玻璃鋼由幾十層布和環(huán)氧樹脂壓鑄而成,中間有兩層較稀疏的布用于導(dǎo)氣。由于玻璃鋼中布與布之間容易產(chǎn)生褶皺,從而引起葉片強(qiáng)度下降,嚴(yán)重時(shí)將會(huì)產(chǎn)生裂紋而斷裂,因此褶皺的檢測(cè)對(duì)于葉片的安全使用過程中不可缺少。
原檢測(cè)方法是使用常規(guī)超聲進(jìn)行檢測(cè),效率低且只能發(fā)現(xiàn)褶皺比較嚴(yán)重的區(qū)域,對(duì)于存在褶皺但尚未發(fā)展到較嚴(yán)重程度的缺陷無法發(fā)現(xiàn)。
本研究使用了超聲相控陣檢測(cè),相比較于常規(guī)超聲,該檢測(cè)技術(shù)具有圖像化特點(diǎn)。本案例中使用低頻輪式探頭線性掃描,每次激發(fā)16個(gè)陣元,可一次檢測(cè)70mm寬的葉片,可通過S掃描圖譜直觀的看到內(nèi)部截面結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
34m葉片現(xiàn)場(chǎng)圖片
圖中紅框部分是需要檢測(cè)的玻璃鋼
實(shí)際檢測(cè)時(shí),要求檢測(cè)出玻璃鋼中的褶皺,并且測(cè)出褶皺的高度,寬度和長(zhǎng)度,如下圖所示為被檢測(cè)部位放大圖。
玻璃鋼剖面圖
相控陣檢測(cè)畫面
S掃顯示代表玻璃鋼的剖面圖,可以在S掃中測(cè)量出褶皺的高度和寬度;C掃顯示代表在葉片上沿探頭移動(dòng)方向的俯視圖。
數(shù)據(jù)分析
對(duì)比S掃描顯示畫面中間的界面回波,當(dāng)回波出現(xiàn)彎曲或者波浪紋時(shí),可以判定此處有褶皺,如下圖所示。
正常位置的回波信號(hào)
有褶皺處的回波信號(hào)
如果中間界面回波出現(xiàn)了嚴(yán)重變形,甚至消失,說明該處褶皺較為嚴(yán)重。在褶皺的下端點(diǎn)前面有一個(gè)更高的回波出現(xiàn),判斷為由于褶皺引起的富膠處的回波。
結(jié)論
由檢測(cè)結(jié)果可以看出,相控陣對(duì)褶皺類缺陷比較敏感,檢測(cè)效果好,后期能對(duì)缺陷進(jìn)行很好的定量分析,對(duì)風(fēng)電葉片的檢測(cè)維護(hù)有著重要的參考價(jià)值。