and thus the degree of possible blockage or contamination of the cooling air recess. As a result, the strength of the luminous flux emitted by the cooling air recess is measured according to the invention. The luminous flux indicates which amount of light is conducted by the light source through the Kühlluftausnehmung. This measurement is very precise, objectively applicable and reproducible over the procedures known from the prior art. The invention is applicable to turbine blades as well as vanes, blades, or combustor components.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung verwenden einen Lichtempfänger, welcher bevorzugterweise als Photodiode oder Phototransistor ausgebildet ist. Eine Photodiode ist eine Halbleiterdiode, die Licht durch den inneren Photoeffekt in einen elektrischen Strom umwandelt oder diesem einen beleuchtungsabhängigen Widerstand bietet. Photodioden werden u. a. verwendet, um Licht in eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom umzusetzen. Ein Phototransistor ähnelt einer Photodiode, er weist jedoch zusätzlich einen Verstärker auf.The method according to the invention and the device according to the invention use a light receiver, which is preferably designed as a photodiode or phototransistor. A photodiode is a semiconductor diode that converts light into an electrical current through the internal photoelectric effect or provides it with an illumination-dependent resistor. Photodiodes become u. a. used to convert light into an electrical voltage or an electric current. A phototransistor resembles a photodiode, but it also has an amplifier.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Lichtempfänger mit einem Gehäuse versehen ist, welches eine Abschirmung bildet. Hierdurch wird der Randbereich der Kühlluftausnehmung lichtdicht abgedichtet. Die Abschirmung kann beispielsweise in Form einer elastischen Dichtung oder ähnlichem ausgebildet sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass sämtliches durch die Kühlluftausnehmung geleitetes Licht dem Lichtempfänger zugeführt wird, während gleichzeitig das Eintreten von Streulicht oder ähnlichem in den Lichtempfänger verhindert wird. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da es hierdurch möglich ist, einzelne einer Vielzahl von Kühlluftausnehmungen separat zu überprüfen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das Gehäuse, bedingt durch seine Elastizität und Flexibilität, sich bei leichtem Druck den geometrischen Charakteristika der Oberfläche der Turbinenschaufel bzw. dem Randbereich der zu überprüfenden Kühlluftausnehmung anpasst. Somit können die erfindungsgemäßen Messungen auch an komplexen Oberflächengeometrien sicher durchgeführt werden. Messfehler durch äußere Lichtquellen werden somit vollständig ausgeschlossen.An essential aspect of the present invention is that the light receiver is provided with a housing which forms a shield. As a result, the edge region of the cooling air recess is sealed in a light-tight manner. The shield may be formed, for example in the form of an elastic seal or the like. This ensures that all guided through the Kühlluftausnehmung light is supplied to the light receiver, while the occurrence of stray light or the like is prevented in the light receiver. This embodiment is particularly advantageous since it is thereby possible to separately check a plurality of cooling air recesses. It is particularly advantageous that the housing, due to its elasticity and flexibility, with slight pressure, the geometric characteristics of the surface of the turbine blade or the edge region of the cooling air to be checked adapts. Thus, the measurements according to the invention can be carried out safely even on complex surface geometries. Measurement errors due to external light sources are thus completely excluded.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin wichtig, dass der Lichtemitter selbst für die Durchführung der Messung nicht direkt, insbesondere nicht in fluchtender Anordnung, benötigt wird. Es ist deshalb möglich, das Licht an geeigneter Stelle in den Hohlraum der Turbinenschaufel einzuleiten. Eine exakte Zuordnung zwischen Lichtemitter und Lichtempfänger ist dabei nicht erforderlich. Somit können auch sehr komplexe Geometrien von Kühlluftausnehmungen und zugehörigen Hohlräumen überprüft werden.According to the invention, it is furthermore important that the light emitter itself is not required directly for carrying out the measurement, in particular not in alignment. It is therefore possible to introduce the light at a suitable location in the cavity of the turbine blade. An exact assignment between light emitter and light receiver is not required. Thus, even very complex geometries of Kühlluftausnehmungen and associated cavities can be checked.

Die als Ausgangssignal des Lichtempfängers ermittelte Spannung steigt mit zunehmender Energie der auf den Lichtempfänger auftretenden Photonen bzw. dem damit einhergehenden Lichtstrom. Wenn die Wandung der Kühlluftausnehmung durch Ablagerungen oder Kontaminationen belastet ist und sich somit der Querschnitt der Kühlluftausnehmung verringert oder wenn Partikel in der Kühlluftausnehmung vorhanden sind, so wird ein Teil der Photonen an den Partikeln oder Kontaminationen reflektiert und trifft somit nicht mehr auf den Lichtempfänger. Dies führt zu einer Reduzierung der Spannung bzw. des Stromes. Bei vollständig verschlossenen Kühlluftausnehmungen kann demnach keine Spannung gemessen werden. Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß möglich, den Grad eines Verschlusses oder einer Verstopfung der Kühlluftausnehmung objektiv zu bewerten.The voltage determined as an output signal of the light receiver increases with increasing energy of the photons occurring on the light receiver or the associated luminous flux. If the wall of the Kühlluftausnehmung is burdened by deposits or contaminants and thus reduces the cross section of the Kühlluftausnehmung or if particles are present in the Kühlluftausnehmung, so some of the photons is reflected on the particles or contaminants and thus no longer applies to the light receiver. This leads to a reduction of the voltage or the current. With completely closed Kühlluftausnehmungen therefore no voltage can be measured. In this way it is possible according to the invention to objectively evaluate the degree of occlusion or blockage of the cooling air recess.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den erfindungsgemäßen Messaufbau vorab zu kalibrieren. Dabei wird eine exakt vermessene Kühlluftausnehmung verwendet, um den durchtretenden Lichtstrom als Referenzwert zu messen. Es erfolgt somit eine Einrichtung bzw. ein Einmessen eines Kalibierwertes, Referenzwertes oder Sollwertes.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided to calibrate the measurement setup according to the invention in advance. In this case, a precisely measured Kühlluftausnehmung is used to measure the passing luminous flux as a reference value. There is thus a device or a calibration of a calibration value, reference value or setpoint.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, auch nichtlineare Kühlluftausnehmungen zu überprüfen, insbesondere, wenn diese an konvexen oder konkaven Oberflächen ausgebildet sind.Using the method according to the invention, it is also possible to check non-linear cooling air recesses, in particular if they are formed on convex or concave surfaces.

Insgesamt ist erfindungsgemäß somit die Messung des wirksamen Querschnitts der Kühlluftausnehmung sichergestellt. Da jede Kühlluftausnehmung einzeln überprüfbar ist, stellt dies einen wesentlichen Aspekt hinsichtlich der Betriebssicherheit von Turbinenschaufeln dar. Da die erfindungsgemäße Messung innerhalb der Kühlluftausnehmung berührungslos erfolgt (es ist nicht erforderlich, Messlehren oder ähnliches in die Kühlluftausnehmungen einzubringen), kann die Messung in sehr kurzen Zeiträumen durchgeführt werden. Dabei ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Messung teilautomatisiert oder vollautomatisiert durchzuführen, um Handhabungsfehler zu vermeiden oder zu minimieren.Overall, the measurement of the effective cross section of the cooling air recess is thus ensured according to the invention. Since each Kühlluftausnehmung is individually verifiable, this is an essential aspect of the reliability of turbine blades. Since the Measurement according to the invention takes place without contact within the cooling air recess (it is not necessary to introduce gauges or the like into the cooling air recesses), the measurement can be carried out in very short periods of time. It is also possible according to the invention to carry out the measurement in a partially automated or fully automated manner in order to avoid or minimize handling errors.

Erfindungsgemäß kann der Lichtemitter ein mit einer Lichtquelle verbundenes Lichtleitkabel umfassen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass selbst bei komplexen Geometrien von Turbinenschaufeln eine zuverlässige Überprüfung möglich ist.According to the invention, the light emitter may comprise a light guide cable connected to a light source. In this way it can be ensured that a reliable check is possible even with complex geometries of turbine blades.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described by means of an embodiment in conjunction with the drawing. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messaufbaues, und 1 a schematic representation of a measuring device according to the invention, and

2 eine vereinfachte perspektivische Teilschnittdarstellung einer Turbinenschaufel. 2 a simplified perspective partial sectional view of a turbine blade.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Turbinenschaufel erläutert.The invention will be explained with reference to a turbine blade.

Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Teil einer Turbinenschaufel 2, durch welche sich eine Kühlluftausnehmung 1 erstreckt. Die Kühlluftausnehmung 1 ist, so wie sich dies beispielsweise aus der Darstellung der 2 ergibt, in einer Wandung der Turbinenschaufel 2 ausgebildet, beispielsweise mittels eines Bohrverfahrens oder durch ein Gussverfahren. Somit kann beim Betrieb Kühlluft aus einem zugehörigen Hohlraum 7 der Turbinenschaufel 2 durch die Kühlluftausnehmungen 1 ausströmen.The 1 shows a simplified representation of a part of a turbine blade 2 through which a Kühlluftausnehmung 1 extends. The cooling air recess 1 is, as this example, from the representation of 2 results in a wall of the turbine blade 2 formed, for example by means of a drilling process or by a casting process. Thus, when operating cooling air from an associated cavity 7 the turbine blade 2 through the cooling air recesses 1 flow out.

Die 1 zeigt, dass die Kühlluftausnehmung an ihren Wandungen durch eine Kontamination 8 teilweise verschlossen sein kann.The 1 shows that the Kühlluftausnehmung on their walls by contamination 8th may be partially closed.

Erfindungsgemäß wird mittels eines nur schematisch dargestellten Lichtemitters 3 Licht in die Kühlluftausnehmung 1 eingeleitet. Diese Lichteinleitung kann direkt oder auch indirekt erfolgen. Es ist nicht erforderlich, wie beim Stand der Technik den Lichtemitter und den Lichtempfänger fluchtend zueinander anzuordnen. Es ist somit möglich, den Hohlraum 7 mittels des Lichtemitters 3 zu beleuchten, so dass ein Teil der Photonen durch die jeweiligen Kühlluftausnehmungen 1 ausströmt.According to the invention by means of a light emitter only schematically illustrated 3 Light in the cooling air recess 1 initiated. This light introduction can be direct or indirect. It is not necessary to arrange the light emitter and the light receiver in alignment with each other as in the prior art. It is thus possible the cavity 7 by means of the light emitter 3 to illuminate, allowing some of the photons through the respective Kühlluftausnehmungen 1 flows.

An der Auslassseite der Kühlluftausnehmung 1 ist, wie in 1 gezeigt, ein Lichtempfänger 4 angeordnet, welcher in Form einer Photodiode oder eines Phototransistors ausgebildet ist. Der Lichtempfänger 4 ist mit einer Anzeigevorrichtung 6 verbunden, welche beispielsweise eine Spannung oder einen Strom anzeigen kann. Erfindungsgemäß ist der Lichtempfänger 4 in einem mit einer Abschirmung versehenen Gehäuse 5 angeordnet, so dass ein lichtdichtes Aufsetzen des Lichtempfängers 4 sichergestellt ist. Durch den Lichtemitter (Lichtquelle) ist somit ein konstanter Lichteintrag während der Messung sichergestellt. Die in Abhängigkeit des durch die Kühlluftausnehmung 1 durchtretenden Lichtstroms entstehende Spannung bzw. der Strom kann somit an der Anzeigevorrichtung 6 direkt abgelesen werden.At the outlet side of the cooling air recess 1 is how in 1 shown a light receiver 4 arranged, which is formed in the form of a photodiode or a phototransistor. The light receiver 4 is with a display device 6 connected, which can indicate, for example, a voltage or a current. According to the invention, the light receiver 4 in a housing provided with a shield 5 arranged so that a light-tight mounting of the light receiver 4 is ensured. The light emitter (light source) thus ensures a constant light input during the measurement. The function of the through the Kühlluftausnehmung 1 By passing through the luminous flux resulting voltage or the current can thus on the display device 6 be read directly.

Die einzelnen Kühlluftausnehmungen 1 der Turbinenschaufel werden somit selektiv einzeln überprüft, während die restlichen Kühlluftausnehmungen wahlweise lichtdicht abgedichtet werden können.The individual cooling air recesses 1 The turbine blade are thus selectively checked individually, while the remaining Kühlluftausnehmungen can optionally be sealed light-tight.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KühlluftausnehmungKühlluftausnehmung
22
Turbinenschaufelturbine blade
33
Lichtemitterlight emitter
44
Lichtempfängerlight receiver
55
Gehäuse mit AbschirmungHousing with shielding
66
Anzeigevorrichtungdisplay device
77
Hohlraumcavity
88th
Kontaminationcontamination
99
Dichtungpoetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 3495915 A [0002] US 3495915 A [0002]
  • US 5054087 A1 [0003] US Pat. No. 5,054,087 A1 [0003]

Claims (10)

Vorrichtung zur optischen Kontrolle von Kühlluftausnehmungen (1) insbesondere in Turbinenschaufeln (2) von Turbomaschinen, mit einem Lichtemitter (3) und einem Lichtempfänger (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (4) mit einem Gehäuse (5) versehen ist, welches eine Dichtung (9) umfasst, welche zur Abdichtung einer zu kontrollierenden Kühlluftausnehmung (1) auf deren Randbereich aufsetzbar ist.Device for optically controlling cooling air recesses ( 1 ) especially in turbine blades ( 2 ) of turbomachinery, with a light emitter ( 3 ) and a light receiver ( 4 ), characterized in that the light receiver ( 4 ) with a housing ( 5 ), which is a seal ( 9 ), which for sealing a cooling air recess to be controlled ( 1 ) is placed on the edge region. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (4) in Form einer Photodiode ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the light receiver ( 4 ) is formed in the form of a photodiode. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (4) in Form eines Phototransistors ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the light receiver ( 4 ) is formed in the form of a phototransistor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtemitter (3) ein mit einer Lichtquelle verbundenes Lichtleitkabel umfasst.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light emitter ( 3 ) comprises a light guide cable connected to a light source. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (4) zur Anzeige eines elektrischen Stroms oder einer elektrischen Spannung mit einer Anzeigevorrichtung (6) verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light receiver ( 4 ) for displaying an electric current or a voltage with a display device ( 6 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtemitter (3) zur Einleitung von Licht in einen Hohlraum (7) der Turbinenschaufel (2) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light emitter ( 3 ) for introducing light into a cavity ( 7 ) of the turbine blade ( 2 ) is trained. Verfahren zur optischen Kontrolle von Kühlluftausnehmungen (1) insbesondere in Turbinenschaufeln (2) von Turbomaschinen, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem ein Lichtemitter (3) mit einem Hohlraum (7) der Turbinenschaufel (2) zur Einleitung von Licht in Kontakt gebracht wird und bei welchem ein durch Kühlluftausnehmungen (1) austretender Lichtstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Kühlluftausnehmungen (1) der Turbinenschaufel (2) selektiv mittels eines auf die Kühlluftausnehmung (1) aufgesetzten Lichtempfängers (4) geprüft werden, wobei ein gesamter Randbereich der Kühlluftausnehmung (1) lichtdicht zur Umgebung abgedichtet wird und wobei nachfolgend ein von dem Lichtempfänger (4) abgegebener elektrischer Strom oder eine elektrische Spannung gemessen wird.Method for optical control of cooling air recesses ( 1 ) especially in turbine blades ( 2 ) of turbomachines, in particular using a device according to one of claims 1 to 6, in which a light emitter ( 3 ) with a cavity ( 7 ) of the turbine blade ( 2 ) is brought into contact for the introduction of light and in which a through Kühlluftausnehmungen ( 1 ) emitted luminous flux is measured, characterized in that individual Kühlluftausnehmungen ( 1 ) of the turbine blade ( 2 ) selectively by means of a on the Kühlluftausnehmung ( 1 ) mounted light receiver ( 4 ), wherein an entire edge region of the cooling air recess ( 1 ) is sealed in a light-tight manner to the environment and wherein one of the light receiver ( 4 ) emitted electric current or an electrical voltage is measured. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung vor der Messung anhand einer kalibrierten und/oder geprüften Kühlluftausnehmung (1) justiert wird.A method according to claim 7, characterized in that the device before the measurement using a calibrated and / or tested Kühlluftausnehmung ( 1 ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kühlluftausnehmungen (1) außer der oder den zu prüfenden Kühlluftausnehmung(en) (1) lichtdicht verschlossen werden.Method according to claim 7 or 8, characterized in that all cooling air recesses ( 1 ) except for the cooling air recess (s) to be tested ( 1 ) are sealed light-tight. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Lichtemitters (3) Licht in einen Hohlraum (7) der Turbinenschaufel (2) eingeleitet wird, von welchem aus eine Vielzahl von einzelnen selektiv geprüften Kühlluftausnehmungen (1) ausgehen.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that by means of a light emitter ( 3 ) Light into a cavity ( 7 ) of the turbine blade ( 2 ), from which a plurality of individual selectively tested Kühlluftausnehmungen ( 1 ) go out.
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