本发明专利技术涉及一种风力叶片损伤位置定位（source?location）方法，其用于追踪风力发电机叶片的损伤位置，更详细地，涉及一种风力叶片的损伤位置定位方法及其装置，所述定位方法利用基于弹性波的能量值制作的等值线图检测缺陷，从而，即使在大型复合材料结构物上也能够准确地定位损伤位置。本发明专利技术所提供的风力叶片的损伤位置定位方法存在以下优点，即，与现有技术不同，即使在使用两种以上材料的大型复合材料结构物上，也能够准确地定位损伤位置，在AE传感器的个数上也比现有技术使用得少。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种追踪用于风力发电机的叶片的损伤位置的风力叶片损伤位置定位(damage source location)方法,更详细地涉及大型复合材料结构物上的损伤位置定位方法及其装置，所述损伤位置定位方法利用基于弹性波的能量制作的等值线图来检测缺陷，即使在大型复合材料结构物上，也能够准确地定位损伤位置。
技术介绍
风能作为与太阳能一起在新再生能源领域中占有率最大的发电领域，在向大容量及海上风力领域扩大，并且叶片3在逐渐趋于大型化，由此监测叶片3健全性的必要性越来越关出。图1表不一般的风力发电机I。风力发电机为设置在能够维持一定风速的山地或海上，通过风来发电的装置，在塔2的端部可旋转控制地设置机舱4，再在机舱4的旋转轴6上设置多个风力叶片3。在机舱4的内部，在旋转轴6上插入减速器(未示出)来安装发电机(未示出)，通过风力叶片3旋转，从而发电机发电。为了使风力叶片3具有高发电容量，必然要求其大型化。作为一例，在750kW级的情况下，一个叶片3的长度为25m，如果变成3MW，则急剧增大到45m。叶片3的大型化要求大的重量对刚性比，而业界为了有效地减少大型化带来的重量增加，并确保刚性比，在积极地使用复合材料(composite material)。作为复合材料，常常混用玻璃纤维增强塑料(GFRP, glass fiber reinforcedplastic)和聚氯乙烯(PVC)/ 轻木。为了支撑风负荷和自重,抗剪腹板(shear web)所在的叶片3的中央部分使用刚性大的GFRP，形成空气力学结构物的其它部分则通过以下方法减轻重量，S卩，用PVC或轻木来填充GFRP外壳的内部。此外，在受到特别多负荷的叶片3根部(root)的周边部和不承载负荷的叶片3的尖端5周围的材料，其厚度也有着很大差异。风力叶片3的大型化必然要求开发一种非破坏式的日常缺陷监测技术。风力叶片3的大小和风力发电机I的位置设置问题，使得从根源上不能进行通过拆卸的实验室层面上的维修，并且这样的问题会使由损伤引起的叶片3的损坏发展为大型事故，甚至对周围成堆排列着的其它风力发电机I也会带来损伤，从这一点上，需要深刻考虑。风力叶片3的损伤会由多种原因导致。风力叶片3的制造，代表性地使用如下浸溃法，即，层压复合材料，放入模具后，浸透粘胶树脂，在这样的浸溃过程中，由于粘胶树脂的不完全浸透以及在由浸溃过程完成的各部件的粘合过程中所发生的粘合剂的脱落，会导致损伤。此外，将巨大的结构物搬运到实际设置场所的过程中，由于外部的冲击，也会发生损伤。除了这些缺陷，还会有以下原因导致的损伤，即，实际运转中的急剧的风负荷的变化导致的复合材料的剥离；外部物体的撞击导致的龟裂(crack);雷劈、冰雹及台风等自然灾害。声发射源定位技术是为了测定压力容器、桥梁、混凝土结构物的损伤发生倾向而设计的，其为使用多个传感器来测定通过材料传播的弹性波，再利用传感器的位置和弹性波的到达时间差来找出损伤位置的技术。因此，最近有将非破坏检测技术应用在风力叶片3上的趋势。图2例示了利用现有的声发射的损伤位置定位方法。现有方法中，围绕监测对象结构物中假定存在损伤的区域，设置多个声发射(AE, Acoustic Emission)传感器(s1、s2、S3、s4)，在检测出AE信号后，用信号分析设备(C)将其放大，再分析信号，从而找出大概的损伤(crack)发生位置。但是这样的现有技术，因利用的是弹性波到达AE传感器(S1、s2、s3、s4)的时间差，对于相同材质的各向同性材料能够显示出满意的结果，但对于使用复合材料的大型风力叶片3等，由于根据材质的变化及弹性波方向的弹性波传播速度不同，会存在大的误差。即，存在如下问题:随着决定弹性波传播速度的材料的物理性质发生大的变化，在由两种以上的复合材料构成的结构物上，不适合追踪损伤位置。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术用于解决上述问题，目的在于提供一种利用声发射的损伤位置定位方法及涉及其的装置，所述利用声发射的损伤位置定位方法，即使对于由复合材料构成的大型复合材料结构物(例如，风力叶片30)，也能够以高的准确度容易地找出损伤位置。技术方案为了实现所述目的，本专利技术提供一种构建等值线图的方法，用于利用声发射以非破坏式定位损伤位置，其特征在于，包括:步骤1，在作为定位对象的部分内附着至少两个以上的AE传感器200 ;步骤2，在作为定位对象的结构物上生成试验位置910 ;步骤3，在每个试验位置910上施加弹性波；步骤4，用每个AE传感器200测定AE信号；步骤5，对所测定的AE信号进行时间或频率变换后，将其变换成能量值；及步骤6，将所变换的能量值作为对于试验位置910的信息参数进行数据库化。在此，所述步骤2优选包括:步骤2-1，利用AE传感器200划分成格子型；步骤2-2，将各格子的交叉点选定为试验位置910。优选地，所述步骤2利用AE传感器200划分成格子型，在所述步骤6中，将基于所述格子的交叉点坐标变换的能量值进行数据库化。此外，在所述步骤6之后优选包括步骤7，对数据库化的能量值数据的个数进行扩张，再次进行数据库化。尤其是，所述步骤7的数据扩张，更优选将试验位置910之间划分成多个间距，并基于试验位置910上的能量值进行插入。此外，在所述步骤3中，优选改变施加在试验位置910上的弹性波的大小来进行施力口，在步骤6中的数据库为根据弹性波大小的数据库。作为本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种利用声发射以非破坏式定位损伤位置的方法，其特征在于，包括:步骤I，将在作为定位对象结构物的试验位置910上施加弹性波而测定的能量值，按照每个AE传感器200的试验位置910，进行数据库化；步骤2，在应用于实际环境中的结构物上附着多个AE传感器200，监测声发射；步骤3，当AE信号输入时，将该信号变换成能量值；步骤4，调用所述步骤I的数据库，将所述能量值对应的试验位置910提取到每个AE传感器200的损伤位置预测区域；步骤5，将损伤位置预测区域进行重叠，求出交叉点，将该交叉点确定为损伤发生位置。在此，在所述步骤5中无法求出交叉点时，优选包括损伤预测区域扩张的步骤6，步骤6中在步骤3的能量值上给出误差范围，作为新的能量值后，再次回到步骤4。此外，所述步骤I的弹性波，改变大小来施加并分别被数据库化，所述步骤6的损伤预测区域扩张也同样按照各自的数据库构成，最终的损伤发生位置优选由具有最小误差范围的数据库来确定。作为本专利技术的再一方面，本专利技术提供一种利用声发射以非破坏式定位损伤位置的装置，所述定位装置包括:AE传感器200，其检测声发射信号；放大单元300，其将检测出的AE信号放大到能够分析的大小；信号处理器400,其处理放大的AE信号；发送模块500,其以有线或无线发送被信号处理的AE信号；接收模块700，其接收来自发送模块500的AE信号，并传送到信号分析单元800 ;及信号分析单元800，其接收来自接收模块700的AE信号，定位出损伤位置。此外，在所述发送模块500优选包括发送天线510，用于以无线发送AE信号。此外，所述接收模块700优选包括接收天线710，用于以无线接收AE信号。作为本专利技术的又一方面，本专利技术提供一种利用声发射以非破坏式定位损伤位置的方法，其特征在于，包括:本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.17 KR 10-2010-00790751.一种构建等值线图的方法，用于利用声发射以非破坏式定位损伤位铬，其特征在于，包括: 步骤1，在作为定位对象的部分内附着至少两个以上的AE传感器(200)； 步骤2，在作为定位对象的结构物上生成试验位铬(910)； 步骤3，在每个试验位铬(910)上施加弹性波； 步骤4，用每个AE传感器(200)测定AE信号； 步骤5，对所测定的AE信号进行时间或频率变换后，将其变换成能量值；及 步骤6，将所变换的能量值作为对于试验位铬(910)的信息参数进行数据库化。2.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于，所述步骤2包括: 步骤2-1，利用AE传感器(200)划分成格子型； 步骤2-2，将各格子的交叉点选定为试验位铬(910)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2利用AE传感器(200)划分成格子型，在所述步骤6中，将基于所述格子的交叉点坐标变换的弹性能进行数据库化。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤7的数据扩张是将试验位铬(910)之间划分成多个间距，并基于试验位铬(910)上的能量值进行插入。5.根据权利要求1 4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，改变施加在试验位铬(910)上的弹性波大小来进行施加，在步骤6中的数据库为根据弹性波大小的数据库。6.一种利用声发射以非破坏式定位损伤位铬的方法，其特征在于，包括: 步骤1，将在作为定位对象的结构物的试验位铬(910)上施加弹性波而测定的能量值，按照每个AE传感器(200)的试验位铬(910)，进行数据库化； 步骤2，在应用于实际环境中的结构物上附着多个AE传感器(200)，监测声发射； 步骤3，当AE信号输入时，将该信号变换成能量值； 步骤4，调用所述步骤I的数据库，提取到所述能量值对应的每个AE传感器(200)的损伤位铬预测区域； 步骤5，将损伤位铬预测区域进行重叠，求出交叉点，将该交叉点确定为损伤发生位铬。7.根据权利要求6所述的利用声发射定位损伤位铬的方法，其特征在于，在所述步骤5中无法求出交叉点时，包括损伤预测区域扩张的步...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹东珍，韩秉熙，金荣周，
申请(专利权)人：韩国标准科学研究院，
类型：
国别省市：
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