用于检查水力涡轮转轮的方法和设备与流程 专利技术说明

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本发明涉及设计成检查水力涡轮和泵的转轮(特别是灯泡式(bulb)、卡普兰式(kaplan)、混流式(francis)、泵式涡轮转轮或泵叶轮)的方法和系统，以便检测和表征缺陷，尤其是空蚀损伤(cavitation damage,有时也称为气蚀损伤)和裂纹。背景技术：2.检查涡轮转轮的已知方法至少需要将转轮排水并在下面安装平台或将转轮带到车间，这通常需要几周或者甚至几个月的时间。这意味着转轮在很长一段时间内不可用于生成功率。结果，在两次检查之间的周期较长，并且在每次检查时都可发现重要的缺陷。3.因此，需要新的设备和新的测量方法来更容易地检查水力涡轮的转轮。技术实现要素：4.本发明首先涉及一种用于检查水力涡轮的表面(特别是所述涡轮的转轮的表面)的设备，该表面例如包括诸如空蚀损伤或裂纹的缺陷，或者更一般地例如由于空蚀损伤或裂纹或者由于撞击而产生的至少一种材料损失。5.所述设备包括远程操作载具(rov)或自主水下载具(auv)，所述载具包括例如至少一个相机和/或扫描仪。6.在本描述的其余部分中，对rov的引用也应当理解为涵盖auv。7.这种设备还可包括照明设备。8.扫描仪可为激光扫描仪、超声波扫描仪或主动红外扫描仪。9.rov可配备有一个或多个相机和/或一个或多个扫描仪，以提供对涡轮的区域的检查，例如所述涡轮的转轮的检查，优选地为彻底或完全的表面金相检查。特别地，它能够检查转轮的叶片的表面，并且尤其是两个相邻叶片之间的区域。10.根据本发明的设备可组合若干种检测器，例如相机(例如红外(ir)相机和/或多光谱相机和/或紫外(uv)相机和/或可见光范围相机)和扫描仪(例如激光扫描仪和/或超声波扫描仪)或探头和/或接触传感器。因此，可以组合：一个或多个“远距离(long range)”检测器(如相机)，以便在最少的时间内识别和定位缺陷；以及一个或多个“近距离(short range)”检测器或传感器，例如扫描仪或探头或接触传感器，其可提供缺陷的特征，诸如缺陷的深度。11.优选地，根据本发明的设备包括用于处理来自所述相机和/或扫描仪的图像的装置，例如编程用于处理来自所述相机和/或扫描仪的图像的装置，以生成所述涡轮或转轮的表面的或亚表面的至少一部分的至少一个3d视图或表示或ir热图或表示，所述表面或亚表面包括所述缺陷，例如所述空蚀损伤或裂纹。12.根据本发明的设备允许在一天或几天内和/或比用已知方法更频繁地执行水力机械的检查。13.它可适于在初始阶段检测缺陷，特别是当它们在尺寸上有限时。它还可检测更大的缺陷。14.rov可沿尾水管(draft tupe)向上自行推进，或者可通过人孔进入尾水管(取决于加水或排水条件)。15.根据本发明的设备可包括用于例如通过激光扫描或通过摄影测量重建3d视图的装置，例如编程用于重建3d视图的装置。16.它可包括用于光谱的可见部分的相机和/或ir相机。17.它还可包括至少一个工具，用于执行所述转轮的表面的一部分的修理工作，所述至少一个工具例如是焊接工具和/或磨削工具和/或钻孔工具和/或用于施加涂层的工具。换句话说，rov可具有用于在不拆卸涡轮的情况下并以最短的停机修理检测到的缺陷的技术手段或工具。18.如果rov配备有至少一个ir相机，则所述设备还可包括用于例如通过感应或通过激光器局部加热包括所述空蚀损伤或裂纹的所述转轮的表面的所述至少一部分的装置。因此，该设备可执行缺陷的ir热检测或表征。19.远程操作载具还可包括：-存储器装置，其存储转轮的至少一个表面的数据；因此，rov可使用转轮或转轮的模型的先前存在的3d图像或表示(例如通过计算机辅助设计(cad)获得)的现有知识来使其自身在水力机械上定向，或者它可例如通过扫描或通过摄影测量生成3d图像或表示本身。在这种情况下，rov可用来执行逆向工程，并且例如通过扫描或摄影测量重建转轮本身的实际3d图像或表示或形状；-和/或用于或编程用于生成所述转轮的至少一个表面(特别是包括至少一个空蚀损伤或裂纹的表面)的地图的数据的装置。20.根据本发明的设备还可包括用于估计设备相对于水力涡轮的表面的位置的装置，例如编程用于估计设备相对于水力涡轮的表面的位置的装置。因此，它可利用定位技术，例如，以确保预定义的区已经被调查。定位技术或估计位置的技术的示例是立体成像或slam(“同时定位与建图”)或vslam(视觉slam)。这些技术可在本发明的框架中使用。备选地，可实现光流传感器或lidar(“光检测与测距”)。21.由设备测量的数据可被分析以产生由设备检测到的至少一个瑕疵和/或缺陷的报告，所述报告可能地包括关于如何继续修理所述瑕疵和/或缺陷的决策。22.该设备可包括用于相对于叶片移位相机或扫描仪(特别是为了以不同角度拍摄转轮的相同部分的图像)的装置，例如，在其上固定相机或扫描仪的可移动支撑件。例如，摄影测量将从不同视点拍摄的相同位置的几幅图像组合。23.根据本发明的设备可安装在车轮上或轨道上，以沿着被检查的表面移动。备选地，水下rov或auv可为螺旋桨驱动的载具。24.根据本发明的设备可由驱动装置驱动，例如由电功率驱动，例如借助于电池和/或由马达驱动；功率源可经由系绳连接到所述设备，或者可为机载的；根据本发明的设备可无线地或经由系绳来控制。25.本发明还涉及一种检查水力涡轮的或水力涡轮的转轮的至少一个表面(例如一个或多个叶片的至少一个表面)的方法，特别是用于识别至少一个缺陷，特别是至少一个空蚀损伤或裂纹，或者更一般地由于例如在所述水力涡轮的所述至少一个叶片上的空蚀损伤或其它方式(例如撞击)产生的至少一种材料损失，所述方法利用根据本发明的设备。26.特别地，本发明还涉及一种检查水力涡轮的或水力涡轮的转轮的至少一个表面(例如一个或多个叶片的至少一个表面)的方法，特别是用于识别至少一个缺陷，特别是至少一个空蚀损伤或裂纹，或者更一般地由于例如在所述水力涡轮的所述至少一个叶片上的空蚀损伤或其它方式(例如撞击)产生的至少一种材料损失，该方法包括：-在所述水力涡轮中引入与上文所述类似的根据本发明的设备或系统，-对水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的至少一个部分(例如至少一个叶片)的表面或亚表面进行拍照或扫描。27.相机或扫描仪可相对于水力涡轮或所述水力涡轮的转轮移位，例如相对于叶片移位，特别是为了以不同角度拍摄转轮的相同部分或位置的图像。28.照明设备可照亮待检查的涡轮或转轮的一部分，例如在可见光范围内。这种照明设备可由根据本发明的设备定位，根据本发明的设备还包括一个或多个相机或扫描仪。29.根据本发明的方法可在水下或当设备排水时执行。30.所述图像或扫描可例如通过电子装置或(多个)电路或对其编程的计算机来处理，以生成所述水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的至少一个部分的至少一个3d视图和/或ir热视图，例如包括所述空蚀损伤或裂纹。31.根据本发明的方法还可包括生成涡轮的(特别是所述转轮的)一个或多个部分的表面的至少一个部分的一个或多个缺陷的地图的数据、涡轮的(特别是所述转轮的)一个或多个部分的至少一个亚表面部分的一个或多个缺陷的地图的数据，特别是所述至少一个空蚀损伤或裂纹的地图的数据。这种数据可通过电子装置或(多个)电路或对其进行编程的计算机来生成。32.所述水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的至少一个部分的3d视图可在扫描或摄影测量之后或通过扫描或摄影测量生成。这种数据可通过电子装置或(多个)电路或对其进行编程的计算机来生成。33.所述方法可包括检查所述水力涡轮或所述水力涡轮的转轮、特别是所述转轮的一个或多个叶片，和/或一个或多个固定轮叶(stay vane)和/或一个或多个活动导叶(wicket gate)和/或尾水管。特别地，rov可检查在转轮的两个相邻叶片之间的区，那里可用空间很少。34.根据本发明的方法还可包括执行不同的检查，例如：-利用相机，例如ir相机和/或多光谱相机和/或uv相机；-并且利用扫描仪(例如激光扫描仪，和/或超声波扫描仪)或探头和/或接触传感器。35.因此，根据本发明的方法使得有可能将在一个或多个“远距离”尺度上对水力涡轮或所述水力涡轮的转轮的检测或检查与在一个或多个“近距离”尺度上的一个或多个检测或检查相结合。36.根据本发明的方法可包括估计设备相对于水力涡轮的表面的位置，例如通过诸如立体成像或slam(“同时定位与建图”)的定位技术，或者通过使用光流传感器或lidar(“光检测与测距”)，或者利用可与涡轮的3d模型耦合的惯性测量单元。37.根据本发明的方法可包括：例如通过感应或激光器加热或通过受热水射流局部加热例如包括空蚀损伤或裂纹的所述水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的表面的至少一个部分；以及生成所述转轮的至少一个部分的至少一个ir热视图。38.在根据本发明的方法中，根据本发明的设备或所述设备的电子装置或(多个)电路或计算机可被编程或控制，以在水力涡轮中(例如在转轮中)找到其路径和/或执行检查(优选地自主地)。39.当检查水力涡轮的转轮的叶片时，它可在相邻的两个叶片之间行进或通过循环执行检查；两个叶片之间的距离例如在50 mm或100 mm和300 mm或甚至500 mm之间。40.根据本发明的方法还可包括修理所述空蚀损伤或裂纹的至少一部分，所述修理包括例如焊接、磨削、钻孔、抛光、熔覆、施加涂层中的至少一种。41.根据本发明的设备的或计算机的电子装置或(多个)电路(例如处理器)可被编程以执行引导和/或向根据本发明的设备或所述设备的一个或多个相机或扫描仪发送控制数据(或生成根据本发明的设备或所述设备的一个或多个相机或扫描仪的控制数据)，和/或执行测量数据的数据处理。42.水力涡轮是例如灯泡式、卡普兰式、混流式或泵式类型。附图说明[0043]-图1示出了可应用本发明的水力涡轮的转轮；-图2a和图2b示出了水力涡轮的转轮中的空蚀损伤的示例；-图3a和图3b示出了水力涡轮的转轮中的裂纹的示例；-图4是包括根据本发明的远程操作载具(rov)并执行水力涡轮的叶片的检查的系统的示意图；-图5和图6示出了执行水力涡轮的叶片的检查的根据本发明的远程操作载具(rov)。具体实施方式[0044]本发明适用于灯泡式、卡普兰式、混流式、泵式涡轮转轮或泵叶轮。[0045]图1表示用于将水力能转换成电能的水力机械1，更准确地说是泵式涡轮2。轴3联接到转轮7和发电机(图中未示出)的转子，该发电机还具有将机械能转换成电能的交流发电机。该机械还包括由混凝土块5和6支撑的蜗壳4。[0046]压力水管(图中未示出)在未表示的上游水库和蜗壳4之间延伸。该压力水管迫使水流为涡轮提供动力。水在转轮7的叶片8之间流动，并使它们围绕轴3的轴线x-x'旋转。[0047]该机械还包括：-分配器，其包括多个可移动导向轮叶9，它们均匀地分布在转轮周围；可移动导向轮叶中的每一个具有围绕平行于x-x'的轴线的可调节的节距，并且可旋转以调节水流率，所有导向轮叶都相对于关闭位置以相同的角度定向；-预分配器，其包括多个固定的轮叶10，其围绕旋转轴线x-x'均匀地分布，并且设置在分配器的上游和周围。[0048]在转轮下方，水通过吸入管11排出。[0049]这种水力机械必须进行检查，以检测在机械的使用期间出现的缺陷，特别是裂纹、磨损和空蚀损伤。[0050]其它种类的涡轮或泵叶轮也应当被检查以发现缺陷，例如空蚀损伤或裂纹。特别地，这种涡轮的转轮还包括叶片，该叶片应当被检查以发现缺陷，尤其是空蚀损伤或裂纹。[0051]空蚀是一定体积的液体的汽化。当这种情况发生在固体附近时，与蒸气体积的急剧减小相关联的流体动量可损伤固体材料。当高速和力被用来移动流体时，如在涡轮或泵中，这个问题可能持续存在。通常，一旦空蚀损伤已经在给定的位置发生，在同一地点发生额外损伤的可能性就会增加。[0052]更确切地说，空蚀损伤通常包括表面损伤，水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的材料通过表面损伤被移除；空蚀损伤可具有许多不同的大小；例如，它可具有约20cm×20cm的大小，但也有非常小的空蚀损伤(例如在损伤开始时)，并且然后损伤可变得更大。在图2a上示出了空蚀损伤12的第一示例(在叶片与冠部接头处的冠部空蚀损伤)。在图2b上示出了第二示例，它表示间隙空蚀损伤14(针对卡普兰式涡轮的叶片尖端直径)。[0053]必须注意的是，空蚀损伤可能发生在叶片8(图1)的两侧上、冠部上和带表面(图1上未示出)上的任何地方。因此，优选的是能够在叶片之间执行检查。对于混流式或泵式涡轮或泵叶轮，叶片间距离是有限的，并且例如可为约200 mm，或者更一般地包括在500 mm或300 mm与50 mm或100 mm或200 mm之间。即使对于最大的叶片间距离(大于400 mm)，也很难检查叶片的表面。[0054]空蚀损伤可首先通过它的光泽度来识别，例如由于材料的抛光损失。[0055]随后，当缺陷进展时，可制作3d图像来估计其体积。[0056]激光扫描仪或超声波扫描仪可用来表征空蚀损伤和测量移除的材料的数量。这种扫描设备可添加在现有的rov上，并且可在水和空气两者中操作。在使用超声扫描仪的检查已经执行之后，可生成材料的亚表面结构(在超声扫描仪的一个或多个探头定位在其上的表面以下)的“3d”表示。[0057]“3d”图像应当被理解为包括位于被检查表面(其不是平坦表面)上的点的一系列xyz坐标，所述点由给定的距离(分辨率)隔开，或者与特定的置信度(例如，在例如点云的情况下)或精确度(例如，在诸如nurb或其它几何描述的参数(高级)描述的情况下)相关联。这样的“3d”图像给出了表面的表示。[0058]摄影测量或三维成像技术也可用来检测和表征(多个)空蚀损伤。摄影测量将从不同视点拍摄的相同空蚀损伤模式的若干图像组合在一起并在3d中重建(非平坦)表面。摄影测量产生3d点云(在3d空间中)，该3d点云使用若干或甚至许多(有时数百个)图像导出；通过摄影测量计算3d点云通常是一个相当缓慢的过程。摄影测量例如描述于以下文献中：“advances in photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences”: 2008 isprs congress book, edited by zhilin li et al, crc press, library of congress cataloging-in-publication data is applied for isbn: 978-0-415-47805-2 (hbk); isbn: 978-0-203-88844-5 (ebook)。[0059]与上述装置结合，根据本发明的设备可包括在可见光范围内的照明设备，例如灯或激光器。[0060]在一个变型中，根据本发明的设备与另一个rov或auv结合使用，该rov或auv承载或包括在可见光范围内的照明设备，例如灯或激光器。[0061]在一个变型中，根据本发明的设备能够将一个或几个(例如2个)光源运送到转轮中的一个或多个位置，并将所述(多个)光源沉积在所述(多个)位置处。然后，根据本发明的设备可探索被照明的区域并拍摄图像，然后例如通过摄影测量来处理该图像。[0062]空蚀损伤模式的图像可通过安装在rov上的一个或多个相机(在光谱的可见光范围内)获得。基于记录的图像，被检查部分的3d形状可借助于后处理算法重建。关于这种算法的更多信息例如可在以下文献中找到：“wide-baseline stereo from multiple views: a probabilistic account”ꢀby christoph strecha et al., proceedings of the 2004 ieee computer society conference on computer vision and pattern recognition (cvpr’04) 1063-6919/04。[0063]为了克服镜面高光或效应，可实现偏振光源和偏振滤波器：偏振光源照亮被检查的表面，并且滤波器设置在相机的前面，从而减少镜面高光或效应。[0064]裂纹是待检测的水力涡轮(或所述水力涡轮的转轮)的缺陷的另一个示例。裂纹通常是表面裂纹，并且然后在扩展一段时间后演化为贯通裂纹；它们具有例如长度约5 mm(或更多)、深度约1 mm(或更多)、宽度约0.1 mm(或更多)的大小。裂纹16的第一示例在图3a上示出：它是小裂纹(在带出口处约20 mm)，并且应当在短期或中期内修理，以避免进一步扩展。第二示例在图3b上示出，它代表严重的裂纹18(在叶片入口处600 mm长)；在这种情况下，必须在短期或中期内停止水力机械，以避免极端失效。修理可在现场进行(通过挖掘、焊接、磨削)。[0065]裂纹主要位于转轮的入口或出口处、在叶片与冠部或带之间的接头处，这是转轮的最薄弱的位置，在这里出现最高的应力集中。对于混流式涡轮，大多数裂纹出现在转轮出口处。[0066]有源ir技术可用于裂纹检测。它需要使用诸如感应(参见例如：thermal imaging ndt at general electric by h. i. ringermacher et al.，可在以下网址获得：https://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/359_wcndtfinal00359.pdf)或激光加热或任何其它加热装置(如受热水射流)的装置或技术对表面进行局部加热。这种加热装置可由rov或auv或由控制装置24(图4)控制。[0067]无源ir感测和热摄影(热成像)例如公开于以下文献中：usamentiaga, rubén et al.“infrared thermography for temperature measurement and non-destructive testing.”sensors (basel, switzerland) vol. 14,7 12305-48.10 jul. 2014, doi:10.3390/s140712305。[0068]被局部加热的表面然后可通过例如ir相机(或热成像相机)的ir成像装置来观察。这样的装置可有利地与rov上的可见光相机结合，以执行不同的检查或检测或特征。由热感应引起的温度变化取决于被检查材料的结构：ir成像检测到这种温度变化，ir图像揭示结构中的缺陷。[0069]在特定实施例中，rov包括ir相机或多光谱相机或uv相机；这些相机适用于“远距离”(》50 cm或1 m)检测，这种检测可能够在最短的时间内识别和定位缺陷。相同的rov还可包括近距离(《50 cm或1 m)探测器或传感器，例如激光扫描仪或接触传感器，其可提供缺陷的特征，诸如缺陷的深度。因此，根据本发明的设备可将远距离传感器或检测器和近距离(例如限制在50 cm和1 m之间的范围内)传感器或检测器相结合。[0070]在特定实施例中，上述两种摄影测量和热成像可一起使用，因为它们可检测不同的损伤：-摄影测量或三维成像技术可用来检测和表征(多个)空蚀损伤；-有源热ir技术用于裂纹检测。[0071]优选无轨道的rov(“远程操作载具”)可用来实现本发明；备选地，它可为auv(“自主水下载具”)。[0072]rov的一个示例是“vt34 fw”ꢀcrawler of dekra (参见https://www.dekra-visatec.com/en/detail/index/sarticle/31)。它相当紧凑(140×55×185 mm)，并且能够进入大量涡轮转轮，优选地为磁性的。它可配备具有上述特征之一的相机。[0073]可用于本发明的框架中的另一种rov是“gnom baby”ꢀ(参见https://gnomrov.com/products/gnom-baby/)：它是一种非常紧凑的潜水器，作为潜艇操作，并配备有相机。它足够紧凑(210×180×150 mm)，以在指定的200 mm叶片间距离内进入。[0074]可使用的另一种设备是得自ge inspection robotics的“bike”，参见例如https://inspection-robotics.com/bike/。[0075]rov或auv可安装在车轮上或轨道上，并且沿着被检查的表面移动。备选地，水下rov或auv可为螺旋桨驱动的载具。[0076]rov 20(图4)，特别是上述设备中的任何一种，可配备有一个或多个相机(和/或扫描设备和/或照明设备)21以及可能的照明设备，其适于实现本发明并且还可能地具有(多种)处理软件。它与转轮的叶片(或任何其它被检查的部分)接触，并且可执行成像以采集不同角度和/或波长的图像。[0077]rov 20(图4)可由驱动装置驱动，例如由电功率驱动，例如借助于电池和/或由马达23(图4)驱动；功率源可经由系绳22连接，或者可为机载的；rov可无线地或经由系绳2(图4)进行控制。[0078]它还可包括用于修理表面的工具，如下文所解释的。[0079]可同时使用多个rov来检查转轮的不同位置。[0080]在图4上，rov 20配备有根据上文提及的实施例中的至少一个来执行成像的一个或多个相机21。它由系绳22(其可包括电缆和/或电线以与rov交换数据和/或控制rov和/或向rov提供电功率)连接到计算机24(例如微型计算机或便携式计算机)，计算机24控制由rov和(多个)相机遵循的路径并发送指令以执行适当的检查步骤。无系绳或无线rov也是可能的，参见例如https://www.hydromea.com/exray-wireless-underwater-drone/；它利用无线连接自主操作。[0081]数据(特别是来自(多个)相机和/或扫描仪和/或来自(多个)其它传感器的图像)可在rov中由处理器或由充分编程的可编程装置处理(实时或不实时)和/或可被传输到编程用于处理的计算机24，特别地以生成3d表示或视图；图像可显示在显示器或屏幕26上，以便操作者可决定是否应该修理水力机械。还可以对叶片或水力涡轮的任何部分上检测到的缺陷进行测量并生成地图；给出关于缺陷的位置的信息的这种地图可由计算机24生成并可能地显示。[0082]图示的系统可适用于若干rov同时执行不同部分的检查。[0083]在图5和图6上示出了执行水力涡轮的转轮的叶片32、34、36的检查的根据本发明的设备。它包括rov 20，该rov 20沿尾水管向上自行推进；它由操作员远程驾驶，该操作员使用相机图像来定位rov。备选地，rov能够找到其通往转轮的路，并自主地执行检查。它可通过人孔进入尾水管(取决于加水或排水的情况)。图5和图6上可看出，rov可检查两个相邻叶片之间的转轮，尽管两个叶片之间的距离被限制在50 mm或100 mm与300 mm或甚至500 mm之间。[0084]根据本发明的设备可包括在空间中定位以估计其位置的装置，例如两个相机以实现立体成像。立体成像可实时地产生深度图(在像素空间中)，该图可例如用于导航。[0085]备选地，可使用传感器，例如：-光流传感器：光流(或光流传感器)检测由观察者和场景之间的相对运动引起的视觉场景中的物体、表面和边缘的表观运动的模式；-或lidar(“光检测与测距”)：其利用激光器；激光脉冲从发射器发出，并且光粒子(光子)被散射回接收器；-或与涡轮3d模型耦合的惯性测量单元。[0086]定位技术可用来指导rov，并且例如确保所有区域都被调查。slam(“同时定位与建图”)也可用于涡轮的转轮内部的设备的导航(参见例如c. cadena et al.,ꢀ“past, present, and future of simultaneous localization and mapping: towards the robust-perception age”, in ieee transactions on robotics 32 (6) pp 1309-1332, 2016)。slam可使用像lidar这样的飞行时间传感器实时地产生2d或3d点云。因此，根据本发明的设备可包括像lidar这样的飞行时间传感器。[0087]备选地，可实现基于一个或多个相机的视觉slam(vslam)技术。这样的技术公开于例如以下文献中：“visual slam algorithms: a survey from 2010 to 2016”, by takafumi taketomi et al., in ipsj t comput vis appl 9, 16 (2017)。https://doi.org/10.1186/s41074-017-0027-2；和https://link.springer.com/article/10.1186/s41074-017-0027-2。[0088]根据本发明的设备可包括用于执行vslam定位和建图的一个或多个相机。[0089]这样的技术可由rov或auv执行；特别地，定位和/或位置测定数据可由rov中的处理器处理。备选地，或者与上述装置相结合，根据本发明的设备可包括在可见光范围内的照明设备，例如激光器的灯，特别是用于导航目的。[0090]在一个变型中，根据本发明的设备与另一个rov结合使用，该rov承载或包括在可见光范围内的照明设备，例如激光器的灯。[0091]根据一个实施例，根据本发明的设备可利用叶片(和/或其它部分)的3d模型(例如，其存储在设备的存储器中)的现有知识来沿着单元或围绕单元定向其自身。备选地，它可自行生成3d扫描：可使用rov相机或使用诸如激光器和/或扫描仪的特定工具从实际rov检查中重建转轮的3d模型。[0092]根据本发明的设备可具有轨迹存储能力。在根据本发明的过程的特定实施例中，一旦已经执行了一个叶片上的轨迹，就可基于所存储的轨迹并从一次检查到下一次检查为涡轮的所有其它叶片自动地重复该轨迹。[0093]本发明公开用于检查转轮的叶片，然而，根据本发明可检查水力涡轮的其它部分，例如所述水力涡轮的固定轮叶或活动导叶或尾水管。[0094]在另一个实施例中，上述rov或auv中的任何都可包括执行修理工作以修复或减轻水力涡轮的或所述水力涡轮的转轮的检测到的缺陷(例如空蚀损伤或裂纹)的装置。备选地，根据本发明的rov或auv执行一个或多个缺陷(例如空蚀损伤或裂纹)的检测和/或表征，并且另一rov或auv包括用于执行修理工作以修复检测到的缺陷的装置。[0095]因此，rov或auv(特别是根据上述公开的发明的rov)可包括用于修理或减轻所检测到的缺陷的装置或工具。[0096]特别地，rov或auv可具有：-用于焊接的工具，例如焊炬；-和/或用于施加涂层的工具，例如上漆器；-和/或用于磨削的工具，例如研磨机；-和/或用于钻孔的工具，例如钻。[0097]用于现场修理的工具的示例在us20180003060、us20180154490、us20200023915中给出，并且可在本发明的框架中实现。[0098]焊接材料可例如施加在表面上以修理空蚀损伤。这对于碳钢转轮特别有效，因为不锈钢层用于修理。不锈钢更好地抵抗空蚀损伤，并且因此这种修理使转轮更不容易发生进一步的空蚀损伤。[0099]备选地，可将抗空蚀涂层(例如cavitec)施加到表面。诸如cavitec®的材料是用于焊接修理的特定奥氏体类型材料(参见例如https://www.castolin.com/sites/default/files/cavitec_welding_wire_cavitation_erosion.pdf)。这种材料特别能抵抗空蚀损伤。[0100]备选地，空蚀区域可被磨削。磨削(或抛光)空蚀区域允许得到更有利于水流动的光滑表面。它允许减缓空蚀过程。针对抛光或保持表面“原样”的决定可取决于空蚀区域的严重程度和定位。[0101]关于裂纹，可以把它们磨削掉。磨削掉裂纹抑制了由裂纹产生的应力集中。磨削工具可夹紧到被检查的表面，并且可在水下或空气中操作。备选地，可以用复合材料填充磨出的孔，以重建适当的过水形状。[0102]代替磨削掉裂纹，可钻出孔来抑制裂纹尖端。钻孔是比磨削更容易管理的过程。它还抑制了由裂纹产生的应力集中。[0103]通过首先进行挖掘(通过磨削或电弧刨削)，并且然后通过焊接来修理，裂纹可在现场修理。可执行激光焊接或激光熔覆。这样的技术可能需要使用送丝(feed wire)(在水中)或送丝或粉末(在空气中)。









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