手持式测量型工业视频内窥镜在水轮机汽蚀检测中的应用
水力发电是不耗费燃料的节能环保的发电技术，只需要利用从高处倾泻而下的江河湖泊之水，经水轮机将势能转换成机械能，由水轮机的转轴带动发电机的转子，从而最终将机械能转换成电能。利用大自然的天然之水和高度落差造福于人类，的确是一件美好的事情，但正是与水轮机日夜相伴的水，给水轮机带来了汽蚀的困扰。本文介绍手持式测量型工业视频内窥镜在水轮机汽蚀检测中的应用。以下水轮机工作原理示意图来自百度百科。
水轮机汽蚀的原因、部位及危害
汽蚀是水轮机工作过程中经常发生的现象，主要原因是水的空化，即，由于水轮机叶片高速旋转的基本工作原理，导致水轮机内的水压变化，而引发气泡产生、发展、溃灭，以及相伴随的一系列物理和化学变化，最终导致了高速的微型液体喷射流，该高速喷射流不断作用在水轮机顶盖和叶片上，造成金属离子的剥离，长此以往形成蜂窝状的汽蚀缺陷。
由此可见，水轮机汽蚀部位主要集中在转轮叶片及顶盖内部，由于与水的接触不可避免，因此这两个部件的汽蚀是不可避免的。
汽蚀的危害不容忽视。通常汽蚀的分布并不均匀，而是集中在某些位置形成蚀坑，并在蚀坑位置快速发展，并引发设备损坏以致解体，这无疑会严重威胁机组的安全运行，成为电厂安全的重大隐患。
其中，转轮叶片的汽蚀通过肉眼是可以检查到的，而顶盖汽蚀没这么容易，由于空间受限，检查顶盖内部有无汽蚀、以及汽蚀深度及面积等，是水轮机质量控制的一大难题，不拆卸顶盖往往难以获取准确的结果。
传统的水轮机顶盖汽蚀检测方法的弊端
在测量型内窥镜没有普及之时，传统检测方法往往使用工业内窥镜查看有无汽蚀，并利用标尺估算的方法进行测量。简单地说，将带有标尺的测量机构绑缚在工业内窥镜探头上实施检测，检测过程需要两名检测者配合，一人负责将探头送至水轮机顶盖位置处，另一人负责观察显示器以便将探头送达适宜的观察位置，并观察汽蚀缺陷，进行拍照，以及通过绑缚的测量机构的标尺读取测量数据。
这种检测方法的缺陷是比较明显的：
1. 因为需要额外测量机构的辅助，导致操作繁琐，而且分体式内窥镜对空间要求较高，狭窄空间难以开展检测；
2. 测量数据为与标尺比对的估算值，数据误差较大；
3. 多次数据测量波动较大，无法判断顶盖健康状况；
4. 人为因素对数据影响较大，两位检测人员的操作熟练度以及配合情况都会影响测量结果。
手持式测量型工业视频内窥镜在水轮机汽蚀检测中的应用
上图是韦林工业视频内窥镜MViQ的产品图及应用图。这种检测设备给水轮机汽蚀检测带来了福音，特别是顶盖内的汽蚀检测。手持式设备将显示器、主机、手持机都集成在一起，设备体积小不占地，一人手持即可检测。再者，测量型内窥镜自己集成了测量功能，可以准确测量汽蚀缺陷，特别是像韦林的单物镜相位扫描三维立体测量技术，测量效率高、准确性高，具体优势体现在以下方面：
1. 一人即可完成观察与测量任务(观察、测量功能间转换不需要更换镜头)，也不许额外的测量机构辅助；
2. 一体化手持机，清晰的显示画面以及操控机构都集成在一起，对空间要求不高；
3. 3D建模，创建深度剖面图，直接剖析汽蚀缺陷内部轮廓；
4. 测量数据准确，误差很小，人为因素干扰小，可真实地反映顶盖的健康状况。
使用手持式测量型工业视频内窥镜，可以高效检测转轮叶片和水轮机顶盖内有无汽蚀，还可以进一步测量汽蚀区域的深度及面积，为机组的检修项目及检修等级的确定提供了可靠的数据支撑，以辅助管理人员确定正确的检修计划。
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