CH621864A5 - - Google Patents

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil pour observer et mesurer un objet à travers une petite ouverture dans un boîtier à l'aide d'un tube d'observation optique, comprenant une lentille optique à son extrémité d'objectif.

Des méthodes et appareils de ce genre ont déjà été proposés dans les brevets des EUA Nos 3595220, 3730632 et 3817635.

Le but de la présente invention est de fournir une méthode et un appareil du genre mentionné plus haut qui ne présentent pas le désavantage des méthodes et appareils connus.

Le procédé selon l'invention est caractérisé par les étapes qui sont de fixer ledit tube d'observation par rapport audit objet observé à une distance particulière, de focaliser l'objet dans le tube d'observation optique à cette distance, d'obtenir, lors de la focalisation, un nombre indiquant à ladite distance particulière la longueur réelle d'une unité prédéterminée, de déplacer un curseur micrométrique le long de l'objet entre deux points prédéterminés sur l'objet en comptant le nombre d'unités prédéterminées couvertes par le déplacement dudit curseur, et de faire le produit du nombre indiquant la longueur réelle prédéterminée et du nombre compté d'unités prédéterminées pour obtenir la longueur réelle entre les deux points prédéterminés.

L'appareil selon l'invention pour la mise en œuvre dudit procédé est caractérisé par un tube d'observation optique comprenant un oculaire à une extrémité et une lentille optique à l'autre extrémité d'objectif pour produire une image, un système optique entre ces éléments pour transmettre ladite image pour vision à l'oculaire, un moyen pour focaliser l'image à l'oculaire, un dispositif d'indication numérique se déplaçant ensemble avec le moyen de focalisation et indiquant un nombre qui exprime à la distance de l'objet observé, quand l'objet est focalisé de façon nette, une relation entre ladite distance et une unité de longueur prédéterminée sur l'objet, ledit oculaire étant muni d'un curseur micrométrique pour compter le nombre d'unités micrométriques couvertes par le curseur pendant son déplacement entre deux points prédéterminés sur ledit objet focalisé, le produit du nombre indiqué et du nombre d'unités micrométriques comptées fournissant la longueur réelle entre les deux points prédéterminés.

L'appareil permet donc de mesurer de façon optique une zone qui se trouve dans une zone généralement inaccessible.

Les buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préféré de l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels :

la fig. 1 est une vue latérale d'un moteur à réaction montrant l'emplacement d'ouvertures pour introduire un dispositif d'inspection d'espaces intérieurs;

la fig. 2 est une vue en perspective d'un dispositif d'inspection d'espaces intérieurs arrangé de façon fixe dans un adaptateur de fixation, une personne regardant à travers un oculaire, comprenant un dispositif de mesure à curseur micrométrique;

la fig. 3 est une vue en perspective d'un dispositif de blocage pour le dispositif d'inspection d'espaces intérieurs;

la fig. 4 est une section à travers la section de compresseur du moteur à réaction montrant un adaptateur de fixation du dispositif d'inspection d'espaces intérieurs fixé au moteur, l'extrémité de l'objectif du dispositif d'inspection d'espaces intérieurs étant placée adjacente aux pales d'un rotor, et la fig. 5 est une vue agrandie de l'extrémité d'objectif du dispositif d'inspection d'espaces intérieurs montrant la surface de vision du prisme d'objectif et l'extrémité d'un câble à fibres optiques.

La fig. 1 représente un moteur à réaction 100 comprenant des sections traditionnelles de compresseur, de chambre de combustion, de turbine et de tuyauterie d'échappement. Pour donner un accès à l'intérieur du moteur, des ouvertures A, B, C et D munies d'un couvercle sont prévues. Chaque ouverture se trouve à un endroit où une inspection intérieure est désirée à différents intervalles. Quand une inspection est désirée ou nécessaire, un cou-

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verde peut être enlevé et un dispositif d'inspection d'espaces intérieurs 1 peut être inséré pour inspecter une zone particulière. Dans la fig. 1, deux ouvertures A et B sont représentées dans la section du compresseur, une ouverture C dans la section de la chambre de combustion et une ouverture D dans la section de la turbine. L'utilisation du dispositif d'inspection d'espaces intérieurs sur le moteur sera décrite plus loin.

Les fig. 2 et 4 représentent un dispositif d'inspection d'espaces creux intérieurs 1 du type comprenant une extrémité de vision 2 et une extrémité d'objectif 4. L'extrémité de vision 2 comprend un oculaire 73 compatible contenant un dispositif de mesure 74. Le dispositif de mesure 74 comprend un curseur micrométrique pour compter le nombre d'unités micrométriques données couvertes par le curseur mobile qui se déplace. L'oculaire 73 est ajustable pour adaptation aux yeux individuels. L'extrémité de vision comprend, en outre, deux prismes à angle droit 8 et 10 pour faciliter la vision. Le prisme 10 est couplé à un boîtier 12 comprenant une section élargie 14 et une section tubulaire 16. L'extrémité libre de la section tubulaire contient l'extrémité d'objectif 4. La section élargie 14 et la section tubulaire 16 contiennent chacune un tube mobile (non représenté; un tube mobile en direction axiale pour focalisation est représenté dans le brevet des EUA N° 3359849) comprenant chacune un système optique qui produira, lors du déplacement axial, un ajustement net pour un objet qui est observé depuis l'extrémité d'objectif 4. Des dispositifs optiques supplémentaires fixes sont contenus dans la section tubulaire 16, y compris un prisme d'objectif à angle droit à travers lequel un objet est observé. Le prisme d'objectif comprend une surface exposée 25, qui est alignée avec une ouverture 26 dans le côté de l'extrémité 4 de la section tubulaire 16.

Adjacente à la surface 25 se trouve l'extrémité 27 d'un câble à fibres optiques 29, qui s'étend à travers la section tubulaire pour fournir de la lumière devant la surface exposée 25 du prisme d'objectif. Des câbles à fibres optiques utiles à cet effet sont représentés dans les brevets des EUA Nos 3595220, 3730632 et 3817635.

La section élargie 14 comprend une partie 15 en forme de boîte, avec un connecteur 19 pour le prisme 10 et une partie conique 17. Le tube mobile est guidé pour exécuter un mouvement axial dans la section 14 et est muni d'une crémaillère. Une tige (non représentée) est montée de façon à pouvoir tourner dans la partie 15 et s'étend vers l'extérieur de celle-ci sur chacun de ses côtés et une roue dentée est montée sur cette tige qui s'engage dans la crémaillère (non représentée). Un dispositif indicateur numérique 70 infiniment variable est fixé sur la partie 15. Une extrémité de la tige (non montrée) est recouverte d'un capuchon. Le dispositif 70 est une unité autonome dans laquelle l'autre extrémité de la tige (non représentée) peut être introduite de sorte que, si la manivelle d'ajustage 72 du dispositif 70 est tournée d'une extrémité de son mouvement vers l'autre extrémité, indiquant le mouvement du tube pour la focalisation, un nombre peut être lu sur le dispositif en une position quelconque indiquant cette position sur l'échelle des nombres utilisés. Dans un dispositif réalisé, le dispositif 70 indiquait le nombre 425 dans une position du tube mobile à l'extrémité d'une distance désirée minimale de focalisation et le nombre 622 à l'extrémité de la position maximale désirée de focalisation. La distance minimale désirée de focalisation était de 6,35 mm et la distance maximale désirée était de 152,4 mm. Il est évident que d'autres distances peuvent être utilisées dans d'autres constructions. On peut voir que, si le dispositif d'inspection est utilisé en ce qu'il est focalisé à l'aide de la manivelle 72, une référence numérique entre 425 et 622 peut être lue sur le dispositif 70.

Afin de réellement inspecter des pales 35 du moteur à réaction, par exemple sur un disque de rotor 37, un adaptateur de fixation 46 pour le dispositif d'inspection d'espaces intérieurs est fixé à une ouverture dans le boîtier du moteur 5. Si nécessaire, un adaptateur 47 du moteur est utilisé pour obtenir l'alignement correct du dispositif d'inspection d'espaces intérieurs avec le moteur. Quand deux boîtiers 3 et 5 sont présents, cela assure que le dispositif entre correctement dans l'ouverture 9 dans le boîtier intérieur 2. Un dispositif 1 d'inspection d'espaces intérieurs est placé dans l'adaptateur de fixation 46 et positionné pour voir une zone désirée. Afin de maintenir le dispositif en position fixe, il est verrouillé à l'aide d'un dispositif de blocage 48. Un dispositif de blocage 48 comprend une paire d'oreilles, ou de sections de blocage, 50 et 52 découpées dans l'adaptateur de retenue qui sont munies de flasques 54 et 56 à leurs extrémités. Une vis 58 presse les flasques 54 et 56 l'un contre l'autre pour pincer les oreilles 50 et 52 sur le dispositif d'inspection. Une seconde paire d'oreilles et de flasques est prévue pour utiliser la vis 58 du côté opposé 3.

Afin de connaître la pénétration du dispositif d'inspection et la direction de vision, une échelle linéaire 60 est placée le long de la longueur axiale de la section tubulaire 36, cette échelle ayant une ligne de base axiale qui intersecterait le centre de l'ouverture 26, si elle était prolongée. Une rose de compas 62 se trouve à l'extrémité de l'adaptateur de fixation pour indiquer la position angulaire du dispositif d'inspection dans l'adaptateur. La ligne de base est utilisée pour alignement avec les graduations de la rose de compas. On peut voir que l'échelle linéaire 60 et la rose de compas 62 permettront le réexamen à un endroit spécifique 4. L'opérateur tourne le disque 37 du rotor contenant les pales 35, de sorte que celles-ci passent devant la surface exposée 35 du prisme d'objectif à l'extrémité objectif du dispositif d'inspection 5. Quand un cran, une fissure ou un autre endommagement est vu, la focalisation du dispositif d'inspection est revisée pour assurer une lecture correcte de la distance sur le dispositif indicateur numérique 70.

Le nombre lu sur le dispositif 70 indique une longueur connue de l'unité micrométrique pour la distance focalisée à partir de la surface exposée 25 du prisme d'objectif à l'extrémité d'objectif 4. Pour obtenir la longueur réelle de la longueur vue lors de la focalisation, on attribue au numéro de référence du dispositif 70 une valeur de division donnée qui est une partie d'une longueur connue réelle pour cette mise au point.

Ces valeurs de division sont obtenues en plaçant le dispositif d'inspection d'espaces intérieurs dans un dispositif de retenue et en le fixant dans ce dispositif. Le dispositif d'inspection d'espaces intérieurs est pointé sur une unité de mesure connue, à une distance connue et focalisée. Le curseur du micromètre est déplacé à travers l'unité de mesure connue et le nombre de divisions micrométriques est lu. Pour obtenir la valeur de division pour cette distance focalisée connue, le nombre de divisions micrométriques est entré dans l'unité de mesure connue. Cette procédure est répétée pour obtenir une valeur de division pour chaque nombre du dispositif indicateur 70 et, dans le cas exposé ci-dessus, il y aurait une valeur de division pour chaque nombre compris entre 425 et 622. La valeur de division pour chaque nombre compris entre 425 et 622 peut être placée sur un diagramme de référence, ou un disque à données peut être utilisé, sur lequel les nombres du dispositif 70 sont placés sur son pourtour circonférentiel, la valeur de division correspondant à chaque nombre étant placée radiale-ment vers l'extérieur, de sorte qu'un bras d'alignement fixé de façon à pouvoir pivoter au centre du disque peut être aligné avec un nombre spécifique pour souligner la valeur de division correspondante.

Pour la mesure d'une longueur inconnue à une distance de focalisation donnée, le dispositif indicateur 70 est lu et la valeur de division correspondante est déterminée sur le diagramme de référence; le curseur est ensuite déplacé le long de la longueur inconnue et le nombre d'unités micrométriques par le curseur est lu; les unités micrométriques sont ensuite multipliées par la valeur de division pour obtenir la longueur réelle.

En plus, une caméra de télévision peut être couplée au dispositif de mesure 74 pour fournir une image vidéo à un moniteur de télévision et à un dispositif d'enregistrement vidéo, si désiré, pour un enregistrement permanent.

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   REVENDICATIONS

   1. Procédé pour observer et mesurer un objet à travers une petite ouverture dans un boîtier à l'aide d'un tube d'observation optique comprenant une lentille optique à son extrémité d'objectif, caractérisé par les étapes qui sont de fixer ledit tube d'observation par rapport audit objet observé à une distance particulière, de focaliser l'objet dans le tube d'observation optique à cette distance, d'obtenir, lors de la focalisation, un nombre indiquant à ladite distance particulière la longueur réelle d'une unité prédéterminée, de déplacer un curseur micrométrique le long de l'objet entre deux points prédéterminés sur l'objet en comptant le nombre d'unités prédéterminées couvertes par le déplacement dudit curseur et de faire le produit du nombre indiquant la longueur réelle prédéterminée et du nombre compté d'unités prédéterminées pour obtenir la longueur réelle entre les deux points prédéterminés.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre indiquant la longueur réelle d'une unité prédéterminée à la distance focalisée est obtenu en plaçant une unité de longueur connue à une distance connue de ladite lentille optique et en faisant une mise au point nette, en déplaçant le curseur d'un micromètre à travers l'unité connue tout en lisant le nombre de divisions micrométriques, et en transposant le nombre de divisions micrométriques sur l'unité de mesure connue pour obtenir le nombre désiré.
3. 3. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 pour observer et mesurer un objet à travers une petite ouverture dans un boîtier qui est généralement inaccessible, caractérisé par un tube d'observation optique (73, 8,10, 16) comprenant un oculaire (73) à une extrémité et une lentille optique à l'autre extrémité d'objectif pour produire une image, un système (8,10) optique entre ces éléments pour transmettre ladite image pour vision à l'oculaire (73), un moyen (14,15) pour focaliser l'image à l'oculaire, un dispositif d'indication numérique (70) se déplaçant ensemble avec le moyen de focalisation et indiquant un nombre qui exprime à la distance de l'objet observé, quand l'objet est focalisé de façon nette, une relation entre ladite distance et une unité de longueur prédéterminée sur l'objet, ledit oculaire étant muni d'un curseur micrométrique (74) pour compter le nombre d'unités micrométriques couvertes par le curseur pendant son déplacement entre deux points prédéterminés sur ledit objet focalisé, le produit du nombre indiqué et du nombre d'unités micrométriques comptées fournissant la longueur réelle entre les deux points prédéterminés.
4. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit tube d'observation (6, 8, 10, 16) comprend un tube de retenue (46) dans lequel ledit tube d'observation (16) peut exécuter un mouvement de glissement, et un moyen (47) pour fixer ledit tube de retenue audit boîtier.
5. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par des moyens (48) pour bloquer ledit tube d'observation optique dans une position fixe à l'intérieur du tube de retenue (46).
6. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit tube d'observation est calibré le long de sa longueur, de sorte que la pénétration du tube (16) dans le boîtier est connue de façon exacte.
7. 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube de retenue (46) comprend un flasque annulaire (62) à son extrémité opposée, ledit flasque annulaire comprenant une rose de compas, ledit tube d'observation comprenant une ligne longitudinale s'étendant le long de sa longueur qui, si prolongé, intersecte-rait le centre de la lentille optique à l'extrémité objectif, et que ladite ligne indique ensemble avec la rose de compas la position angulaire de la lentille optique.