(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210780719.6 (22)申请日 2022.07.05 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114858755 A (43)申请公布日 2022.08.05 (73)专利权人 中国航发四川燃气涡轮 研究院 地址 610500 四川省成 都市新都区新都学 府路999号 (72)发明人 黄维娜　陈鹏飞　易涛　刘志友　 杨华　王衡　何培垒　 (74)专利代理 机构 北京清大紫荆知识产权代理 有限公司 1 1718 专利代理师 张卓 (51)Int.Cl. G01N 21/47(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (56)对比文件 EP 3032258 A1,2016.0 6.15AU 201320 5139 A1,2013.0 5.23 CA 2873434 A1,2015.0 6.06 US 3748482 A,1973.07.24 CN 112414718 A,2021.02.26 CN 1427749 A,20 03.07.02 US 2012154815 A1,2012.0 6.21 CN 110044963 A,2019.07.23 EP 1742049 A 2,2007.01.10 CN 110537131 A,2019.12.0 3 EP 0567701 A1,19 93.11.03 WO 2021247281 A1,2021.12.09 US 2010045988 A1,2010.02.25 US 11112418 B1,2021.09.07 US 5680207 A,19 97.10.21 DE 10056527 A1,20 02.05.23 CN 101509897 A,20 09.08.19 CA 3091665 A1,2021.02.28 WO 2011105040 A1,201 1.09.01 审查员 刘俊 (54)发明名称 一种航空发动机涂层变频原位激光检测系 统 (57)摘要 本申请提供了一种航空发动机涂层变频原 位激光检测系统， 属于航空发动机涂层检测技术 领域， 具体包括分体式的主机和探头， 主机和探 头通过光纤束连接， 主机上包括电源模块、 计算 机、 激光器和光学模块， 电源模块为整个系统供 电， 计算机为控制整个系统， 激光器为产生探测 用的激光光源并与光学模块连接， 光学模块为接 收激光器的激光并对激光进行调制， 调制后的激 光通过光纤束传递至探头； 探头包括相连接的变 频模块和光学干涉模块， 变频模块接收光纤束传 递的激光并产生不同频率的瞬态 光栅； 光学干涉 模块接收瞬态光栅， 发射探测光信号辐照涂层， 并接收涂层衍射回来的探测光进行干涉探测。 本 申请提高了测试灵敏度和使用便捷性。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114858755 B 2022.10.21 CN 114858755 B 1.一种航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 其特征在于， 包括分体式的主机和探 头， 所述主机和所述探头通过光纤束连接， 所述主机上包括电源模块、 计算机、 激光器和光 学模块， 所述电源模块被配置为整个系统供电， 所述计算机被配置为控制整个系统， 所述激 光器被配置为产生探测用的激光光源并与光学模块连接， 所述光学模块被配置为接收所述 激光器的激光并对所述激光进行调制， 调制后的激光 通过所述光纤束传递至所述探 头； 所述探头包括相连接的变频模块和光学干涉模块， 所述变频模块被配置为接收所述光 纤束传递的激光并产生不同频率的瞬态光栅； 所述光学干涉模块被配置为接收所述瞬态光 栅， 发射探测光信号辐照涂层， 并接收涂层衍射回来的探测光进 行干涉探测； 所述光学干涉 模块包括沿光路水平方向依次设置的掩膜、 第一滤片、 4f系统， 经过所述4f系统的一侧光路 上设有可调衰减片， 经过所述4f系统的另一侧光路上设有第一半反半透镜， 所述涂层位于 所述可调衰减片和所述第一半反半透镜背向所述4f系统的一侧； 在所述第一半反半透镜的 反射光光路上设有第二半反半透镜， 在所述第二半反半透镜的透射光光路上依次设有第二 滤片和第一光电探测器， 在所述第二半反半透镜的反射光光路上设有第三反射镜， 在所述 第三反射镜的反射光光路上依次设有第三滤片和 第二光电探测器， 所述第一光电探测器和 所述第二 光电探测器与所述计算机连接 。 2.根据权利要求1所述的航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 其特征在于， 所述变 频模块包括分光棱镜、 第一反射镜、 第二反射镜和聚焦透镜， 所述分光棱镜的第一侧面与所 述光纤束相对设置， 所述分光棱镜的第二侧面和 第三侧面分别与所述第一反射镜和所述第 二反射镜相对设置， 所述分光棱镜的第四侧 面与所述聚焦透镜相对设置， 所述聚焦透镜背 向所述分光 棱镜的一侧与所述 光学干涉模块相对设置 。 3.根据权利要求2所述的航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 其特征在于， 所述第 一反射镜的中心线和所述第二反射镜的中心线之间的夹角可调。 4.根据权利要求1所述的航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 其特征在于， 所述主 机上还包括移动部件， 所述移动部件被配置为所述主机的底盘， 所述电源模块、 计算机、 激 光器和光学模块均设置在所述移动部件上。 5.根据权利要求4所述的航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 其特征在于， 所述移 动部件设置为 运输车。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114858755 B 2一种航空发动机涂层变频原位激光检测系统 技术领域 [0001]本申请涉及 航空发动机涂层检测技术领域， 尤其涉及一种航空发动机涂层变频原 位激光检测系统。 背景技术 [0002]航空发动机涂层是提升航空发动机性能， 增强发动机运行的可靠性和稳定性的重 要手段。 测量并掌握航空发动机在整机试验过程或服役过程中涂层材料 的状态， 对于航空 发动机的维护保养有着重要意 义。 [0003]当前航空发动机涂层损伤检测方法主要为离线式检测， 即需要对测试对象进行拆 卸， 借助实验室仪器设备对其损伤状态的检测。 离线检测耗时长， 成本较高， 不利于 战机现 场快速检测、 维护、 重新形成战斗力， 并逐渐成为制约战机在远离后方保障基地的远洋环 境 和外场环境的部署和维护的关键因素之一。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本申请实施例提供一种航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 用于 解决现有技术中的发动机涂层检测需要拆解， 并依赖实验室大型设备， 外场检测难的问题， 本系统属于集成 式运输方便、 可应用于外场环境、 操作简单、 测试灵敏度高及测试结果准确 的手持式发动机 涂层外场在线检测的集成化 一体测试装置 。 [0005]本申请实施例提供一种航空发动机涂层变频原位激光检测系统， 包括分体式的主 机和探头， 所述主机和所述探头通过光纤束连接， 所述主机上包括电源模块、 计算机、 激光 器和光学模块， 所述电源模块被配置为整个系统供电， 所述计算机被配置为控制整个系统， 所述激光器被配置为产生探测用的激光光源并与光学模块连接， 所述光学模块被配置为接 收所述激光器的激光并对所述激光进 行调制， 调制后的激光通过所述光纤束传递至所述探 头； [0006]所述探头包括相连接的变频模块和光学干涉模块， 所述变频模块被配置为接收所 述光纤束传递的激光并产生不同频率的瞬态光栅； 所述光学干涉模块被配置为接收所述瞬 态光栅， 发射探测光信号辐照涂层， 并接收涂层衍 射回来的探测光进行干涉探测。 [0007]根据本申请实施例的一种具体实现方式， 所述变频模块包括分光棱镜、 第一反射 镜、 第二反射镜和聚焦透镜， 所述分光棱镜的第一侧面与所述光纤束相对设置， 所述分光棱 镜的第二侧面和 第三侧面分别与所述第一反射镜和所述第二反射镜相对设置， 所述分光棱 镜的第四侧面与所述聚焦透镜相对设置， 所述聚焦透镜背向所述分光棱镜的一侧与所述光 学干涉模块相对设置 。 [0008]根据本申请实施例的一种具体实现方式， 所述第一反射镜的中心线和所述第二反 射镜的中心线之间的夹角可调。 [0009]根据本申请实施例的一种具体实现方式， 所述光学干涉模块包括沿光路水平方向 依次设置的掩膜、 第一滤片、 4f系统， 经过所述4f系统的一侧光路上设有可调衰减片， 经过说　明　书 1/5 页 3 CN 114858755 B 3