风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法技术

一种风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法，包括如下步骤：根据待检腹板与大梁粘接工件材质制作试块；根据相关工艺标准，在试块上做出校准缺陷；根据待检腹板与大梁粘接工件材质选定探头规格；连接探头与超声波检测仪；将探头置于试块上，根据反射波形校准超声波检测仪；将探头置于待检腹板与大梁粘接工件叶片壳体上来回移动。本发明专利技术极大地提高了对腹板与大梁粘接质量的可监控性、检测准确率和检测的效率。

Ultrasonic testing method for defects of webs and girders after wind turbine blades closing

An ultrasonic testing method for bonding defect between web and girder of wind turbine blade after die closure includes the following steps: making test blocks according to the material of bonding workpiece between web and girder to be inspected; making calibration defects on test blocks according to relevant technical standards; selecting probe specifications according to the material of bonding workpiece between web and girder to be inspected; Connect the probe with the ultrasonic detector; place the probe on the test block, calibrate the ultrasonic detector according to the reflected waveform; place the probe on the web to be inspected and move up and down the blade shell of the workpiece bonded to the beam. The invention greatly improves the supervisability, the detection accuracy and the detection efficiency of the bonding quality of the web plate and the beam.

【技术实现步骤摘要】
风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法
本专利技术涉及风力发电叶片，尤其是一种对于风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法。
技术介绍
随着风力发电机单机功率的不断提高，风力发电叶片也越做越大，伴随的材料，工艺水平和质量的要求也越来越高。复合材料以其较高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性在风力发电叶片中获得广泛的应用。由于影响复合材料结构完整性的因素比较多，许多工艺参数微小的差异都会导致其产生缺陷，使得产品质量产生较大的离散性，这些缺陷严重影响叶片的机械性和完整性。风力发电叶片设计需要满足20以上的工作寿命，缺陷的存在会在叶片运行的过程中复杂交变载荷的影响下进一步的扩展，造成局部薄弱区，并最终降低叶片的工作寿命。由于风力发电叶片的结构及运行情况的特殊性，需要对风力发电叶片内部缺陷情况进行发现，以确保产品质量，满足设计和使用要求。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种超声波检测方法，所述超声波检测方法不仅能够确定待检腹板与大梁粘接工件中粘接层的边界，还能够确定缺陷位置及大小。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法，其特征是：包括如下步骤：1)根据待检腹板与大梁粘接工件材质制作试块；2)根据相关工艺标准，在试块上做出校准缺陷；3)根据待检腹板与大梁粘接工件材质选定探头规格；4)连接探头与超声波检测仪；5)将探头置于试块上，根据反射波形校准超声波检测仪，具体包括如下步骤：①量取零点校准用试块的厚度；②开启超声波检测仪，使用耦合剂或水耦合溶液将探头贴合在耦合良好的结构胶试块上，进入操作界面，将“一次声程”设置为上一步测得的值，单位为mm，依次按“零点测试”或“零位计算”、“声速计算”键，测试成功即可完成零点的确定及材料声速的测量；③将探头放置在标准试块上腹板粘接合格区域，按“增益”或“衰减”键，找出腹板底波的波幅并调整为探伤仪满屏高度的80％，在探伤过程中适时调整增益使腹板底波波幅始终位于仪器满屏的80％；6)将探头置于待检腹板与大梁粘接工件叶片壳体上来回移动，从叶根向叶尖进行扫查，扫查过程要求两测点间距不大于250mm，并对每个测点做好胶宽位置标记，然后对两测点之间进行平行线扫描，扫描过程中扫查速度要求≤150mm/s；7)根据超声波反射波形，运用超声波波形特征的判别法确定缺陷位置及大小，具体包括以下步骤：①将探头置于粘接完好位置，观察脉冲发射波信号，扫描过程中，当腹板--空气界面回波波幅降低，且大梁一次底波或者结构胶一次底波幅升高时，即为粘接边界出现；②使腹板--空气界面回波波幅降低一半，确认粘接边界的具体位置；③重复以上步骤，从不同方向找出粘接区域可能的边界，标记出粘接区域边界；④若结构胶有效粘接宽度不满足工艺标准，即挤出胶不足，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑤若在有效胶宽范围之内，探伤区域内整体厚度无变化并耦合效果一致的情况下，腹板--空气界面回波，在同一水平线上出现多次相位变化，即为粘接面表层气泡，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑥若在有效胶宽范围之内，且大梁一次底波、结构胶一次底波两者无变化并耦合效果一致的情况下，腹板--空气界面回波消失，即为空腔，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑦若在探伤区域内厚度壳体厚度无变化并耦合效果一致的情况下，大梁一次底波信号在一定范围内出现信号衰减与相位移动的现象，即壳体内半干纱或浸润不良，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板粘接面轮廓；⑧若在耦合一致的情况下，任一波形突然消失在屏幕原位置，出现在更靠近零点的位置，即为分层缺陷，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板粘接面轮廓。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述超声波波形特征的判别法是半波边界法。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述超声波波形特征的判别法是二次半波边界法。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述超声波波形特征的判别法是最小回波法。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的腹板大梁粘接质量无损检测系统及方法，创新地引入超声波检测设备及超声波基本原理于腹板与大梁粘接质量无损检测中，填补了风力发电叶片腹板与大梁粘接无损检测的空白，极大地提高了对腹板与大梁粘接质量的可监控性、检测准确率和检测的效率。附图说明图1为待检腹板与大梁粘接工件结构示意图。图2为试块结构示意图。图3为将探头置于试块上校准超声波检测仪的示意图。图4为将探头置于待检腹板与大梁粘接工件上来回移动的示意图。图5为定位缺陷位置及大小的示意图。对照以上附图，作如下补充说明：1---待检腹板与大梁粘接工件11---叶片壳体12---粘接层13---腹板2---试块21---叶片壳体22---粘接层23---腹板24---通孔3---探头具体实施方式一种风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法，包括如下步骤：1)根据待检腹板与大梁粘接工件材质制作试块；2)根据相关工艺标准，在试块上做出校准缺陷；3)根据待检腹板与大梁粘接工件材质选定探头规格；4)连接探头与超声波检测仪；5)将探头置于试块上，根据反射波形校准超声波检测仪，具体包括如下步骤：①量取零点校准用试块的厚度；②开启超声波检测仪，使用耦合剂或水耦合溶液将探头贴合在耦合良好的结构胶试块上，进入操作界面，将“一次声程”设置为上一步测得的值，单位为mm，依次按“零点测试”或“零位计算”、“声速计算”键，测试成功即可完成零点的确定及材料声速的测量；③将探头放置在标准试块上腹板粘接合格区域，按“增益”或“衰减”键，找出腹板底波的波幅并调整为探伤仪满屏高度的80％，在探伤过程中适时调整增益使腹板底波波幅始终位于仪器满屏的80％；6)将探头置于待检腹板与大梁粘接工件叶片壳体上来回移动，从叶根向叶尖进行扫查，扫查过程要求两测点间距不大于250mm，并对每个测点做好胶宽位置标记，然后对两测点之间进行平行线扫描，扫描过程中扫查速度要求≤150mm/s；7)根据超声波反射波形，运用超声波波形特征的判别法确定缺陷位置及大小，具体包括以下步骤：①将探头置于粘接完好位置，观察脉冲发射波信号，扫描过程中，当腹板--空气界面回波波幅降低，且大梁一次底波或者结构胶一次底波幅升高时，即为粘接边界出现；②使腹板--空气界面回波波幅降低一半，确认粘接边界的具体位置；③重复以上步骤，从不同方向找出粘接区域可能的边界，标记出粘接区域边界；④若结构胶有效粘接宽度不满足工艺标准，即挤出胶不足，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑤若在有效胶宽范围之内，探伤区域内整体厚度无变化并耦合效果一致的情况下，腹板--空气界面回波，在同一水平线上出现多次相位变化，即为粘接面表层气泡，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑥若在有效胶宽范围之内，且大梁一次底波、结构胶一次底波两者无变化并耦合效果一致的情况下，腹板--空气界面回波消失，即为空腔，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑦若在探伤区域内厚度壳体厚度无变化并耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法，其特征是：包括如下步骤：1)根据待检腹板与大梁粘接工件材质制作试块；2)根据相关工艺标准，在试块上做出校准缺陷；3)根据待检腹板与大梁粘接工件材质选定探头规格；4)连接探头与超声波检测仪；5)将探头置于试块上，根据反射波形校准超声波检测仪，具体包括如下步骤：①量取零点校准用试块的厚度；②开启超声波检测仪，使用耦合剂或水耦合溶液将探头贴合在耦合良好的结构胶试块上，进入操作界面，将“一次声程”设置为上一步测得的值，单位为mm，依次按“零点测试”或“零位计算”、“声速计算”键，测试成功即可完成零点的确定及材料声速的测量；③将探头放置在标准试块上腹板粘接合格区域，按“增益”或“衰减”键，找出腹板底波的波幅并调整为探伤仪满屏高度的80％，在探伤过程中适时调整增益使腹板底波波幅始终位于仪器满屏的80％；6)将探头置于待检腹板与大梁粘接工件叶片壳体上来回移动，从叶根向叶尖进行扫查，扫查过程要求两测点间距不大于250mm，并对每个测点做好胶宽位置标记，然后对两测点之间进行平行线扫描，扫描过程中扫查速度要求≤150mm/s；7)根据超声波反射波形，运用超声波波形特征的判别法确定缺陷位置及大小，具体包括以下步骤：①将探头置于粘接完好位置，观察脉冲发射波信号，扫描过程中，当腹板‑‑空气界面回波波幅降低，且大梁一次底波或者结构胶一次底波幅升高时，即为粘接边界出现；②使腹板‑‑空气界面回波波幅降低一半，确认粘接边界的具体位置；③重复以上步骤，从不同方向找出粘接区域可能的边界，标记出粘接区域边界；④若结构胶有效粘接宽度不满足工艺标准，即挤出胶不足，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑤若在有效胶宽范围之内，探伤区域内整体厚度无变化并耦合效果一致的情况下，腹板‑‑空气界面回波，在同一水平线上出现多次相位变化，即为粘接面表层气泡，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑥若在有效胶宽范围之内，且大梁一次底波、结构胶一次底波两者无变化并耦合效果一致的情况下，腹板‑‑空气界面回波消失，即为空腔，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板轮廓；⑦若在探伤区域内厚度壳体厚度无变化并耦合效果一致的情况下，大梁一次底波信号在一定范围内出现信号衰减与相位移动的现象，即壳体内半干纱或浸润不良，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板粘接面轮廓；⑧若在耦合一致的情况下，任一波形突然消失在屏幕原位置，出现在更靠近零点的位置，即为分层缺陷，要求用笔在叶片表面勾画出缺陷轮廓形状，并画出该缺陷区域的腹板粘接面轮廓。...

【技术特征摘要】
1.一种风力发电叶片合模后腹板与大梁粘接缺陷的超声波检测方法，其特征是：包括如下步骤：1)根据待检腹板与大梁粘接工件材质制作试块；2)根据相关工艺标准，在试块上做出校准缺陷；3)根据待检腹板与大梁粘接工件材质选定探头规格；4)连接探头与超声波检测仪；5)将探头置于试块上，根据反射波形校准超声波检测仪，具体包括如下步骤：①量取零点校准用试块的厚度；②开启超声波检测仪，使用耦合剂或水耦合溶液将探头贴合在耦合良好的结构胶试块上，进入操作界面，将“一次声程”设置为上一步测得的值，单位为mm，依次按“零点测试”或“零位计算”、“声速计算”键，测试成功即可完成零点的确定及材料声速的测量；③将探头放置在标准试块上腹板粘接合格区域，按“增益”或“衰减”键，找出腹板底波的波幅并调整为探伤仪满屏高度的80％，在探伤过程中适时调整增益使腹板底波波幅始终位于仪器满屏的80％；6)将探头置于待检腹板与大梁粘接工件叶片壳体上来回移动，从叶根向叶尖进行扫查，扫查过程要求两测点间距不大于250mm，并对每个测点做好胶宽位置标记，然后对两测点之间进行平行线扫描，扫描过程中扫查速度要求≤150mm/s；7)根据超声波反射波形，运用超声波波形特征的判别法确定缺陷位置及大小，具体包括以下步骤：①将探头置于粘接完好位置，观察脉冲发射波信号，扫描过程中，当腹板--空气界面回波波幅降低，且大梁一次底波或者结构胶一次底波幅升高时，即为粘接边界出现；②使腹板--空气界面回波波幅降低一半，确认粘接边界的具体位置；③重复以上步骤，从不同方向找出粘接区...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺安源，
申请(专利权)人：苏州天顺风电叶片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32