CN107650393B - 风电叶片腹板粘接区无损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片腹板粘接区无损检测方法，它包括以下步骤：首先是腹板粘接区的起点和终点的确定；然后在弦向方向范围内对整个腹板粘接胶区域B‑F使用超声纵波进行无损探伤检测。本发明提供的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，通过腹板芯材定位可以精确地的确定腹板在叶片内部的具体位置，继而可以确定腹板粘接时是否有错位；本发明可以真正意义上检测到有效的腹板粘接胶宽度，而不仅是只检测粘接胶的宽度，可有效的保证实测的粘接宽度与图纸要求的粘接宽度相一致。本发明对腹板粘接区胶层缺陷的检测，可以识别到腹板与主梁的粘接是否满足图纸及工艺要求，可以保证叶片的粘接质量。

Description

风电叶片腹板粘接区无损检测方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电机风轮叶片质量检测装置，具体涉及一种风电叶片腹板粘接区无损检测方法。

背景技术

随着风电行业快速发展，风电机组不断朝着大型化趋势发展，叶片的长度也不断增加，叶片的生产制造成本也越来越昂贵，其占整机总成本达到10％-15％。对于运行的机组，如果叶片出现质量问题，不仅修复和更换的成本昂贵，而且还会影响整个机组运行的稳定性和安全性，特别是对于大型海上风机叶片，其运输、吊装和维护的成本都很高，因而通过有效的检测手段在制造阶段就发现缺陷是非常重要的。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，通过风电叶片腹板粘接区无损检测方法。本发明可保证腹板粘接区域的粘接要求，避免腹板粘接区存在缺胶，空腔以及粘接分层等缺陷，可大大提高叶片的质量和使用寿命，降低维修成本。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种风电叶片腹板粘接区无损检测方法，它包括以下步骤：

(1)腹板粘接区的起点和终点的确定

(1.1)首先将探头放置在腹板芯材区域E-D表面，将腹板芯材的底波高度设置为满屏高度的80％；然后将探头向C点缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6～12dB时停下，该点即为D点；然后将探头向B点方向缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6～12dB时停下，该点为E点或腹板粘接区的起点；

(1.2)然后将探头放置在腹板粘接区域C-D表面，将腹板翻边的底面回波高度设置为满屏高度的80％，向F点方向移动探头，当腹板翻边的底面回波波幅下降6～12dB，在此位置用铅笔在探头中心右边标记，此位置C点为腹板翻边的终点位置或腹板粘接区的终点；

(2)然后在弦向方向范围内对整个腹板粘接胶区域B-F使用超声纵波进行无损探伤检测；

(2.1)腹板粘接区检测灵敏度设置：将探头放置在腹板粘接区域B-F的主梁表面，将设备的增益回波高度设置为满屏高度的80％；

(2.2)将探头平行于腹板粘接区域B-F的主梁作直线型扫查，扫查速度不超过150mm/s；扫查覆盖率设定：每次扫查路径至少25％晶片直径尺寸的搭接；

(2.3)腹板粘接区缺胶和气泡的缺陷测量

如果遇到不良信号时，首先找到附近完好粘接区域底面翻边的最高回波，将它增益到屏幕的80％，然后向缺陷方向缓慢移动，当底面回波高度下降6dB或高度下降至40％时，用记号笔在叶片上将该点标识出来，此位置为缺陷的边缘。

作为优选方案，以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中，对于主梁与粘接胶界面上的气泡和缺胶的检测方法包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，然后增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面一次回波出现上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，这时采用缺陷回波来定缺陷边缘，由于此时缺陷在主梁和粘接胶的界面上，所以缺陷回波和主梁回波重叠，采用6dB法定缺陷边缘方法如下：首先在缺陷附近完好粘接区找到主梁与粘接胶的界面回波，调节增益将该界面回波放置在20％FSH处，以此灵敏度找缺陷最高回波，设最高回波为80％FSH，然后向缺陷的边缘挪动，当缺陷回波下降到30％时，该位置即为缺陷的边缘。

作为优选方案，以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中对于粘接胶内部气泡的检测，包括以下方法：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面和粘接胶与翻边界面回波之间出现一个缺陷回波并相应的有上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，在仪器中显示的波幅很小甚至很难分辨，这时可以采用缺陷回波来定缺陷边缘，以缺陷回波为基准，采用6dB法定缺陷边界。

作为优选方案，以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中对于胶层与腹板翻边界面上的气泡和局部缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记录此位置的声程数值，如挪动探头时原来的声程数值发生偏小，原来的底波消失，新的缺陷波上升，越过某区后原先声程位置的底波再次出现，确定该位置为气泡和局部缺胶位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。

作为优选方案，以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，胶层与腹板翻边界面上的大面积分层或大面积缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记住此位置的声程数值，挪动探头时原来的声程数值发生偏小的趋势，原来的底波消失，新的缺陷波上升，当经过某面积的检测后发现原先声程位置的底波再次出现，此位置即为大面积分层或大面积缺胶的位置。

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。

作为优选方案，以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，检测过程中，本发明采用一台OLYMPUS EPOCH 600/650超声波探伤仪和OLYMPUS V101(0.5MHz 1英寸)探头。

有益效果：本发明提供的风电叶片腹板粘接区无损检测方法和现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，通过腹板芯材定位可以精确地的确定腹板在叶片内部的具体位置，继而可以确定腹板粘接时是否有错位；本发明可以真正意义上检测到有效的腹板粘接胶宽度，而不仅是只检测粘接胶的宽度，可有效的保证实测的粘接宽度与图纸要求的粘接宽度相一致；

2.本发明对腹板粘接区胶层缺陷的检测，可以识别到腹板与主梁的粘接是否满足图纸及工艺要求，可以保证叶片的粘接质量，发现超标缺陷及时在工厂维修可提高叶片的使用寿命，从而可降低后期叶片的维修成本。

附图说明

图1为本发明提供的风电叶片腹板粘接区的结构示意图。

图2是本发明提供的腹板翻边底面回波80％时的全屏波高的示意图。

图3是本发明步骤(2)提供的扫查路径和扫查覆盖率的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

本实施例采用一台OLYMPUS EPOCH 600/650超声波探伤仪和OLYMPUS V101(0.5MHz 1英寸)探头。

如图1所示，一种风电叶片腹板粘接区无损检测方法，它包括以下步骤：

(1)腹板粘接区的起点和终点的确定

(1.1)如图1所示，首先将探头放置在腹板芯材区域E-D表面，将腹板芯材的底波高度设置为满屏高度的80％；然后将探头向C点缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6dB时停下，该点即为D点；然后将探头向B点方向缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6dB时停下，该点为E点或腹板粘接区的起点；

(1.2)然后将探头放置在腹板粘接区域C-D表面，将腹板翻边的底面回波高度设置为满屏高度的80％，向F点方向移动探头，当腹板翻边的底面回波波幅下降6dB，在此位置用铅笔在探头中心右边标记，此位置C点为腹板翻边的终点位置或腹板粘接区的终点；

(2)然后在弦向方向范围内对整个腹板粘接胶区域B-F使用超声纵波进行无损探伤检测；

(2.1)如图2所示，腹板粘接区检测灵敏度设置：将探头放置在腹板粘接区域B-F的主梁表面，将设备的增益回波高度设置为满屏高度的80％；

(2.2)如图3所示，将探头平行于腹板粘接区域B-F的主梁作直线型扫查，扫查速度不超过150mm/s；扫查覆盖率设定：每次扫查路径至少25％晶片直径尺寸的搭接；

(2.3)腹板粘接区缺胶和气泡的缺陷测量

如果遇到不良信号时，首先找到附近完好粘接区域底面翻边的最高回波，将它增益到屏幕的80％，然后向缺陷方向缓慢移动，当底面回波高度下降6dB或高度下降至40％时，用记号笔在叶片上将该点标识出来，此位置为缺陷的边缘。

以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中，对于主梁与粘接胶界面上的气泡和缺胶的检测方法包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，然后增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面一次回波出现上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，这时采用缺陷回波来定缺陷边缘，由于此时缺陷在主梁和粘接胶的界面上，所以缺陷回波和主梁回波重叠，采用6dB法定缺陷边缘方法如下：首先在缺陷附近完好粘接区找到主梁与粘接胶的界面回波，调节增益将该界面回波放置在20％FSH处，以此灵敏度找缺陷最高回波，设最高回波为80％FSH，然后向缺陷的边缘挪动，当缺陷回波下降到30％时，该位置即为缺陷的边缘。

以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中对于粘接胶内部气泡的检测，包括以下方法：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面和粘接胶与翻边界面回波之间出现一个缺陷回波并相应的有上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，在仪器中显示的波幅很小甚至很难分辨，这时可以采用缺陷回波来定缺陷边缘，以缺陷回波为基准，采用6dB法定缺陷边界。

以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，步骤(2)中对于胶层与腹板翻边界面上的气泡和局部缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记录此位置的声程数值，如挪动探头时原来的声程数值发生偏小，原来的底波消失，新的缺陷波上升，越过某区后原先声程位置的底波再次出现，确定该位置为气泡和局部缺胶位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。

以上所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，胶层与腹板翻边界面上的大面积分层或大面积缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记住此位置的声程数值，挪动探头时原来的声程数值发生偏小的趋势，原来的底波消失，新的缺陷波上升，当经过某面积的检测后发现原先声程位置的底波再次出现，此位置即为大面积分层或大面积缺胶的位置。

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种风电叶片腹板粘接区无损检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)腹板粘接区的起点和终点的确定

(1.1)首先将探头放置在腹板芯材区域E-D表面，将腹板芯材的底波高度设置为满屏高度的80％；然后将探头向C点缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6～12dB时停下，该点即为D点；然后将探头向B点方向缓慢移动，当腹板芯材回波波幅下降6～12dB时停下，该点为E点或腹板粘接区的起点；

(1.2)然后将探头放置在腹板粘接区域C-D表面，将腹板翻边的底面回波高度设置为满屏高度的80％，向F点方向移动探头，当腹板翻边的底面回波波幅下降6～12dB，在此位置用铅笔在探头中心右边标记，此位置C点为腹板翻边的终点位置或腹板粘接区的终点；

(2)然后在弦向方向范围内对整个腹板粘接胶区域B-F使用超声纵波进行无损探伤检测；

(2.1)腹板粘接区检测灵敏度设置：将探头放置在腹板粘接区域B-F的主梁表面，将设备的增益回波高度设置为满屏高度的80％；

(2.2)将探头平行于腹板粘接区域B-F的主梁作直线型扫查,扫查速度不超过150mm/s；扫查覆盖率设定：每次扫查路径至少25％晶片直径尺寸的搭接；

(2.3)腹板粘接区缺胶和气泡的缺陷测量

(2.3.1)对于主梁与粘接胶界面上的气泡和缺胶的检测方法包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，然后增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面一次回波出现上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，这时采用缺陷回波来定缺陷边缘，由于此时缺陷在主梁和粘接胶的界面上，所以缺陷回波和主梁回波重叠，采用6dB法定缺陷边缘方法如下：首先在缺陷附近完好粘接区找到主梁与粘接胶的界面回波，调节增益将该界面回波放置在20％FSH处，以此灵敏度找缺陷最高回波，设最高回波为80％FSH，然后向缺陷的边缘挪动，当缺陷回波下降到30％时，该位置即为缺陷的边缘；

(2.3.2)对于粘接胶内部气泡的检测，包括以下方法：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)挪动探头，当底面翻边的回波出现下降的趋势，而同时主梁与粘接胶界面和粘接胶与翻边界面回波之间出现一个缺陷回波并相应的有上升趋势，该位置为缺陷边缘的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界；

4)如果腹板翻边不平，底面回波无法接收，在仪器中显示的波幅很小甚至很难分辨，这时可以采用缺陷回波来定缺陷边缘，以缺陷回波为基准，采用6dB法定缺陷边界；

(2.3.3)对于胶层与腹板翻边界面上的气泡和局部缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先用探头找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记录此位置的声程数值，如挪动探头时原来的声程数值发生偏小，原来的底波消失，新的缺陷波上升，越过某区后原先声程位置的底波再次出现，确定该位置为气泡和局部缺胶位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。

2.根据权利要求1所述的风电叶片腹板粘接区无损检测方法，其特征在于，胶层与腹板翻边界面上的大面积分层或大面积缺胶的检测方法，包括以下步骤：

1)先找到腹板翻边完好区域的底波，增益到80％FSH；

2)记住此位置的声程数值，挪动探头时原来的声程数值发生偏小的趋势，原来的底波消失，新的缺陷波上升，当经过某面积的检测后发现原先声程位置的底波再次出现，此位置即为大面积分层或大面积缺胶的位置；

3)缺陷的边界定位方法：以缺陷附近边缘的粘接完好区的底面回波为基准，当回波波幅下降6dB时，确定该位置为缺陷边界。