[發明專利]一種風機葉片損傷同步檢測裝置

在審

• 申請號: 201810106452.6
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108343562A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 王向紅;劉文杰;胡宏偉;何緒暉;沈曉煒;徐玉立
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種風機葉片損傷同步檢測裝置，所述裝置包括起升機構、推進機構、同步機構、移動機構、圓環采集機構、信息處理單元，同步機構包括同步機構基體、智能鎖緊裝置，圓環采集機構包括紅外成像儀、紅外閃光燈激勵源調節系統。本發明的優點在于：實現風機葉片損傷在線同步檢測，具有適應葉片曲面、厚度變化的激勵源調節系統，通過風機葉片紅外三維熱像圖分析判斷損傷，具有自動化程度高、適應性強、檢測效率高等優點。

技術領域

本發明屬于風機損傷檢測技術領域，尤其涉及一種風機葉片損傷同步檢測裝置。

背景技術

風是一種沒有公害的能源，利用風力發電非常環保，且能夠產生的電能非常巨大，因此越來越多的國家更加重視風力發電。風機葉片作為風能轉換為電能的最前端設備，其性能的好壞直接決定了轉換效率的高低。因而定期檢測其狀況是非常重要。

風機葉片是一個復合材料制成的薄殼結構，其重量的90％以上由復合材料組成，每臺發電機一般有多支葉片。葉片在運輸和安裝過程中，由于葉片本身尺寸和自重較大而且具有一定的彈性會造成風機葉片內部損傷的產生。更值得注意的是，由于工作環境的惡劣性與工況的復雜多變性，風機葉片在陽光，酸雨，狂風，自振，風沙，鹽霧等不利的條件下隨著時間的變化，其性能也發生著退化，直至產生自然開裂，沙眼，表面磨損，雷擊損壞，橫向裂紋等故障。而且，在運行過程中也會出現不同程度的疲勞損傷；如果日常能對葉片進行定期維護，就可以避免日后高額的維修費用，減少停機所造成的經濟損失。

通過檢測與監測相結合的方式，可以預防并且能夠避免事故的發生。目前對風機葉片檢測可分為生產質檢和服役葉片在位檢測。生產質檢往往是對在生產過程的生產缺陷、材料檢測，這種檢測是容易操作實現的。然而對服役的葉片在位檢測大部分依然依靠人工檢測，人工檢測具有危險性高、檢測效率低、勞動強度大、數據不易保存、并且檢測時間過長等缺陷。因此，服役葉片在線檢測逐漸得到越來越多重視。隨著無損檢測技術的提升，可以將無損檢測與先進的機械裝置相結合，使用不同無損檢測技術設計出不同的服役葉片在位檢測。常用的風機葉片無損檢測技術有：超聲波、聲發射、X射線、紅外熱成像等檢測技術。但每種檢測方法都具有各自的優點和使用局限性，而且并沒有完善的標準來規定檢測方法的適用階段。如授權公布號CN204961177U，公布日2016年1月13日的專利文獻公開了一種風機葉片檢測裝置，是一種利用主動式紅外熱成像技術的風機葉片實時檢測裝置，該檢測裝置特點是在于檢測前手動將檢測與光照單元各參數設置成最佳狀態；如申請公布號CN107063602A,公布日2017年8月18日的專利文獻公開了一種風機葉片機械損傷檢測裝置，是一種基于對圖像進行數字圖像處理可以準確的將受損葉片部位識別出來的智能程度高的檢測裝置，該裝置解決了現有的風力機葉片存在著不方便、檢測不準確、智能程度低、實用性性差、結構復雜等缺點；如申請公布號CN106501280A,公布日2017年3月15日的專利文獻公開了一種基于激光測距的風機葉片在線檢測裝置及其檢測方法，該發明采用三維激光測距對葉片進行非接觸式的檢測技術，能夠有效監測葉片的情況，及時發現故障。然而，上述風機葉片服役在位檢測只能實現風機葉片在位靜止檢測，并且靜止檢測時間過長帶來相當大的經濟損失等問題。因此，研究一種適宜于風機葉片服役在位與在線檢測的裝置具有重要的工程應用價值和實際意義。授權公告號CN20483211U,公布日2015年12月2日的專利文獻公開了一種風場運行中的風力發電機葉片檢測裝置，該檢測裝置是利用聲相儀的原理，通過聲源接收設備接收風機發電機轉動時葉片發出的聲音，經過及時數據處理檢測出葉片損害狀態，該裝置解決了不具備及時準確的檢測出風力發電機葉片的損害狀態的檢修裝置的技術問題，且可以放在離風機一定間距的地上對運行中的風機進行檢測。但該裝置在很大程度上受周圍介質環境的影響，影響成像質量，并且也沒有考慮到當風向發生改變時，風機也會隨著風向發生周向轉動，從而檢測裝置在迎風面放置的前提條件就會發生改變，使得檢測產生的誤差較大。

因此，風機葉片損傷檢測既要滿足服役在線檢測，而且也要適應風向的變化，從而可以很好的完成葉片的檢測呈現出非常直觀的缺陷。

發明內容