第二次工業(yè)革命中，電力得到了廣泛應(yīng)用，并取代蒸汽成為工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的主要能源。進(jìn)入21世紀(jì)，電力需求日趨旺盛，電力建設(shè)任務(wù)仍十分艱巨，開發(fā)新能源，提升發(fā)電效能，降低設(shè)備的功耗，迫在眉睫。

經(jīng)歷大自然洗禮的能源轉(zhuǎn)化設(shè)備往往是精密的，體積龐大的，無(wú)法移動(dòng)的，如大型葉片、葉輪、安裝架這些含有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的設(shè)備等。另外新材料越來(lái)越多應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備中，優(yōu)越的性能很好地提升了發(fā)電效率。傳統(tǒng)的測(cè)試手段已經(jīng)跟不上先進(jìn)的生產(chǎn)需求，新拓三維領(lǐng)先的三維光學(xué)測(cè)量技術(shù)，可高效地對(duì)材料和產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)、性能測(cè)試以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

這里就電力行業(yè)發(fā)電設(shè)備的公差檢測(cè)和材料測(cè)試，舉幾個(gè)新拓三維成功實(shí)踐的測(cè)試案例。

一、水輪機(jī)葉片部件檢測(cè)

葉片，模具，鍛鑄件，機(jī)加工零件等發(fā)電機(jī)組構(gòu)件十分昂貴，且精度、質(zhì)量和使用壽命的要求極高。特別是水輪機(jī)葉片是發(fā)電機(jī)組的“心臟”，承受著長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)烈的動(dòng)荷載作用。葉片形狀復(fù)雜，扭轉(zhuǎn)程度大，其葉片型線直接影響水輪機(jī)效率和運(yùn)行壽命。利用XTDP攝影測(cè)量結(jié)合XTOM三維掃描測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片及發(fā)電機(jī)構(gòu)件的高效、精準(zhǔn)檢測(cè)。

全尺寸測(cè)量

公差分析

初樣檢測(cè)

尺寸偏差修正

數(shù)字化仿真

二、電機(jī)葉輪質(zhì)量檢測(cè)

作為具有復(fù)雜曲面的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，葉輪幾何精度和表面質(zhì)量，決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。大型葉輪的三維檢測(cè)，一直是葉輪生產(chǎn)廠家的一大難題。葉輪的尺寸大，噸位重，不能放到檢測(cè)平臺(tái)上進(jìn)行三維測(cè)量。利用3D掃描技術(shù)，整個(gè)葉輪檢測(cè)流程流暢且高效，可生成一目了然的色譜分析圖，清晰反應(yīng)整個(gè)葉片的加工偏差。

判斷加工偏差

判斷誤差來(lái)源

調(diào)整加工工藝

缺陷維修和保養(yǎng)

三、發(fā)電設(shè)備材料力學(xué)測(cè)試

新拓三維的XTDIC測(cè)量系統(tǒng)，帶給材料研發(fā)和力學(xué)性能測(cè)試流程鏈帶來(lái)積極影響，可獲得材料的強(qiáng)度、剛度、韌性、硬度、抗腐蝕等經(jīng)過(guò)改善的性能，分析組件力學(xué)行為，DIC測(cè)量解決方案可實(shí)際使用于電力工程應(yīng)用，驗(yàn)證理論計(jì)算模型，以節(jié)省時(shí)間并降低成本。

計(jì)算材料性能參數(shù)

導(dǎo)入CAD比對(duì)分析

計(jì)算幾何元素

計(jì)算外部模擬信號(hào)

導(dǎo)入有限元理論計(jì)算數(shù)值

四、風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡測(cè)量

風(fēng)機(jī)葉片是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵部件，也是獲取風(fēng)能利用系數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)行狀態(tài)的好壞，直接影響機(jī)組的性能和發(fā)電效率。采用新拓三維XTDIC測(cè)量系統(tǒng)，可研究風(fēng)機(jī)葉片的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡，分析葉片關(guān)鍵點(diǎn)的位移運(yùn)動(dòng)軌跡，測(cè)量風(fēng)機(jī)的回轉(zhuǎn)軌跡，提升機(jī)組的發(fā)電效率。

全場(chǎng)位移

位移軌跡

葉尖位移值

平面外彎曲

平面外變

五、大型電力塔架變形測(cè)量

大型輸電電力塔架（長(zhǎng)度10m）在靜態(tài)加載過(guò)程中，使用新拓三維XTDP攝影測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)的變形量，為輸電電力塔架故障檢查、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。

三維變形數(shù)據(jù)

測(cè)量結(jié)果三維顯示

大變形、復(fù)雜曲面變形

全場(chǎng)變形檢測(cè)

測(cè)量范圍30mm-100m

不同載荷下塔架的變形量

新拓三維自主研發(fā)的三維光學(xué)測(cè)量產(chǎn)品及方案，集DIC技術(shù)、三維掃描技術(shù)與攝影測(cè)量技術(shù)于一體，不但能滿足材料及結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能測(cè)試，而且能滿足不同尺寸的工件的三維尺寸檢測(cè)需求，從毫米級(jí)的試樣到幾十米的大型電力設(shè)備都能提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量解決方案，能夠有效提升電力設(shè)備的發(fā)電效率及運(yùn)行效率。