[发明专利]用于检测风力涡轮机叶片损伤的系统和方法

权利要求书

1.一种检测风力涡轮机叶片损伤的系统，其包括：

包括荧光材料的一个或多个荧光性光纤，荧光材料的激发波长被选择为使得荧光材料在暴露于风力涡轮机叶片处的环境辐射中的情况下发出荧光，其中一个或多个光纤可操作地被安装在风力涡轮机叶片内，以使得在风力涡轮机叶片损伤的情况下，荧光性光纤中的至少一部分被暴露于叶片表面处，导致光纤发出荧光；

光检测器，其用于接收在荧光材料被激发的情况下来自一个或多个光纤的一个或两个端部的光信号，并且用于输出基于光信号的一个信号；和

控制器，其连接至光检测器以接收信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中荧光材料是闪烁材料。

3.根据任何在前权利要求所述的系统，其中光检测器被可操作地安装在包括风力涡轮机叶片的风力涡轮机的静止部件上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其包括多个基本上平行的荧光性光纤。

5.根据任何在前权利要求所述的系统，其用于检测形成风力涡轮机叶片的复合材料的层离，其中一个或多个荧光性光纤被可操作地嵌入复合材料的各层之间，从而使得在发生层离的情况下，所述一个或多个荧光性光纤被暴露于环境辐射中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其用于检测风力涡轮机叶片表面的侵蚀，其中一个或多个荧光性光纤靠近叶片外部表面被嵌入于形成风力涡轮机叶片的复合材料中，从而使得在叠置的复合材料被侵蚀的情况下，所述一个或多个荧光性光纤被暴露于环境辐射中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其还包括被可操作地配置在一个或多个荧光纤维和叶片表面之间的光学材料层，其中在光学材料被暴露于环境辐射中的情况下，光学材料将辐射传递至下面的荧光性光纤，导致光纤发出荧光。

8.根据任何在前权利要求所述的系统，其中一个或多个荧光性光纤被可操作地嵌入于风力涡轮机叶片的前缘或后缘。

9.根据任何在前权利要求所述的系统，其中一个或多个荧光性光纤朝向风力涡轮机叶片的梢端被可操作地嵌入。

10.根据任何在前权利要求所述的系统，其中荧光材料通过可见光、红外线和紫外线辐射中的一个或多个被激发。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中荧光材料通过电离辐射被激发。

12.根据任何在前权利要求所述的系统，其中一个或多个荧光性光纤每个均具有纤维芯部和外部包层，并且其中荧光性光纤中的荧光材料主要被定位在外部包层中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中一个或多个荧光性光纤每个均具有纤维芯部和外部包层，并且其中在荧光性光纤中的荧光材料主要被定位在芯部中。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中荧光性光纤是具有荧光涂层的光纤。

15.根据任何在前权利要求所述的系统，其中一个或多个荧光性光纤借助于一个或多个非荧光性光纤被连接至光检测器。

16.根据任何在前权利要求所述的系统，其还包括安装在风力涡轮机叶片上或附近的外部辐射源，从而使得来自辐射源的辐射入射到风力涡轮机叶片上，其中辐射的波长对应于一个或多个荧光纤维中的荧光材料的激发波长。

17.根据任何在前权利要求所述的系统，其还包括被嵌入风力涡轮机叶片内、在一个或多个荧光性光纤附近的内部辐射源，其中辐射的波长对应于一个或多个荧光纤维中的荧光材料的激发波长。

18.根据权利要求17所述的系统，其中内部辐射源包括光源和连接至光源的一个或多个光发射光纤。