风电叶片褶皱的相控阵超声检测
发布日期:2021-12-07 阅读量:2913

玻璃钢由几十层布和环氧树脂压铸而成,中间有两层较稀疏的布用于导气。由于玻璃钢中布与布之间容易产生褶皱,从而引起叶片强度下降,严重时将会产生裂纹而断裂,因此褶皱的检测对于叶片的安全使用过程中不可缺少。

原检测方法是使用常规超声进行检测,效率低且只能发现褶皱比较严重的区域,对于存在褶皱但尚未发展到较严重程度的缺陷无法发现。

本研究使用了超声相控阵检测,相比较于常规超声,该检测技术具有图像化特点。本案例中使用低频轮式探头线性扫描,每次激发16个阵元,可一次检测70mm宽的叶片,可通过S扫描图谱直观的看到内部截面结构状态。

34m叶片现场图片

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图中红框部分是需要检测的玻璃钢

实际检测时,要求检测出玻璃钢中的褶皱,并且测出褶皱的高度,宽度和长度,如下图所示为被检测部位放大图。

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玻璃钢剖面图

相控阵检测画面

S扫显示代表玻璃钢的剖面图,可以在S扫中测量出褶皱的高度和宽度;C扫显示代表在叶片上沿探头移动方向的俯视图。

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数据分析

对比S扫描显示画面中间的界面回波,当回波出现弯曲或者波浪纹时,可以判定此处有褶皱,如下图所示。

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正常位置的回波信号

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有褶皱处的回波信号

如果中间界面回波出现了严重变形,甚至消失,说明该处褶皱较为严重。在褶皱的下端点前面有一个更高的回波出现,判断为由于褶皱引起的富胶处的回波。

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结论

由检测结果可以看出,相控阵对褶皱类缺陷比较敏感,检测效果好,后期能对缺陷进行很好的定量分析,对风电叶片的检测维护有着重要的参考价值。

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