[发明专利]大型风力机叶片内部缺陷深度的红外测量方法

摘要

本发明涉及风力发电机运行维护技术领域，同时也适用于其他树脂基复合材料的缺陷深度无损检测。其针对在大型风力机叶片缺陷深度检测中，无法通过直观的红外热像图确定缺陷深度的问题。该方法既保证测量精度，又能够被广泛应用。包括以下步骤：S1：用照射热源对风力机叶片表面进行持续加热；S2：NEC R300红外热像仪采集和保存叶片表面的实时热图序列；S3：提取缺陷位置表面温升曲线，整理成缺陷位置在深度方向各层的温升曲线族；S4：提取无缺陷位置表面温升曲线，将两温升曲线族进行相似度计算；S5‑S7：得出缺陷参考深度值；S8：判断深度值是否在特征区间。

主权项

1.大型风力机叶片内部缺陷深度的红外测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用照射热源对风力机叶片表面进行持续加热；S2：NEC R300红外热像仪采集和保存叶片表面的实时热图序列；S3：提取缺陷位置表面温升曲线U(t)，利用公式及计算缺陷位置在不同k时刻，在第j层深度方向的温度值整理成缺陷位置在深度方向各层的温升曲线族S4：提取无缺陷位置表面温升曲线S(t)，将S(t)与曲线族的各条曲线进行相似度计算；相似度计算公式为式中T代表最大测量时间，Ej代表相似度序列，代表缺陷位置深度方向第j层的温升曲线，S(t)代表无缺陷位置温升曲线，j＝1,2,…,n，n为定义最深层数；S5：在Ej中选取最大值对应的j，根据公式X₁＝2×j和X₂＝2×(j‑1)，得到特征区间[X₁，X₂]；S6：根据公式ΔU(t)＝U(t)‑S(t)得到温差曲线ΔU(t)，提取其最大值ΔU_max，得到ΔU_max对应的时刻T_max；S7：根据公式得到缺陷参考深度值L′，其中β为和叶片材料特性相关的深度系数，由实验室环境测得。S8：判断L′是否在特征区间[X₁，X₂]内，如是，则L′即为缺陷深度L，计算结束；如否，则按照β′＝α*β，(α＞1)或β′＝γ*β，(0＜γ＜1)，对β进行缩放处理，直到L′落入特征区间且与边界绝对间距小于ε(ε＝0.01)，用β′替换掉旧β，返回S7，重新计算缺陷深度L。