CN204961177U - 一种风机叶片检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电检测领域，具体涉及了一种风机叶片检测装置，包括工控机、采集单元、信息处理单元和光源；所述工控机上设有人机交互单元，所述工控机与所述信息处理单元连接，并通过所述信息处理单元分别控制所述采集单元和光源；所述采集单元和光源分别位于待检测的风机叶片的前方位置。本实用新型提供了一种风机叶片检测装置，可以对风机叶片实时进行缺陷检测，预防由叶片失效而导致的事故。

Description

一种风机叶片检测装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电检测领域，尤其涉及一种风机叶片检测装置，更具体地涉及一种能对风机叶片的缺陷进行实时检测的检测装置。

背景技术

当前我国风力发电建设处于高速发展时期，风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到广泛关注。风机叶片是风力发电机组中的重要部件，维护好风机叶片的完整性是保证风电机组安全运行的关键所在。

现役风机叶片多为玻璃纤维复合材料所制成，由于其工艺的复杂性和风载的多变性，叶片在制造和运行过程中，难免会出现裂纹、分层等典型缺陷以及外部损伤等情况，从而影响风机叶片的寿命。

由于风机叶片的寿命直接影响到风电机组的总发电量，它的健康情况直接关系到风电机组的安全运行，因此对风机叶片在使用前、运行中、及失效后采取有效的检测至关重要。

风机叶片作为一种风载装置，当其产生缺陷时，如不能及时检出，在风载的作用下，缺陷会逐渐扩大，最终导致叶片失效，这时叶片的平衡旋转状态被破坏，机组将会发生剧烈振动。若机组保护失效或刹车装置的动作延迟，将对发电机组轴系以及塔筒带来严重危害，并可能导致整台机组毁损。而且，断裂叶片在机组制动之前，极有可能撞击相邻叶片或塔筒，造成事故损失扩大，每台损坏风机造成的直接及间接经济损失近百万元。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种风机叶片检测装置，可以对风机叶片实时进行缺陷检测，预防由叶片失效而导致的事故。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风机叶片检测装置，包括工控机、采集单元、信息处理单元和光源；所述工控机上设有人机交互单元，所述工控机与所述信息处理单元连接，并通过所述信息处理单元分别控制所述采集单元和光源；所述采集单元和光源分别位于待检测的风机叶片的前方位置。

进一步的，前述采集单元包括红外热像仪，所述信息处理单元为红外成像处理系统，所述红外热像仪采集热像图，所述红外成像处理系统对所述热像图进行处理。

进一步的，前述光源和所述红外热像仪与所述风机叶片距离为30cm。

进一步的，前述红外热像仪的拍摄频率与所述光源的脉冲频率相匹配。

进一步的，前述光源的脉冲频率为15HZ～100HZ，所述红外热像仪的拍摄频率为30HZ～300HZ。

进一步的，前述光源的能量≥4.8KJ。

进一步的，前述人机交互单元包括显示模块和输入模块。

进一步的，还包括光照调节模块。

进一步的，前述光照调节模块包括信号发生器和放大装置，所述信号发生器分别与所述红外成像处理系统和放大装置连接，所述放大装置与所述光源连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实施例提供的风机叶片检测装置，工控机通过信息处理单元给光源发出信号，使其发出对应强度的光照射在风机叶片上，采集单元将采集到的图像数据传递给信息处理单元，信息处理单元对图像数据进行处理后在工控机上显示；根据检测到风机叶片的表面情况，可判断是否存在缺陷以及识别叶片的缺陷位置和缺陷信息，对风机预防叶片失效而导致的事故有重要作用，且检测过程安全可靠，操作简单方便，检测效率高，利于推广。

本实用新型提供的风机叶片检测装置，不但可以实时对风机叶片进行检测，还能在叶片发生失效事故后，对失效叶片进行检测分析查找原因，可预防事故的发生。

本实用新型提供的风机叶片检测装置，通过工控机与信息处理单元的信息交互设计，使得实验过程可控性较强，可以得到叶片的实时数据，并在工控机上显示，提高了检测精度和效率，并且该检测装置与风机叶片长度、角度等工艺参数无关，可对所有风机叶片进行检测，利于推广。

附图说明

图1为本实用新型风机叶片检测装置的结构示意图。

其中，1：工控机；2：红外成像处理系统；3：光源；4：红外热像仪；5：信号发生器；6：放大装置；7：风机叶片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例所述的一种风机叶片7检测装置，包括工控机1、采集单元、信息处理单元和光源3；工控机1上设有人机交互单元，工控机1与信息处理单元连接，并通过信息处理单元分别控制采集单元和光源3；采集单元和光源3分别位于待检测的风机叶片7的前方位置。工控机1通过信息处理单元给光源3发出信号，使其发出对应强度的光照射在风机叶片7上，采集单元将采集到的图像数据传递给信息处理单元，信息处理单元对图像数据进行处理后在工控机1上显示；根据检测到风机叶片7的表面情况，可判断是否存在缺陷以及识别叶片的缺陷位置和缺陷信息，对风机预防叶片失效而导致的事故有重要作用，且检测过程安全可靠，操作简单方便，检测效率高，利于推广。

进一步的，采集单元包括红外热像仪4，信息处理单元为红外成像处理系统2，红外成像处理系统2在所述工控机1提供的平台上。其中，红外热像仪4采集热像图，红外成像处理系统2对热像图进行处理；具体的为，红外热像仪4将风机叶片7因光源3照射产生红外辐射形成的热像图传送给红外成像处理系统2，红外成像处理系统2对图像数据进行处理后在工控机1上显示。

进一步的，光源3和红外热像仪4位于风机叶片7的正前方，且与风机叶片7距离为30cm，保证光源3释放的能量利用最大化和红外热像仪4接收信号的良好性。

进一步的，在进行检测时，红外热像仪4的拍摄频率与光源3的脉冲频率相匹配，其中，当红外热像仪的拍摄频率为光源脉冲频率的2倍以上，就能将光源信号较完整的采集到，即为匹配。在相匹配的频率下，红外热像仪的拍摄效果更好。

进一步的，本实施例中，光源3的脉冲频率为15HZ～100HZ，红外热像仪4的拍摄频率为30HZ～300HZ，光源3的能量≥4.8KJ，可以高效加热被检物体，有利于检测的进行。

进一步的，人机交互单元包括显示模块和输入模块，通过输入模块控制系统的参数设置及各模块的工作，通过显示模块显示红外成像处理系统2对图像数据的处理结果。其中，输入模块可以为键盘或者按键灯，显示模块为显示器。

进一步的，还包括光照调节模块，用于对光源3的光照强度进行调节。

进一步的，光照调节模块包括信号发生器5和放大装置6，信号发生器5分别与红外成像处理系统2和放大装置6连接，放大装置6与光源3连接。红外成像处理系统2通过串口线和信号发生器5连接，信号发生器5的输出端和放大装置6输入端连接，放大装置6的输出端和光源3的控制端连接。红外热像仪4的输出端和红外成像处理系统2的输入端连接。

本实施例提供的风机叶片7检测装置工作过程如下：

首先，将待检测风机叶片7的表面喷涂一层可提高检测效果并对检测结果无影响的可溶性专用黑漆，将光源3和红外热像仪4固定在风机叶片7正前方30cm处，然后将光源3的控制端和放大装置6的输出端连接，信号发生器5的输出端和放大装置6的输入端连接，红外成像处理系统2和信号发生器5连接，红外热像仪4的输出端和红外成像处理系统2的输入端连接。接着通过工控机1控制红外成像处理系统2使信号发生器5发出一定的信号，并且经过放大装置6后传送给光源3，使其发出对应强度的光；调整红外热像仪4到与光源3脉冲频率相匹配的拍摄频率，红外成像处理系统2将红外热像仪4传来的热像图进行处理后在工控机1上显示图像数据，最后根据检测到的图像数据可选择性的调整光源3强度继续检测，直到将风机叶片7信息检测完。

本实施例提供的风机叶片7检测装置，通过工控机1与红外成像处理系统2的信息交互设计，使得实验过程可控性较强，红外热像仪4与光源3通过红外成像系统、信号发生器5、放大装置6的共同作用相匹配，可以得到风机叶片7的实时数据，并在工控机1上显示，提高了检测精度和效率。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种风机叶片检测装置，其特征在于，包括工控机、采集单元、信息处理单元和光源；所述工控机上设有人机交互单元，所述工控机与所述信息处理单元连接，并通过所述信息处理单元分别控制所述采集单元和光源；所述采集单元和光源分别位于待检测的风机叶片的前方位置。

2.根据权利要求1所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述采集单元包括红外热像仪，所述信息处理单元为红外成像处理系统，所述红外热像仪采集热像图，所述红外成像处理系统对所述热像图进行处理。

3.根据权利要求2所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述光源和所述红外热像仪与所述风机叶片距离为30cm。

4.根据权利要求2所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述红外热像仪的拍摄频率与所述光源的脉冲频率相匹配。

5.根据权利要求4所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述光源的脉冲频率为15HZ～100HZ，所述红外热像仪的拍摄频率为30HZ～300HZ。

6.根据权利要求5所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述光源的能量≥4.8KJ。

7.根据权利要求2所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述人机交互单元包括显示模块和输入模块。

8.根据权利要求2所述的风机叶片检测装置，其特征在于，还包括光照调节模块。

9.根据权利要求8所述的风机叶片检测装置，其特征在于，所述光照调节模块包括信号发生器和放大装置，所述信号发生器分别与所述红外成像处理系统和放大装置连接，所述放大装置与所述光源连接。