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DE102022133376A1 - METHOD FOR MEASURING A COMPONENT - Google Patents

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Publication number
DE102022133376A1
DE102022133376A1 DE102022133376.0A DE102022133376A DE102022133376A1 DE 102022133376 A1 DE102022133376 A1 DE 102022133376A1 DE 102022133376 A DE102022133376 A DE 102022133376A DE 102022133376 A1 DE102022133376 A1 DE 102022133376A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vibration
component
measured
sensor
turbomachine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022133376.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Seidel
Marius Bonhage
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Aero Engines AG filed Critical MTU Aero Engines AG
Priority to DE102022133376.0A priority Critical patent/DE102022133376A1/en
Priority to PCT/DE2023/100897 priority patent/WO2024125705A1/en
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Bauteils einer Strömungsmaschine auf Materialveränderungen, bei welchem das Bauteil mit einem Schwingungsanreger angeregt wird, und zur Bestimmung von Eigenwerten des Bauteils an mehreren Stellen des Bauteils mit einem Schwingungsaufnehmer eine jeweilige Schwingungsauslenkung des Bauteils gemessen wird.The present invention relates to a method for measuring a component of a turbomachine for material changes, in which the component is excited with a vibration exciter, and in order to determine eigenvalues of the component, a respective vibration deflection of the component is measured at several points on the component with a vibration sensor.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Bauteils einer Strömungsmaschine.The present invention relates to a method for measuring a component of a turbomachine.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Strömungsmaschine kann es sich insbesondere um ein Flugtriebwerk handeln, bei dessen Betrieb es in Ausnahmefällen, z. B. durch Beschädigungen oder besondere Flugsituationen, zu einem Überschreiten von für die einzelnen Bauteile als zulässig spezifizierten Temperaturen kommen kann. In der Folge solcher over temperature-Ereignisse kann es notwendig sein, zumindest einige der Bauteile einer Inspektion zu unterziehen, bspw. Schaufeln bzw. Laufschaufeln der Triebwerksturbine. Für eine solche Inspektion wird das Triebwerk vom Flugzeug abgenommen und vollständig zerlegt, um bspw. die einzelnen Schaufeln in einer metallografischen Untersuchung auf Gefügeveränderungen untersuchen zu können. Die erwähnten over temperature-Ereignisse sollen ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet illustrieren, den Gegenstand aber zunächst nicht in seiner Allgemeinheit beschränken.The turbomachine can in particular be an aircraft engine, during the operation of which, in exceptional cases, e.g. due to damage or special flight situations, temperatures specified as permissible for the individual components can be exceeded. As a result of such over-temperature events, it may be necessary to inspect at least some of the components, e.g. blades or rotor blades of the engine turbine. For such an inspection, the engine is removed from the aircraft and completely dismantled in order to be able to examine the individual blades for structural changes in a metallographic examination, for example. The over-temperature events mentioned are intended to illustrate an advantageous area of application, but do not initially limit the subject in its generality.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Vermessen eines Bauteils einer Strömungsmaschine anzugeben.The present invention is based on the technical problem of specifying an advantageous method for measuring a component of a turbomachine.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Dabei wird das Bauteil mit einem Schwingungsanreger angeregt und wird an mehreren Stellen des Bauteils eine jeweilige Schwingungsauslenkung gemessen. Wie nachstehend im Einzelnen erläutert, kann an den einzelnen Stellen sequenziell oder auch mit mehreren Schwingungsaufnehmern simultan gemessen werden, das Schwingungsverhalten wird jedenfalls mit einer Ortsauflösung erfasst. Dies erlaubt eine weitergehende Auswertung dahingehend, dass alternativ bzw. ergänzend zur Resonanzfrequenz auch die Schwingungsform identifiziert werden kann. Kommt es, etwa infolge eines eingangs beschriebenen over temperature-Ereignisses, zu einer Material-, insbesondere Materialgefügeveränderung, so kann diese auch nur lokal begrenzt auftreten (und für die Bauteilsicherheit dennoch hochrelevant sein). Solche lokalen Veränderungen können auf das Resonanzfrequenzspektrum einen vernachlässigbar kleinen Einfluss haben, es kann sich jedoch die geometrische Ausprägung der Schwingungsform ändern.This is achieved according to the invention with the method according to claim 1. The component is excited with a vibration exciter and a respective vibration deflection is measured at several points on the component. As explained in detail below, measurements can be taken sequentially at the individual points or simultaneously with several vibration sensors; the vibration behavior is recorded with a spatial resolution. This allows a more detailed evaluation in that the vibration form can also be identified as an alternative or in addition to the resonance frequency. If a change in the material, in particular the material structure, occurs, for example as a result of an over-temperature event described above, this can only occur locally (and still be highly relevant for component safety). Such local changes can have a negligible influence on the resonance frequency spectrum, but the geometric shape of the vibration form can change.

Dies lässt sich mit der ortsaufgelösten Messung der Schwingungsauslenkung erfassen, über die Veränderung der Eigenform bzw. -moden kann also ein Rückschluss auf auch nur lokal begrenzte Veränderungen möglich sein. Es lassen sich bspw. hinsichtlich des weiteren Betriebs „gute“ und „schlechte“ Bauteile bzw. Schaufeln relativ schnell voneinander unterscheiden. Aufgrund seiner prinzipiellen Konzeption kann das Verfahren auch vorteilhaft an den Schaufeln eines nicht demontierten/zerlegten Flugtriebwerks angewendet werden, was Zeit- und Kostenersparnisse ergeben kann.This can be recorded with the spatially resolved measurement of the vibration deflection, so that the change in the eigenform or modes can be used to draw conclusions about even locally limited changes. For example, "good" and "bad" components or blades can be distinguished relatively quickly from one another with regard to further operation. Due to its basic conception, the method can also be used advantageously on the blades of an aircraft engine that has not been dismantled/dismantled, which can result in time and cost savings.

Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei bei der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.Preferred embodiments can be found in the dependent claims and the entire disclosure, although the presentation of the features does not always distinguish in detail between the different claim categories.

Wie vorstehend erwähnt, lässt sich das Verfahren raumsparend implementieren, können nämlich etwa der Schwingungsanreger und/oder der/die Schwingungssaufnehmer über ein Endos- bzw. Boroskop zugeführt werden. Unabhängig davon kann ein weiterer Vorteil in der zerstörungsfreien Implementierung liegen. Sofern das Bauteil mit der Messung als intakt befunden wird, kann es danach z. B. ohne Überarbeitung oder Wiederherstellung weiterbetrieben werden. Wenngleich die over temperature-Ereignisse und sich infolge daraus ergebende Materialgefügeveränderungen ein besonders vorteilhaftes Anwendungsgebiet darstellen, kann das Verfahren auch darüber hinaus Anwendung finden. Im Gaskanal eines Flugtriebwerks können bspw. auch abrasive Ereignisse eintreten, bspw. durch angesaugten Staub oder Sand bzw. Ruß etc., infolge derer z. B. eine Schutzbeschichtung an der Oberfläche des Bauteils degradieren und abgetragen werden kann. Auch dies kann das mechanische Schwingungsverhalten des Bauteils verändern und damit festgestellt werden.As mentioned above, the method can be implemented in a space-saving manner, for example the vibration exciter and/or the vibration sensor(s) can be fed via an endoscope or borescope. Irrespective of this, a further advantage can be the non-destructive implementation. If the component is found to be intact after the measurement, it can then be operated without reworking or repair, for example. Although over-temperature events and the resulting changes in the material structure represent a particularly advantageous area of application, the method can also be used beyond this. Abrasive events can also occur in the gas duct of an aircraft engine, for example due to sucked-in dust or sand or soot, etc., as a result of which a protective coating on the surface of the component can degrade and be removed. This can also change the mechanical vibration behavior of the component and can therefore be detected.

In bevorzugter Ausgestaltung wird die Schwingungsauslenkung an den verschiedenen Stellen des Bauteils simultan gemessen, wird also an einer jeweiligen Stelle mit einem jeweiligen Schwingungsaufnehmer die jeweilige Schwingungsauslenkung gemessen. Dies kann bspw. hinsichtlich der Messdauer von Vorteil sein, also den Durchsatz erhöhen und damit Ausfallzeiten reduzieren.In a preferred embodiment, the vibration deflection is measured simultaneously at the various points on the component, i.e. the respective vibration deflection is measured at a respective point using a respective vibration sensor. This can be advantageous, for example, in terms of the measurement time, i.e. increasing the throughput and thus reducing downtime.

Bei einer alternativ bevorzugten Ausführungsform wird sequenziell gemessen, wird also derselbe Schwingungssaufnehmer nacheinander an den verschiedenen Stellen platziert und wird dabei mit dem Schwingungsanreger jeweils ein Schwingungsprofil angelegt. Bevorzugt wird dabei bei jeder der sequenziellen Messungen mit dem Schwingungsanreger ein hinsichtlich Kraft und Frequenz identisches Erregungsmuster eingebracht. Generell kann die Anregung vorzugsweise mit einem Frequenzsweep erfolgen, können also im Zeitverlauf unterschiedliche Frequenzen eingestellt werden. Da bei der sequenziellen Messung weniger Messkomponenten zum Einsatz kommen, kann bspw. die bauliche Integration und damit Anwendung unter beengten Raumverhältnissen vereinfacht sein.In an alternative preferred embodiment, measurements are taken sequentially, i.e. the same vibration sensor is placed one after the other at the different locations and a vibration profile is created with the vibration exciter. Preferably, in each of the sequential measurements with the vibration exciter, a profile with respect to force and frequency is created. identical excitation pattern is introduced. In general, the excitation can preferably be carried out with a frequency sweep, so different frequencies can be set over time. Since fewer measuring components are used in the sequential measurement, the structural integration and thus application in confined spaces can be simplified.

Die beiden Ansätze lassen sich auch kombinieren, es kann bspw. eine Sensoreinheit mit mehreren Schwingungsaufnehmern vorgesehen werden, wobei diese Sensoreinheit dann sequenziell an unterschiedlichen Stellen des Bauteils platziert wird (und dabei mit den einzelnen Schwingungsaufnehmern jeweils simultan gemessen wird).The two approaches can also be combined; for example, a sensor unit with several vibration sensors can be provided, whereby this sensor unit is then placed sequentially at different locations on the component (and is measured simultaneously with the individual vibration sensors).

In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Schwingungsanregung mit einem Piezoelement, das dafür in Anlage an das Bauteil gebracht und seinerseits in Schwingung versetzt wird. Damit kann bspw. eine gute und auch reproduzierbare Einkopplung in das Bauteil erreicht werden, etwa im Vergleich zu einer ansonsten im Allgemeinen auch denkbaren akustischen Anregung.In a preferred embodiment, the vibration excitation is carried out using a piezo element, which is brought into contact with the component and is itself set into vibration. This can, for example, achieve good and reproducible coupling into the component, for example in comparison to an acoustic excitation that would otherwise also be conceivable in general.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwingungssaufnehmer ein Piezosensor, der für die Messung in Anlage an das Bauteil gebracht wird. Dies kann, wie vorstehend geschildert, an mehreren Stellen sequenziell erfolgen; alternativ kann zumindest einer der oder können bevorzugt sämtliche simultan messenden Schwingungssaufnehmer jeweils als Piezosensor vorgesehen sein und an der jeweiligen Stelle in Anlage an das Bauteil gebracht werden.According to a preferred embodiment, the vibration sensor is a piezo sensor that is brought into contact with the component for the measurement. This can be done sequentially at several points, as described above; alternatively, at least one of the vibration sensors that measure simultaneously, or preferably all of them, can be provided as a piezo sensor and brought into contact with the component at the respective point.

Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist der Schwingungssaufnehmer ein optischer Schwingungsmesser, bspw. ein Laservibrometer bzw. TOF-Entfernungsmessgerät. Im Falle der simultanen Messung können wiederum mehrere optische Schwingungsmesser parallel betrieben werden.According to an alternative preferred embodiment, the vibration sensor is an optical vibration meter, for example a laser vibrometer or TOF distance measuring device. In the case of simultaneous measurement, several optical vibration meters can be operated in parallel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bauteil, das vermessen wird, eine Schaufel der Strömungsmaschine, also eine Leit- oder Laufschaufel. Besonders bevorzugt kann eine Anwendung im Turbinenbereich sein, kann es sich also um eine Turbinenschaufel handeln, bspw. der Hoch-, Mittel- oder Niederdruckturbine. Unabhängig von diesen Details liegt, wie eingangs erläutert, ein Vorteil darin, dass sich das Bauteil, insbesondere die Schaufel, im eingebauten Zustand vermessen lässt, also die Messung an der Strömungsmaschine vorgenommen werden kann (in welche das Bauteil eingebaut ist).According to a preferred embodiment, the component that is measured is a blade of the turbomachine, i.e. a guide or rotor blade. An application in the turbine area can be particularly preferred, i.e. it can be a turbine blade, e.g. of the high, medium or low pressure turbine. Irrespective of these details, as explained at the beginning, there is an advantage in that the component, in particular the blade, can be measured in the installed state, i.e. the measurement can be carried out on the turbomachine (in which the component is installed).

Bevorzugt handelt es sich bei der Strömungsmaschine um ein Flugtriebwerk. Dieses kann im Allgemeinen für die Messung zwar vom Flugzeug demontiert, dann aber seinerseits nicht weiter zerlegt werden. Besonders bevorzugt kann die Messung sogar an dem am Flugzeug montierten Flugtriebwerk erfolgen.Preferably, the turbomachine is an aircraft engine. This can generally be dismantled from the aircraft for the measurement, but then cannot be dismantled any further. Particularly preferably, the measurement can even be carried out on the aircraft engine mounted on the aircraft.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen einer Materialveränderung des Bauteils, wobei dieses in einem vorstehend geschilderten Messverfahren vermessen wird und dann aus den Schwingungsauslenkungen, die an den unterschiedlichen Stellen ermittelt wurden, Eigenformen, also Eigenmoden, ermittelt werden. Dies kann insbesondere computerimplementiert erfolgen, bspw. im Zuge einer nachgelagerten Auswertung mit einer externen Rechnereinheit oder auch mit einem in die Boroskopeinheit integrierten Rechner (z. B. Mikrocontroller). Zum Feststellen einer etwaigen Materialveränderung können die ermittelten Eigenmoden bspw. mit einer Referenzmessung verglichen werden, die von tatsächlich demselben Bauteil (z. B. bei Auslieferung erstellt) oder einem baugleichen Referenzbauteil vorliegen kann. The invention also relates to a method for determining a material change in the component, whereby the component is measured using a measuring method as described above and then eigenforms, i.e. eigenmodes, are determined from the vibration deflections determined at the different locations. This can be carried out in particular using a computer, for example in the course of a subsequent evaluation with an external computer unit or with a computer integrated into the borescope unit (e.g. microcontroller). To determine any material change, the eigenmodes determined can be compared, for example, with a reference measurement that can actually be from the same component (e.g. created upon delivery) or an identical reference component.

Besonders bevorzugt wird das Bauteil mit dem Verfahren auf eine Materialgefügeveränderung überprüft, bspw. das Ausscheiden einer γ oder γ-Phase. Eine solche Materialgefügeveränderung kann, wie eingangs erläutert, infolge eines over temperature-Ereignisses auftreten.Particularly preferably, the component is checked with the method for a change in the material structure, for example the precipitation of a γ or γ phase. As explained at the beginning, such a change in the material structure can occur as a result of an over-temperature event.

Die Erfindung betrifft auch eine Boroskopeinheit, die neben dem Boroskopsystem, das einen oder mehrere Zugänge/Zuführkanäle definiert, auch einen Schwingungsanreger und -aufnehmer aufweist. Diese können über denselben Zugang/Zuführkanal zugestellt werden, alternativ kann das Boroskopsystem jeweils einen eigenen Zugang definieren. Sofern die Boroskopeinheit für eine simultane Messung ausgelegt ist (siehe vorne), kann sie entsprechend mit mehreren Schwingungsaufnehmern ausgestattet sein. Generell wird bezüglich weiterer Details auf die vorstehende Offenbarung verwiesen (bspw. Piezoanreger/-sensor etc.).The invention also relates to a borescope unit which, in addition to the borescope system which defines one or more accesses/feed channels, also has a vibration exciter and sensor. These can be delivered via the same access/feed channel, alternatively the borescope system can each define its own access. If the borescope unit is designed for simultaneous measurement (see above), it can be equipped with several vibration sensors. In general, reference is made to the above disclosure for further details (e.g. piezo exciter/sensor, etc.).

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können.In the following, the invention is explained in more detail using an embodiment, whereby the individual features can also be essential to the invention in other combinations within the scope of the independent claims.

Im Einzelnen zeigt

  • 1 ein zu vermessendes Flugtriebwerk in einem schematischen Axialschnitt;
  • 2A, B die Vermessung einer Schaufel in schematischer Darstellung
In detail,
  • 1 an aircraft engine to be measured in a schematic axial section;
  • 2A , B the measurement of a blade in schematic representation

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt eine Strömungsmaschine 1, konkret ein Mantelstromtriebwerk, in einem Axialschnitt. Die Strömungsmaschine 1 gliedert sich funktional in Verdichter 1a, Brennkammer 1b und Turbine 1c. Sowohl der Verdichter 1a als auch die Turbine 1c sind jeweils aus mehreren Stufen aufgebaut. Jede der Stufen setzt sich aus einem Stator 5 und einem Rotor 6 zusammen. Im Verdichtergaskanal wird die angesaugte 1 shows a turbomachine 1, specifically a turbofan engine, in an axial section. The turbomachine 1 is functionally divided into compressor 1a, combustion chamber 1b and turbine 1c. Both the compressor 1a and the turbine 1c are each made up of several stages. Each of the stages consists of a stator 5 and a rotor 6. In the compressor gas channel, the sucked-in

Luft komprimiert, sie wird dann in der nachgelagerten Brennkammer 1b mit hinzugemischten Kerosin verbrannt. Das Heißgas durchströmt den Heißgaskanal und treibt dabei die Rotoren 6 an, die um die Drehachse 2 rotieren.Air is compressed and then burned in the downstream combustion chamber 1b with kerosene mixed in. The hot gas flows through the hot gas channel and drives the rotors 6, which rotate about the axis of rotation 2.

Schematisch gezeigt ist eine Boroskopeinheit 10, die zum einen ein Boroskopsystem 11 und ferner die anhand von 2A, B im Detail erläuterten Schwingungsanreger/-aufnehmer aufweist. Das Boroskopsystem 11 kann in den Gaskanal 7 eingebracht werden, um die Schwingungsanreger/-aufnehmer in Anlage an eine Schaufel des Stators 5 oder Rotors 6 zu bringen.Schematically shown is a borescope unit 10, which on the one hand comprises a borescope system 11 and furthermore the 2A , B. The borescope system 11 can be introduced into the gas channel 7 in order to bring the vibration exciters/sensors into contact with a blade of the stator 5 or rotor 6.

2A zeigt ein im Gaskanal 7 befindliches Bauteil 20 in schematischer Darstellung, wobei es sich um eine Schaufel 21 mit einem Schaufelblatt 21.1 und einem Schaufelfuß 21.2 handelt. Mit dem hier nicht dargestellten Boroskopsystem wird ein Schwingungsanreger 25 in Anlage an das Schaufelblatt 21.1 gebracht, der vorliegend als Piezoelement 26 vorgesehen ist. Ferner wird ein Schwingungsaufnehmer 35, der in diesem Beispiel in Form eines Piezoensors 36 vorgesehen ist, in Anlage an das Schaufelblatt 21.1 gebracht. Mit dem Schwingungsanreger 25 wird eine Schwingungsanregung eingebracht, und mit dem Schwingungsaufnehmer 35 wird die resultierende Schwingungsauslenkung 37 gemessen. 2A shows a component 20 located in the gas channel 7 in a schematic representation, which is a blade 21 with a blade 21.1 and a blade root 21.2. Using the borescope system (not shown here), a vibration exciter 25 is brought into contact with the blade 21.1, which in this case is provided as a piezo element 26. Furthermore, a vibration sensor 35, which in this example is provided in the form of a piezo sensor 36, is brought into contact with the blade 21.1. Vibration excitation is introduced using the vibration exciter 25, and the resulting vibration deflection 37 is measured using the vibration sensor 35.

Letzteres erfolgt dabei nacheinander an verschiedenen Stellen 40.1-40.3 des Bauteils 20 bzw. Schaufelblatts 21.1. Nach einer ersten Messung an der ersten Stelle 40.1 wird der Schwingungsaufnehmer 35 an die zweite Stelle 40.2 versetzt und wird mit dem Schwingungsanreger 25 ein hinsichtlich Frequenz und Kraft identisches Erregungsmuster eingebracht. Im Ergebnis liegt dann von einer Vielzahl Stellen 40.1-40.3 eine jeweilige Schwingungsauslenkung vor, und können anhand davon die Eigenmoden der Schwingungsauslenkung ermittelt werden. Wie in der Beschreibungseinleitung dargelegt, können diese sensitiv auf auch nur lokale Abweichungen der Materialeigenschaften reagieren, sodass aus der Messung auf lokale Materialgefügeveränderungen rückgeschlossen werden kann.The latter takes place one after the other at different points 40.1-40.3 of the component 20 or blade 21.1. After an initial measurement at the first point 40.1, the vibration sensor 35 is moved to the second point 40.2 and an excitation pattern identical in terms of frequency and force is introduced using the vibration exciter 25. As a result, a respective vibration deflection is then present at a large number of points 40.1-40.3, and the eigenmodes of the vibration deflection can be determined on the basis of this. As explained in the introduction to the description, these can react sensitively to even local deviations in the material properties, so that local changes in the material structure can be inferred from the measurement.

2B illustriert einen hinsichtlich des Schwingungsanregers 25 vergleichbaren Aufbau, allerdings wird in diesem Fall an jeder Stelle 40.1-40.3 ein jeweiliger Schwingungsaufnehmer 35.1-35.3 angeordnet. Demensprechend werden die jeweiligen Schwingungsauslenkungen 37.1-37.3 simultan gemessen. 2 B illustrates a comparable structure with regard to the vibration exciter 25, but in this case a respective vibration sensor 35.1-35.3 is arranged at each point 40.1-40.3. Accordingly, the respective vibration deflections 37.1-37.3 are measured simultaneously.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
StrömungsmaschineTurbomachine
1a1a
Verdichtercompressor
1b1b
BrennkammerCombustion chamber
1c1c
Turbineturbine
22
DrehachseRotation axis
55
Statorstator
66
Rotorrotor
77
GaskanalGas channel
1010
BoroskopeinheitBorescope unit
1111
BoroskopsystemBorescope system
2020
BauteilComponent
2121
Schaufelshovel
21.121.1
SchaufelblattShovel blade
21.221.2
SchaufelfußShovel foot
2525
SchwingungsanregerVibration exciter
2626
PiezoelementPiezo element
3535
SchwingungsaufnehmerVibration sensor
35.1-35.335.1-35.3
mehrere Schwingungsaufnehmerseveral vibration sensors
3737
SchwingungsauslenkungVibration deflection
37.1-37.337.1-37.3
jeweilige Schwingungsauslenkungrespective vibration deflection
40.1-40.340.1-40.3
StellenPlace

Claims (13)

Verfahren zum Vermessen eines Bauteils (20) einer Strömungsmaschine (1), bei welchem - das Bauteil (20) mit einem Schwingungsanreger (25) angeregt wird, und - zur Bestimmung von Eigenmoden des Bauteils (20) an mehreren Stellen (40.1-40.3) des Bauteils (20) mit einem Schwingungsaufnehmer (35) eine jeweilige Schwingungsauslenkung (37.1-37.3) des Bauteils (20) gemessen wird.Method for measuring a component (20) of a turbomachine (1), in which - the component (20) is excited with a vibration exciter (25), and - to determine eigenmodes of the component (20) at several points (40.1-40.3) of the component (20) a respective vibration deflection (37.1-37.3) of the component (20) is measured with a vibration sensor (35). Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mit mehreren Schwingungsaufnehmern (35.1-35.3) gleichzeitig gemessen wird, also an den mehreren Stellen (40.1-40.3) des Bauteils (20) die jeweilige Schwingungsauslenkung (37.1-37.3) mit einem jeweiligen Schwingungsaufnehmer (35.1-35.3) gemessen wird.Procedure according to Claim 1 , in which measurements are taken simultaneously with several vibration sensors (35.1-35.3), i.e. the respective vibration deflection (37.1-37.3) is measured at several points (40.1-40.3) of the component (20) with a respective vibration sensor (35.1-35.3). Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem mit demselben Schwingungsaufnehmer (35) sequenziell an den mehreren Stellen (40.1-40.3) des Bauteils (20) gemessen wird.Procedure according to Claim 1 , in which measurements are taken sequentially at several locations (40.1-40.3) of the component (20) using the same vibration sensor (35). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Schwingungsanreger (25) ein Piezoelement (26) ist, das für die Schwingungsanregung in Anlage an das Bauteil (20) gebracht und in Schwingung versetzt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the vibration exciter (25) is a piezo element (26) which is brought into contact with the component (20) and caused to vibrate for the vibration excitation. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Schwingungsaufnehmer (35) bzw. zumindest einer der Schwingungsaufnehmer (35.1-35.3) ein Piezosensor (36) ist, der für die Messung in Anlage an das Bauteil (20) gebracht wird.Method according to one of the preceding claims, in which the vibration sensor (35) or at least one of the vibration sensors (35.1-35.3) is a piezo sensor (36) which is brought into contact with the component (20) for the measurement. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Schwingungsaufnehmer (35) bzw. zumindest einer der Schwingungsaufnehmer (35.1-35.3) ein optischer Schwingungsmesser ist.Method according to one of the Claims 1 until 4 , in which the vibration sensor (35) or at least one of the vibration sensors (35.1-35.3) is an optical vibration meter. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil (20) eine Schaufel (21) der Strömungsmaschine (1) ist.Method according to one of the preceding claims, in which the component (20) is a blade (21) of the turbomachine (1). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil (20) im eingebauten Zustand vermessen wird, also die Messung an der Strömungsmaschine (1) vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, in which the component (20) is measured in the installed state, i.e. the measurement is carried out on the turbomachine (1). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Strömungsmaschine (1) ein Flugtriebwerk ist.Method according to one of the preceding claims, in which the turbomachine (1) is an aircraft engine. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, bei welchem die Messung an dem Flugtriebwerk in einem am Flugzeug montierten Zustand vorgenommen wird.Procedure according to the Claims 8 and 9 , in which the measurement is carried out on the aircraft engine in a state mounted on the aircraft. Verfahren zum Bestimmen einer Materialveränderung eines Bauteils (20), bei welchem - das Bauteil (20) in einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche vermessen wird, und - aus der an den mehreren Stellen (40.1-40.3) gemessenen, jeweiligen Schwingungsauslenkung (37.1-37.3) Eigenmoden ermittelt werden.Method for determining a material change of a component (20), in which - the component (20) is measured in a method according to one of the preceding claims, and - eigenmodes are determined from the respective vibration deflection (37.1-37.3) measured at the multiple locations (40.1-40.3). Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Materialveränderung eine Materialgefügeveränderung ist, insbesondere die Ausscheidung einer PhaseProcedure according to Claim 11 , in which the material change is a material structure change, in particular the precipitation of a phase Boroskopeinheit (10) für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Boroskopsystem (11), einem Schwingungsanreger (25) und einem Schwingungsaufnehmer (35), wobei der Schwingungsanreger (25) und der Schwingungsaufnehmer (35) über denselben oder unterschiedliche Zugänge des Boroskopsystems (11) zustellbar sind.Borescope unit (10) for a method according to one of the Claims 1 until 10 , with a borescope system (11), a vibration exciter (25) and a vibration sensor (35), wherein the vibration exciter (25) and the vibration sensor (35) can be delivered via the same or different accesses of the borescope system (11).
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