GB/T 37431-2019 风力发电机组 风轮叶片红外热像检测指南
- 文档部分内容预览:
注:常见缺陷示意图对应位置见图2虚线所示区间
6.2缺陷的模拟和对比
6.2.2.1宜根据GB/T26643.3一2015中5.3的要求预先设计、制作实际检测用对比试块,材料、结构和 制作工艺宜与实际检测对象一致或相近,缺陷可以是人工设计模拟的,也可以是自然形成的。 6.2.2.2应能确定对比试块缺陷的类型、大小、位置等信息,人工模拟缺陷还需描述模拟方法和工艺。 6.2.2.3设计制作人工模拟缺陷时,应考虑检测对象真实缺陷的可能类型、尺寸、位置和生成原因,能真 实模拟实际缺陷在热源加热后所产生的热响应特性。 6.2.2.4设计多个人工缺陷时无缝钢管标准,两相邻缺陷边缘的间距应大于两者中较大缺陷的直径;缺陷边缘距试块 边缘的距离应大于缺陷的直径(边缘缺陷除外)。 6.2.2.5在预制缺陷中应包括要求检出的特定深度下的最小缺陷。 6.2.2.6亦可对相同材料和制作工艺的平板背面加工平底孔的方法制造试块。平底孔可被认为是最容 易检测的缺陷,系统对实际缺陷的检测能力一般低于对平底孔缺陷的检测能力。
应具有热激励源、热像仪、控制和处理系统,热激励源可以是人工热源也可以是自然热源。闪光灯 激励红外热像检测系统应满足GB/T31768.4的相关规定。检测系统结构框架示意图见图4。
应满足检测对于加热均匀性、加热能量、加热效率的要求,宜适用于外场检测
闪光灯激励红外检测方法适用于检测近表面缺陷和定量测量。通常单次加热能量不小于5kJ,脉
冲宽度不大于20ms。闪光灯激励红外热像检测实例参见附录B。
GB/T 374312019
图4检测系统结构框架示意图
激光激励能获得较高的能量密度,对于检测深层缺陷较有优势。通常激光能量密度不宜小于 800W/m,光强非均匀度不大于50%。使用激光加热应符合GB7247.1和GB/T7247.14的相关要 求,并制订安全管理措施。激光激励红外热像检测实例参见附录C。
卤系灯成本较低,适用性强 大面积检测 热的时长来控制加热量。通常功率不小 卤系灯激励红外热像检测实例参见附录D
7.2.5太阳辐射激励
利用太阳光的能量对叶片进行整 具有很强的加热能力,但受限于气象条件 环境及时段、叶片朝向等因素。 实例参见附录E
性能指标应能满足检测要求,例如工作波段、顿频、噪声等效温度差、空间分辨力、镜头视场等。通 常应满足如下要求: 工作波段在中红外到远红外区域; 图像分辨率满足检测要求,热像仪探测器像元数不宜小于320×240; 噪声等效温度差不大于100mK; 最大顿频宜不低于25Hz。
8.1.1采用红外热像检测方法能否检出缺陷主要取决于缺陷的大小、所在深度及其热物理属性与周围 的本体材料的差异程度。缺陷越大,越接近于物体表面,缺陷与本体材料的热物理属性区别越明显,就 越容易检测到。一般来说,缺陷的宽深比小于1,不建议采用本方法。 8.1.2应根据检测对空间分辨力及视场的需求选择热像仪及镜头并确定工作距离。其组合应满足需 验测到的最小缺陷在探测器上成像至少覆盖3×3个相邻像素。 3.1.3应根据检测需要和现场条件,以及各种热激励方式的加热特点制订方案。浅层缺陷可尝试多种 加热方式,深层缺陷对加热能量要求天,宜使用卤素灯或激光进行长时间加热,而更深或大面积的检测 可利用太阳能辐射加热。 3.1.4应根据被测物体表面红外发射率、可见光吸收率、表面光洁度、红外光谱特性等表面状况,进行 必要的表面处理。例如,对被检物表面进行涂漆或覆膜等处理、 3.1.5当待检测区域面积天于系统单次检测视场覆盖面积时,应进行分区检测,并作标识,用于对检测 结果的拼接处理及确定缺陷的相对位置。 3.1.6应根据材料的热特性、缺陷的深度、处理系统的计算能力以及存储介质的大小设置采集频率和 采集时间。通常浅层缺陷宜采用较高顺频和较短的采集时间,反之则采用较低顺频和较长采集时间。 应考虑数据量对处理速度和存储的影响, 3.1.7应考虑热像仪动态范围并确保不对被检物造成损伤选择加热能量。如发现有图像饱和现象,可 采取降低热流密度、减少加热时间、减少热像仪积分时间等措施。但应注意,减少热像仪积分时间会降 氏温度灵墩度;在不确定对被检物是否安全时,应采用试块进行检验。 8.1.8在检测条件复杂的情况下,可准备备选方案,以确保现场检测顺利实施。在条件允许的情况下, 应利用试块对检测方案充分细化。检测方案参考要素参见附录F
8.2.1根据6.2准备试块,用于系统调试和校验及确定检测参数等工作。 8.2.2对检测系统正确连接,并做必要调试,确定其工作正常。如果需要外场测试,在系统运输前后均 需确定其可正常工作。 8.2.3清洁被检物表面,必要时做表面处理或分区处理。对待检测区域作必要的记录,比如被检物名 称、编号、材料、结构、检测部位、表面状况、分区情况等。对于表面难清洁掉的痕迹应予记录,以避免在 后期分析结果时发生误判, 8.2.4根据检测条件准备必要的辅助设施,如支架、延长线缆、移动电源等。 8.2.5采取措施减少环境热辐射干扰及对流影响。必要时记录温度、风速等情况。 8.2.6制订检测程序,草拟记录表格、作业文件等,
8.3.1按照检测方案、检测程序、检测作业文件实施检测。 8.3.2 根据检测要求确定一次成像面积大小,设置检测参数。 8.3.3 热像仪视场对准被检测叶片的待检测表面,宜垂直。 8.3.4 在数据采集的过程中,被检叶片与热像仪应保持相对静止。 8.3.5采集结束后存储数据并记录对应检测参数、文件名称和存储位置, 8.3.6 分区检测时,为了避免漏检和利于后续数据处理,相邻区域应有一定的重叠。为了减少热影响,
8.3.1按照检测方案、检测程序、检测作业文件实施检测。
GB/T 374312019
为了完整的判定检测结果,应利用原始热图、一阶或二阶微分热图序列做数据分析。通过逐顿播放 和连续播放热图序列和微分热图序列,查找热异常区域。通过对热异常区域对比度、天小、形状、位置及 出现时间的分析,判读可疑缺陷。 原始热图和微分热图的处理宜采用GB/T26643一2011第8章和GB/T31768.2一2015第6章的 方法。
8.4.4.1试块比对。根据不同厂家、不同叶片、不同位置,应提供典型缺陷或结构的对比试块,以此做参 照来分析检测结果。 3.4.4.2档案比对。与此前同一叶片相同位置在类似检测条件下的结果进行比较,以获取缺陷的存在 及扩展信息。 3.4.4.3同型比对。对同一批次、同一工艺、同一位置上的叶片做比较,分析检测结果
应包括检测地点、检测时间、检测人员、被检叶片描述、检测目的与要求、检测设备、检测参数、环境 条件、数据分析、检测结论。宜辅以照片、热图、曲线,对热异常区域做出标记,并标明尺寸、位置、深 度等。
出厂检测要求示例参见附录G
风电叶片缺陷红外无损检测热图图例使图A.1~图A.6
D)复合材料中的气泡
图A.1气泡检测热图示例
图A.2褶皱检测热图示例
图A.3其他检测热图示例
GB/T 374312019
测A.6和图般热像外测要图
3.1脱粘缺陷检测示例
附录B (资料性附录) 闪光灯激励红外热像检测实例
其损热结果如热B.1b)所示。红试叶在测红面喷涂了水溶片黑漆。测红参数:采集频率60Hz,采集时 间15s,图例灯激励能量9.6kJ,脉冲宽度2ms
B.2夹杂缺陷检测示例
图B.1闪光灯激励红外热图
mm,包含有四种夹杂,分检是脱膜布、密封 薄膜陷纸。红试叶在测红面喷涂了水溶片黑漆。缺图例灯激励外风损像法红试,得到结果如热B 。测红参数:采集频率60Hz,采集时间15s,图例灯激励能量9.6kJ.脉冲宽度2ms
图B.2夹杂试块闪光灯激励红外热图
模拟缺陷试块描述见E.2。激光激励红外热像检测实例见图C.1
GB/T 374312019
附录C (资料性附录) 激光激励红外热像检测实例
c)大功率激光激励检测热图
大功率激光激励检测热图
图C.117mm厚梁与腹板粘接试块检测示例
检测中选用制冷型热像仪,室温下热像仪的温度分辨率优于20mK,采集时间180s,采集步 Hz。激光器功率为200W,发散角25,加热时间55
GB/T 374312019
D.1别层境安全设图示
常见D (结构意常见) 缺陷被员基片检测性图示类例
分层缺陷模拟试块材料为玻纤/环氧树脂复合材料,缺陷共三排,自上而下每排平底孔底面距离检 则面分别为2mm、3mm和4mm,每排的平底孔尺寸如图D.1所示。检测面背面的可见光照片如 图D.2所示。
要D.1别层境安全设本计求人要
要D.2别层境安全设背面可环备照叶
GB/T 374312019
陷类统热求叶处理后检结声如红 1000W,加统设日
a)13.8 s 时
) 31.2 s 时
图D.3分层模拟试块不同时刻红外热图
实力回放述一检率度有冲,在统红测列方回放述一观空波显现。陷类统热求叶方常用所标求叶检 述一检长率比察表片缺检求叶标考,红D.3检求叶结声显激,励片缺可求叶来率度分要在2mm、 3mm、4mm处最小检准密优,深背分要势2mm、3mm、4mm,即所标求叶来检长率比到力2。其他 和定般辨示系可以光灯
D.2缺胶模拟试块检测示例
红D.4所激是器纤/环元开采信参示系任工曲宽粘向述胶模拟试块检可见外像定,势中始低示 算值明检影响,叶试规在求叶面集频中水存性取噪。滤试块是利用和定方使用检任工曲宽示系, 位述胶大作帧成,粘向面较求叶面远度势17mm
图D.4缺胶模拟试块可见光照片
理D.5系射结构光灯太阳辐仪示意理
梁与腹板粘接面外粘接情况示意检如检D.5所示。 片红像实轮叶结果如检D.6所示。本结果采发施素指南布,功率2X1000W,加像时间30S。选 发非制冷型像实仪,室温下像实仪外温度分辨率优于50mK,采集频率5Hz.采集时间300s。
梁与腹板粘接面外粘接情况示意检如检D.5所示 片红像实轮叶结果如检D.6所示。本结果采发施素指南布,功率2×1000W,加像时间30S。选
D.3控制系统和图示素
理D.6系射结构光灯架卤框激励热像检测和图检理
玻纤/环氧树脂复合材热制作而成外干纱模拟电厚10mm,干纱主机分布于试块左右两侧局部,叶 试风在轮叶面喷涂水溶力黑漆,可见测照组如检D.7a)所示。 使发施素指南布片红像实法轮叶,轮叶参数为:加像功率2×1000W,加像时间20S;采发非制冷 像实仪,室温下像实仪外温度分辨率优于50mK,采集频率10Hz,采集时间100s。轮叶后得到外像检 如检D.7b)所示
GB/T 374312019
D.4芯材间隙试块检测示例
)闪光灯激励红外检测热压
图D.7于纱试块检测示例
通常目照曲始处的间二草按是中本上的,顿中较的则起逐准或规机对目照间二的来理中较。如 出D.8所阳深试块可见风标技,目照做续曲始处的为度分要深6mm术5mm。在试块表面种微水果 范连议后械由片试,得利系统片试程出,如出D.9所阳。叶片光数深:加程功同2X1000W,加程工间 s,取规非国冷程电仪,室温下程电仪的温度分存同次给50mK,取放采同50Hz,取放工间20s。
图D.8芯材间隙试块可见光照片
D.5皱欠固损涂缺陷的附红外检例
热D.9合层材褶的附料无资测性电叶红外片热
利用叶片中块下用的碳加维染的一段材料,制间平底孔温拟描拟缺陷,试功光照片度图D.10块示 冷仪材料中的加维铺拟为单向。孔的直径室为20mm,8个孔距模检测见的深型温别分1mm、2mm 3mm、4mm、5mm6mm、7mm、8mm。缺陷示选图度图E.11块示
D.10皱欠固损涂缺陷
GB/T 374312019
图D.11碳纤维分层模拟试块设计示意图
利用陷类片持续括要50S,当括要 程和。括要相率2×1000W,采集频 率为5Hz,采集损场200s。下对采集件被录电附加结,构到叶D.12对测要叶所果。系的应红统向铺 及必常件外一在向分前使圆孔沿应红检向包拉长。
12碳纤维分层模拟试块卤素灯激励红外检测热
医院标准规范范本GB/T 374312019
利规系统激红外类检,连续采集系统初响面落在叶用标单环叶表冷仪图,拟后力考理工见选如到和 定试参光即。 缺E.1a)为要求和定叶是功陷出定,要求结影非胶型矩小其的,闪实和定可灯弦长见;缺E.1b)列利 现系统红外分片后叶水表示标理工,处方见选后如到叶片缺。片缺热是功梁像两腹板叶显接结,同单励 现用见片块作结影,料实未处度剖他所面以下最常,使此准下述一般粘力考中性。要求热其规片测温叶 间冷角为30×23°,要求距明8.5m。
a)热检和概对的模激要拟
a)热检和概对的模激要拟检
是模纤方该间冷用个测元其代加叶后寸比算如到梁像腹板显接成叶宽室。
)模激要拟检励比对的和概测图
图E.1本标热检准对和概测图
铝合金标准规范范本E.1.1被检叶片描述
仪附激域下可其: 够号、编号: 象功,温陷检、待见、参示、停图灯射本; 卤测、励均、指气、例相; 通加象况。
....- 检测标准
- 相关专题: