一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，包括与风电叶片相适配的巡检车，所述巡检车包括车架和车轮，所述车架的前端设有摄像机，车架的顶部设有超声波发射接收仪，所述超声波发射接收仪包括超声波信号激励单元和超声波信号接收单元，车架的底部设有安装槽，安装槽内设有电动伸缩架，电动伸缩架的底部设有阵列超声传感器，阵列超声传感器的发射端与超声波信号激励单元信号连接，阵列超声传感器的接收端与超声波信号接收单元信号连接，且超声波信号接收单元信号连接有工业计算机。本实用新型专利技术可对风电叶片缺陷实现自动化检测，并能对缺陷位置进行定位，具有检测速度快、检测精度高等优点。检测精度高等优点。检测精度高等优点。

A device for automatic detection of wind turbine blade defects based on Ultrasonic

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置


[0001]本技术涉及一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，属于风电叶片缺陷检测


技术介绍

[0002]在传统能源如煤、石油等严重告急以及全球生态环境遭受到严重破坏的双重压力下,可再生资源如风能、太阳能等具有取之不尽、用之不竭、清洁、无污染等特点,而得到广泛地开发和应用。风能作为一种绿色新能源，故认为是国家未来电力的一个发展方向。
[0003]随着风机安装容量的持续增长，其安全性能也越来越成为关注的焦点，风电叶片作为风电机组的重要组成部件之一，其是否存在安全隐患是我们应该重要考虑的问题，当风电叶片出现质量问题时，不仅会揽坏叶片，而且还会对整个风电机组造成一定程度的损坏，大部分叶片在制作完成后都可能存在一些缺陷，较大尺寸的缺陷可以采用目视法检测出来，而一些内部不明显的缺陷很难用肉眼检测到。另外，目测法具有人为主观性，而且对人员的经验要求很高，它提供的检测结果不够准确且效率也比较低。而且，叶片在制造、运输、安装和运行过程中，不可避免地会发生分层、脱粘、缺胶和断裂等缺陷，如果不能及时对这些缺陷进行检测并修复，在短期内缺陷累积会最终导致叶片失效，影响风电机组正常运行。虽然一些物理机械方法可以检测叶片的缺陷，但检测后会对叶片造成一定程度上的破坏，因此，在不破坏风电叶片的情况下，对叶片缺陷进行无损检测是风电行业的一个重要研究方向。
[0004]近年来许多无损检测技术被提出，如合成孔径聚焦技术，声发射分析和光纤传感器技术等用于损伤检测，其中超声检测技术有其自身的优点，在各类结构检测中得到了广泛应用，与其他无损检测相比，超声检测技术具有能量传播快、穿透性强、检测速度快、安全监测等优点，尽管超声检测在损伤检测方面取得了很大成就，但仍有一定的局限性，例如，其对垂直或陡峭缺陷的检测灵敏度低，且检测结果易受外界条件干扰，导致检测精度差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，以实现高效、无损、实时检测出风电叶片的缺陷，为风电叶片的安全使用、及时预警提供有力保障。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，包括与风电叶片相适配的巡检车，所述巡检车包括车架和对称设于车架左右两侧的车轮，各车轮分别通过各自的轮轴与车架转动连接，所述车架的前端设有摄像机，所述车架的顶部设有超声波发射接收仪，所述超声波发射接收仪包括超声波信号激励单元和超声波信号接收单元，所述车架的底部设有安装槽，所述安装槽内设有可竖直方向伸缩的电动伸缩架，所述电动伸缩架的底部设有阵列超声传感器，所述阵列超声传感器通过电动伸缩架与车架相连，所述阵列超声传感器
的发射端与超声波信号激励单元信号连接，阵列超声传感器的接收端与超声波信号接收单元信号连接，且所述超声波信号接收单元信号连接有工业计算机。
[0008]一种实施方案，所述超声波信号激励单元包括依次信号连接的高频脉冲信号发生器、脉冲信号变压器和高频功率放大器，且所述高频功率放大器与阵列超声传感器的发射端信号连接。
[0009]一种实施方案，所述超声波信号接收单元包括信号连接的信号放大器和带通滤波器，且所述信号放大器与阵列超声传感器的接收端信号连接，所述带通滤波器与工业计算机信号连接。
[0010]一种实施方案，所述阵列超声传感器为干点接触式阵列超声传感器。
[0011]一种优选方案，所述干点接触式阵列超声传感器包括阵列超声传感器外壳，所述阵列超声传感器外壳顶部与电动伸缩架相连，所述阵列超声传感器外壳内设有多个呈阵列排布的干点接触式传感器，呈阵列排布的干点接触式传感器中，其中一组干点接触式传感器发射超声波，其余干点接触式传感器接收超声波，发射超声波的干点接触式传感器为发射传感器，发射传感器即为阵列超声传感器的发射端，接收超声波的干点接触式传感器为接收传感器，接收传感器即为阵列超声传感器的接收端。
[0012]一种优选方案，所述干点接触式传感器包括干点接触式传感器壳体，所述干点接触式传感器壳体内自下而上依次设有横波探头、弹簧下挡块、压缩弹簧和弹簧上挡块，所述横波探头的下端穿过干点接触式传感器壳体和阵列超声传感器外壳并位于干点接触式传感器壳体和阵列超声传感器外壳的下方。
[0013]一种优选方案，所述阵列超声传感器外壳包括开口向下的上盖板，所述上盖板罩设于干点接触式传感器的顶端，所述上盖板的左右两侧分别竖直设有侧面锁紧板，所述上盖板的正下方设有底座，所述底座的左右两端分别与侧面锁紧板相连，所述上盖板上设有与干点接触式传感器数量相匹配的引线孔。
[0014]一种实施方案，所述巡检车的顶部设有移动电源。
[0015]相较于现有技术，本技术的有益技术效果在于：
[0016]本技术提供的基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，可实现对风电叶片缺陷的自动化检测并能对缺陷位置实现定位，具有检测速度快、检测精度高、检测结果基本不受外界环境影响等优点，可为风电叶片的安全使用、及时预警提供有力保障；因此，本技术相对于现有技术，具有显著进步性和应用价值。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例中提供的一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置的结构示意图；
[0018]图2是本技术实施例中提供的基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置的使用示意图；
[0019]图3是本技术实施例中所述的阵列超声传感器的结构示意图；
[0020]图4是本技术实施例中所述的超声波发射接收仪、阵列超声传感器和工业计算机的工作原理图；
[0021]图中标号示意如下：1、风电叶片；2、巡检车；21、车架；221、安装槽；22、车轮；23、轮
轴；3、摄像机；4、超声波发射接收仪；5、电动伸缩架；6、阵列超声传感器；61、阵列超声传感器外壳；611、上盖板；6111、引线孔；612、侧面锁紧板；613、底座；62、干点接触式传感器；621、干点接触式传感器壳体；622、横波探头；623、弹簧下挡块；624、压缩弹簧；625、弹簧上挡块；7、移动电源。
具体实施方式
[0022]以下将结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步清楚、完整地描述。
[0023]实施例
[0024]请结合图1至图4所示：本技术提供的一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，包括与风电叶片1相适配的巡检车2，所述巡检车2包括车架21和对称设于车架21左右两侧的车轮22，各车轮22分别通过各自的轮轴23与车架21转动连接，所述车架21的前端设有摄像机3，所述车架21的顶部设有超声波发射接收仪4，所述超声波发射接收仪4包括超声波信号激励单元和超声波信号接收单元，所述车架21的底部设有安装槽211，所述安装槽211内设有可竖直方向伸缩的电动伸缩架5，所述电动伸缩架5的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，其特征在于：包括与风电叶片相适配的巡检车，所述巡检车包括车架和对称设于车架左右两侧的车轮，各车轮分别通过各自的轮轴与车架转动连接，所述车架的前端设有摄像机，所述车架的顶部设有超声波发射接收仪，所述超声波发射接收仪包括超声波信号激励单元和超声波信号接收单元，所述车架的底部设有安装槽，所述安装槽内设有可竖直方向伸缩的电动伸缩架，所述电动伸缩架的底部设有阵列超声传感器，所述阵列超声传感器通过电动伸缩架与车架相连，所述阵列超声传感器的发射端与超声波信号激励单元信号连接，阵列超声传感器的接收端与超声波信号接收单元信号连接，且所述超声波信号接收单元信号连接有工业计算机。2.根据权利要求1所述的基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，其特征在于：所述超声波信号激励单元包括依次信号连接的高频脉冲信号发生器、脉冲信号变压器和高频功率放大器，且所述高频功率放大器与阵列超声传感器的发射端信号连接。3.根据权利要求1所述的基于超声波实现风电叶片缺陷自动检测的装置，其特征在于：所述超声波信号接收单元包括信号连接的信号放大器和带通滤波器，且所述信号放大器与阵列超声传感器的接收端信号连接，所述带通滤波器与工业计算机信号连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国鹏，钱鲁斌，张梦可，朱文发，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：