Page 64 - 无损检测2023年第六期

栾传彬, 等:

航空燃油喷嘴组件流道尺寸的 CT 测量方法

对 8 组喷嘴试样 CT 体数据进行了分割和测 0.015551mm ; 利用内外圆圆心计算两张切片的圆

量, 先测量工件的半径、 圆心位置, 然后计算流道偏 心偏差, 分别为0.015018mm 和0.032298mm 。
移尺寸, 测量结果如表2所示, 其中流道偏移等于圆
心偏差。
根据测量结果绘制标称流道偏差 - 测量流道偏
差曲线, 并使用最小二乘法拟合直线, 其结果如图

10所示, 计算得到线性误差为0.0104mm 。

图11 某航空燃油喷嘴设计尺寸

图10 标称 - 测量流道偏差曲线及其拟合结果
为了进一步验证该测量方法的实际效果, 对某
实际航空燃油喷嘴( 设计尺寸见图 11 ) 进行 CT 扫

描, 扫描管电压为 220kV , 管电流为 100 μ A , 放大 图12 垂直于油路方向的燃油喷嘴切片

倍数为6.79 , 平板探测器尺寸为2048像素×2048
像素( 长×宽), 重建得到 CT 图像。垂直于油路方
向的两张 CT 切片如图12所示。
设置好参数, 利用 RSF 算法对切片进行分割,
得到燃油喷嘴的分割结果( 见图 13 ) 以进行流道拟

合, 进而利用 Kasa算法得到燃油喷嘴的几何尺寸。
整理两张切片的拟合数据( 见表 3 ), 得到外半

径测量值与设计值偏差分别为 0.017983mm和 图13 RSF算法分割结果
表3 喷嘴测量拟合结果 mm
外圆圆心 内圆圆心
切片编号 外圆半径 内圆半径 偏差
x y z x y z

1 3.967983 2.235929 0.868476 -6.197108 -1.919855 0.869806 -6.201452 -1.905540 0.015018

2 3.965551 3.270571 0.434996 -2.921176 -0.877285 0.466942 -2.916635 -0.878714 0.032298
分割流道区域和测量流道偏移, 测量的线性误差为
4 结语
0.0104mm , 具有一定的工程应用价值。
通过分析航空燃油喷嘴组件流道特点, 提出了 参考文献:
一种基于 CT 扫描体数据的喷嘴流道偏移尺寸测量

方法。该方法首先采用 RSF 模型分割喷嘴流道区 [ 1 ] MILANS , VACLAV H , ROGERB著, 兴军亮, 艾海
域, 然后提取流道内外轮廓表面, 再采用最小二乘拟 舟, 等译. 图像处理、 分析与机器视觉[ M ] . 北京: 清华
合方法计算流道内外型面的圆方程, 最后根据内外 大学出版社, 2016.
[ 2 ] 傅健, 路宏年, 侯涛, 等. 基于ICT 图像的航空发动机
型面圆心距离得到流道的偏移量。采用一套定制的
涡轮叶片壁厚尺寸精密测量方法 [ J ] . 航空 学 报,
喷嘴试样进行测量试验, 结果表明, 该方法能够精确
2006 , 27 ( 2 ): 325-330.
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2023年 第45卷 第6期
无损检测