[发明专利]一种风电叶片裂纹检测装置及其检测方法

说明书

本发明提供一种风电叶片裂纹检测装置及其检测方法，包括风电叶片本体、底座、电位检测装置和声发射检测装置，所述风电叶片本体两端与底座之间均设置有支撑座，所述风电叶片本体一端设置有正极接线柱与负极接线柱，所述正极接线柱和负极接线柱均与风电叶片本体相互连通，所述电位检测装置包括恒流源、记录装置、锁相器、基准电位表和电位前置放大器。本发明通过将电位法与声发射无损检测方法进行结合，有效的通过电位法具有的可以对极小的裂纹进行检测的优点，以及声发射法具有的灵敏度高，覆盖面积广的优点，从而保证对风电叶片的每一个位置达到稳定的检测，并且检测出裂纹的大小，有效的提高裂纹检测效率。

技术领域

本发明涉及风电叶片裂纹检测技术领域，尤其涉及一种风电叶片裂纹检测装置及其检测方法。

背景技术

随着世界能源危机的日益严重,以及公众对于改善生态环境要求的呼声日益高涨，风能作为一种清洁的可再生能源日益受到各国政府的重视。风力发电产业正逐步发展成为初具规模的新兴产业。风力发电机叶片是风力发电机的关键部件之一,叶片的好坏直接影响着风力发电机的效率、寿命和性能。叶片在制造、安装和运行等过程中会产生损伤，在交变应力等因素作用下萌生裂纹并不断扩展,最终导致叶片断裂,造成巨大经济损失。因此对叶片裂纹损伤的检测尤为重要。

常用的叶片裂纹检测方法主要有复型法、显微镜直接观察法和柔度法等。这在一定程度上实现了对裂纹损伤的检测。但是由于采用上述方法对风力发电机叶片进行检测的工作量大，且效率较低，因此不能有效应用于大型风机叶片裂纹的检测上。

因此，发明一种风电叶片裂纹检测装置及其检测方法来解决上述问题很有必要

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电叶片裂纹检测装置及其检测方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种风电叶片裂纹检测装置，包括风电叶片本体、底座、电位检测装置和声发射检测装置，所述风电叶片本体两端与底座之间均设置有支撑座，所述支撑座为硬性橡胶材料制成，所述风电叶片本体一端设置有正极接线柱与负极接线柱，所述正极接线柱和负极接线柱均与风电叶片本体相互连通。

优选的，所述电位检测装置包括恒流源、记录装置、锁相器、基准电位表和电位前置放大器，所述声发射检测装置包括声发射源、声发射传感器、声发射前置放大器、主放大器、高通滤波器、半波整流器、总事件电压比较器、大事件电压比较器和压频变换器，所述电位检测装置与声发射检测装置连接有同一个计算器系统。

优选的，所述正极接线柱与负极接线柱分别与恒流源的正负对应连接，所述锁相器、电位前置放大器和基准电位表与恒流源组成串联电路，所述记录装置与锁相器、电位前置放大器和基准电位表之间为并联电路。

优选的，所述声发射源位于风电叶片本体两侧靠近两端的位置设置，所述声发射源与风电叶片本体的垂直线形成60度夹角，所述声发射源位于相近的风电叶片本体一端的1/3位置设置。

优选的，所述电位检测装置连接用的带线均采用高绝缘性能的导线。

优选的，所述主放大器采用可变增益宽带放大器AD603设置，所述高通滤波器采用二阶有源高通滤波器设置。

基于上述一种风电叶片裂纹检测方法，包含以下步骤：

S1：将恒流源的正负极与正极接线柱和负极接线柱连接，使恒流源对风电叶片本体通电，经过电位前置放大器，将电信号进行放大转换为脉冲发送给锁相器，经过锁相器将电压进行过滤震荡至基准电位表以及记录装置，进行记录，并且将记录数量输送给计算机系统，经过裂纹尺寸与电位之间的方程式进行计算得出裂纹尺寸；