冲击式水轮机转子的三维扫描
冲击式水轮机用于水压高、水量低的水力发电厂（图2）。由于此类水轮机常以高速运行，因此，转子的几何形状和稳定的旋转是关键的性能标准。首先，利用搭载手持式专业级数码相机的数字摄影测量系统（TRITOP）会话构建转子的三维数字化模型（图3）。然后，由TRITOP软件对采集的会话图像进行处理，并自动计算应用于水轮机转子和叶片的参考标记的确切位置。
混流式水轮机转子的三维扫描
混流式水轮机广泛应用于水力发电厂中（图7）。其适用于中等水压（落差）和中等水量，且性能优越，在各种条件下皆可高效运行。混流式水轮机的叶片呈卷曲状，结构紧凑。在制造过程结束时，会对其进行手动打磨和抛光。进水通道通常难以触及。因此，此类水轮机的制造既复杂又成本高昂。如果利用传统测量方法测量和检查叶片的形状，也将面临重重困难，且极为耗时。
与冲击式水轮机类似，同样利用三维扫描系统和TRITOP数字摄影测量系统的组合构建混流式水轮机转子的三维数字化模型。得到了一个由数百万数据点组成的三维三角形网格图。由于零件构成非常复杂，所以采用传统测量方法既繁琐又耗时，但三维扫描系统可高效且有效地扫描整个叶片表面，并生成精确的三维示意图（图9和图10）。
轴流转桨式水轮机几何形状的检查
在德拉瓦河上的杜布拉瓦水电站，有两台轴流转浆式水轮机产生了周期性振动，这将不利于其运行。发电机A1的振动尤为明显，而发电机A2的旋转更为平稳。为了解具体情况并予以纠正，对两个轮上的叶片形状和位置进行了扫描和评估（图13）。为此，务必要确定与相邻叶片的确切距离（角位置）、叶片形状公差以及叶片相对于水轮机转子中心线的对齐情况。
借助于三维扫描系统和TRITOP数字摄影测量系统，在不同位置和旋转角度对两个转子的叶片进行了详细的三维扫描。基于三维扫描结果（图14）可对叶片形状进行详细比较。图15中显示了转子A1四个叶片前缘的横截面。在轮毂A-A截面中，巨大的偏差尤为明显。由于转子旋转，可扫描同一位置的所有叶片，并确定轴上的叶片安装情况是否有异常。
表1中显示了发电机A1和A2的不同叶片角度。发电机A1的叶片3和4比叶片1和2的闭合角度更大（负角度），而发电机A2的叶片2和3比叶片1和4的闭合角度更大。然而，偏差不得大于0.08 。很明显，发电机A1叶片入口角度的最大偏差几乎是发电机A2测得最大偏差的三倍。尽管水轮机流道中的测量条件非常恶劣，但位置测量的精度可达到约0.1mm（0.004in），角度评估的精度为0.01°。使用传统测量系统时，通过执行选择性比较测量和重复扫描一个叶片来验证这些值。
我们要感谢TOPOMATIKA所做的令人关注的工作，以及IGH和HEP对我们测量技术的信心和长期以来的良好合作。
