EP2622316A1 - Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades - Google Patents

Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades

Info

Publication number
EP2622316A1
EP2622316A1 EP11760793.7A EP11760793A EP2622316A1 EP 2622316 A1 EP2622316 A1 EP 2622316A1 EP 11760793 A EP11760793 A EP 11760793A EP 2622316 A1 EP2622316 A1 EP 2622316A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
cnd
measured
temperature
map
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11760793.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jacques Bouteyre
Pascal Jouan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ArianeGroup SAS
Original Assignee
Astrium SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Astrium SAS filed Critical Astrium SAS
Publication of EP2622316A1 publication Critical patent/EP2622316A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72Investigating presence of flaws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/002Thermal testing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/83Testing, e.g. methods, components or tools therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention belongs to the field of wind turbines.
  • the invention relates to the non-destructive control of the integrity of wind turbine blades, especially large wind turbines, which must be controlled as much as possible without the need to deposit the blades.
  • Wind turbine blades are currently larger than 50 m wingspan and more than 75 m prototypes are under construction. These blades are subject to many constraints that lead to realize these blades of metal materials and or composite materials.
  • the composite materials used are of the type comprising organic fibers such as Kevlar® fibers or mineral fibers such as glass or carbon fibers which are held in a hard organic resin matrix in stacked layers to form the various assembled elements. blades.
  • the quality of the controls and their frequencies are then essential to detect the presence of defects, such as cracks, detachments or delaminations, at the earliest stages of their appearance and to repair the blades before damage to the structure. imposes major repairs, or even the integrity of the blade and the wind turbine at risk.
  • NDT non-destructive testing
  • 2009/155918 is to use a mobile platform along the mast that supports the wind turbine so that when a blade is held vertically downward and thus parallel to the carrier mast, each point of the blade surface can be inspected at all the heights along the blade by operators working from the platform to perform visual or ultrasonic checks, for example.
  • the platform When a blade has been inspected, the platform is lowered and the wind turbine is turned to place another of the blades vertically which is inspected in turn and the operation is repeated until all the blades are checked.
  • a major difficulty of this type of non-destructive testing method comes from the fact that control operations are carried out by operators located on a platform that rises from necessity to several tens of meters above the ground in difficult conditions. which requires a long period of stopping of the wind turbine to carry out the inspection, limits the quality of the controls and presents potential risks for the operators whose control is binding.
  • US 2010/0132137 discloses another type of device which implements an autonomous robot moving on the blade.
  • the blade to be controlled is placed in a horizontal position with its leading edge facing upwards and the robot comprises rolling means bearing on the leading edge of the blade to move along the span of the blade. the blade.
  • the visual inspection techniques only make it possible to detect visible defects from outside the blade and of sufficient size to be observed, that is to say, most often at a very advanced stage of the defect and the techniques ultrasonic testing that can detect internal defects are long to implement.
  • the present invention simplifies the control of wind turbine blades and improves the quality of their maintenance by offering the possibility of carrying out quality checks at short intervals without prolonged immobilization of the wind turbine in order to detect as soon as possible any damage to a wind turbine. blade.
  • the CND method of the invention for non-destructive testing of a wind turbine blade in which the structure comprises a skin which determines an outer surface of the blade and an interior volume of the hollow blade, at least partially in view of structural or non-structural elements that may be inside the blade, includes:
  • the mainly modified physical characteristic corresponds to the temperature of the fluid in the inner hollow volume of the blade. This temperature of the fluid is brought to a different value, higher or lower, of the temperature outside the blade during the first step and the physical parameter measured during the second step corresponds to a temperature of the outer surface. of the blade.
  • the change in temperature is obtained either by heating or by cooling the fluid by conventional heating or cooling means and by ensuring a circulation of the fluid in the hollow volume of the blade.
  • a rapid measurement is accurate and is advantageously achieved by infrared thermography measurement without physical contact of a measurement sensor which is maintained during measurement at a distance from the outer surface of the blade.
  • the mainly modified physical characteristic corresponds to a pressure of the fluid in the inner hollow volume of the blade.
  • This pressure of the fluid is brought to a value different from the pressure outside the blade, either at a lower pressure or at a higher pressure, during the first step and the physical parameter measured during the second step. corresponds to a geometrical dimension of the outer surface of the blade which characterizes the geometrical shape of this external surface or to a modification of dimension corresponding to the deformation of this outer surface under the effect of the modification of the pressure.
  • the generation of a differential pressure is achieved by means of a pump sealingly connected to the hollow volume of the blade which, at least during the control, is not directly connected to the ambient atmosphere.
  • the geometrical dimensions of the outer surface of the blade or its deformations are advantageously measured without contact by a laser telemetry method, by a digital photogrammetry method, by a laser interferometry method or by a shearography method.
  • the anomaly detection performed in the third step comprises a step of comparing the value measured at each point with values measured at points close to the point considered so as to establish a map of the contrasts of the points. values of the measured parameter and comprises a step of correlation of the said contrast map with internal structures of the blade, which makes it possible to detect the anomalies without the need to have a comparison reference other than the measured values on the blade under control.
  • the measured map is compared with a reference map of the values of the measured parameter which is advantageously a reference map established by measurement according to the first and second process steps on one, if applicable on the blade subjected to the CND control and checked before it is put into service, or several blades considered flawless, thus making it possible to produce a card mean reference representative of all the blades of the same model, or is a theoretical reference map established by numerical simulation of the process on a digital blade model, making it possible to produce a reference map free from any artifact related to manufacturing problems. or an undetected defect of a measured blade, which also makes it possible to simulate defects to obtain a representation of the measurement according to the method, or is a reference map established by hybridizing measured values and values obtained by simulation.
  • a reference map of the values of the measured parameter which is advantageously a reference map established by measurement according to the first and second process steps on one, if applicable on the blade subjected to the CND control and checked before it is put into service, or several blades considered flawless, thus making it possible to
  • the CND method advantageously comprises a fourth step of fault characterization by comparing the characteristics of the identified anomalies, in real time during the measurement or in deferred time, of each anomaly observed with known anomalies whose characteristics are stored in an anomaly database.
  • the invention also relates to a non-destructive NDT control system adapted to the implementation of the CND method of the invention for verifying the structural integrity of a wind turbine blade, comprising a skin determining an outer surface of the wind turbine blade. blade and an interior hollow volume of the blade, which comprises:
  • an aerothermic device for modifying the physical conditions of a fluid filling the hollow interior volume of the blade
  • a measuring device implementing one or more non-contact sensors of at least one physical parameter of the outer surface of the blade
  • the aerothermal device is a heating device, for example comprising electric heating or cooling resistors, for example a refrigeration compressor unit, modifying the temperature of a fluid in the inner hollow volume of the blade to bring this temperature to a value different from the outside temperature of the blade, by positive value or by negative value, and the non-contact measurement device sets implementing a thermal camera measuring the temperature of the outer surface of the blade or any other sensor for measuring without contact a value representative of the temperature of the outer surface of the blade.
  • the heating means of the heating device modifying the temperature of the fluid in the hollow volume of the blade are fixed in the hollow volume, inside the blade, these heating means comprising one or more heating electrical resistances and or means for maintaining fluid circulation in the hollow volume.
  • the aerothermal device is a pressure generating device, for example a gas pump, and modifying the pressure of a fluid, for example air, in the inner hollow volume of the blade and now during the control operations this pressure at a controlled value different from a pressure outside the blade of a predefined difference, positive or negative.
  • the non-contact measuring device in a first embodiment implements one or more devices for measuring the geometry of the outer surface of the blade under control by digital photogrammetry or in another embodiment uses a scanning range finder to measure the geometry of the outer surface of the blade being controlled by telemetry.
  • non-contact measuring device of the sensor such as a laser interferometer or a shearography device are also usable for measuring the deformations of the outer surface of the blade under the effect of the modification of the fluid pressure in the blade.
  • the choice of a measuring device with a non-contact sensor and a sensor support enabling the blade to be swept advantageously takes into account the speed and precision of the measurements sought and also the environmental conditions which may be very different. depending on the location of the wind turbine.
  • the non-contact measuring device can be during measurements fixed at a distance from the wind turbine, typically from the wind turbine. order of the height of the wind turbine, on the ground or on a land vehicle or on a surface vessel or be attached to an airborne platform movable along the blade in the vicinity of said blade to perform measurements at a reduced distance, typically from the order of magnitude of the rope of the profiles of the blade, or close to the surface of the blade, carried by a robot moving on the blade bearing on the blade.
  • the airborne platform is, for example, supported by a rotary-wing drone or micro-drone, controlled in position relative to the blade, or is supported by a balloon lighter than air and captive, controlled in position relative to the blade. to control.
  • FIG. 1 An overall perspective view of an example of a large three-dimensional wind turbine
  • Figure 2a A perspective view of a blade section showing the internal structure of a blade having a box type spar with two cores;
  • FIGS. 2b A perspective view of a blade section showing the internal structure of a blade comprising a spar comprising a single core separating a leading edge box from a trailing edge box;
  • FIG. 3 a schematic example of arrangement of an aerothermal device of the CND system of the invention
  • FIG. 4a an illustration of a first embodiment of an airborne platform of the device for measuring the CND system of the invention by means of a rotary wing drone or micro-drone
  • FIG. 4b an illustration of a second embodiment of an airborne platform of the device for measuring the CND system of the invention by means of a captive balloon
  • FIG. 5 a simplified synoptic presentation of the method of the invention.
  • the present method of non-destructive testing, referred to as CND, of a blade 10 of a wind turbine 100, as shown in FIG. 1, is based on the implementation of a transmission measurement technique with a remote observation. of the blade, ie without contact of measurement sensors.
  • non-contact measurement means that a measurement is made without the sensor (s) used to perform the measurement being in physical contact with a controlled surface of the blade, the support systems of the or sensors that can however rely on the blade to keep the sensor or sensors away from the surface.
  • the wind turbine blade 10 is a bearing aerodynamic shape of large elongation of which an outer surface 19 is determined geometrically by a succession of aerodynamic profiles 1 1 each corresponding to the geometry of a surface coating 1 1 1 1 and a coating of intrados 1 12 between a leading edge 1 13 and a trailing edge 1 14 and which determine the outer surface 19 of the blade as shown in Figures 2a and 2b.
  • the blade 10 is fixed on a rotating shaft integral with a technical nacelle 30 located in an upper part of a carrier mat 20 and which groups functional elements of the wind turbine: power generator, gearbox, pitch control blades. .. not detailed here.
  • the blade 10 like most large wind turbine blades in general, is hollow, for reasons of maximum relief of its mass and to save the material in which it is made.
  • the blade 10 is made in the form of a box-like structure more or less complex but most often as shown in Figure 2a a longitudinal box forming a spar 12 of the blade according to its wingspan.
  • Such a spar 12 is for example of substantially rectangular section, that is to say comprising at least two cores, a front core 121a and a rear core 121b, connected by flanges 122a, 122b and is covered with a skin 13 giving the blade its aerodynamic profiles, which vary according to the position along a span of the blade.
  • the skin 13 may be formed of several elements to reconstitute the surfaces of intrados 1 12 and extrados 1 1 1 of the blade both on the side of its leading edge 1 13 that its trailing edge 1 14 which are assembled between them and the spar 12 according to known methods such as reported fasteners and or collages.
  • said blade has a hollow volume 18 of the blade inside the skin 13 with an overall multi-box structure, in the case illustrated in FIG. 2a a leading edge box 14 between the edge 1 13 and the front soul 121a of the spar 12, a trailing edge box 15 between the rear core 121b of the spar 12 and the trailing edge 1 14 and a spar box 16 between the front webs 121a and rear 121b of the spar.
  • the spar 12 may also comprise only one core 121a as illustrated in FIG. 2b, and in this case the torsional stiffness of the blade is provided by the leading edge caissons 14 and trailing edge 15 in the absence of a spar box, or on the contrary may comprise a spar with more than two cores and delimiting a plurality of spar boxes, not shown solution.
  • the blade 10 is subjected to a stressing of its structure by a modification of at least one physical characteristic of a fluid filling the hollow volume 18 of the blade and the effects of this internal stress are observed at the outer surface 19 of the blade by measuring at least one physical parameter, sensitive to the internal stress, at different points of said outer surface to detect, by comparison to a reference value of the physical parameter at each point, anomalies in the measured parameter value that may correspond to structural defects of the blade.
  • the loading of the structure is carried out by a modification of the temperature of the fluid, a priori of the air at ambient pressure or, if appropriate, any other fluid used to fill the volume.
  • hollow 18 and used as heat transfer fluid in this first mode occupying the hollow volume 18 and the effects of this temperature change on the structure are observed from the outside of said blade by thermography means so that the consequences of the modification internal temperature and the resulting temperature gradient between the inside of the blade and its outside are observed by their thermal effects at the outer surface 19 of the skin 12, 13 to which the energy in the form of heat.
  • a first step 201 the temperature of the fluid inside the blade is modified relative to a temperature of the air outside the blade.
  • This modification of the internal fluid temperature induces a heat flux in the structure between the inside of the blade and the outside of the blade, which in each point depends on the local characteristics of the structure traversed by this heat flow. effects are observable on the outer surface of the 10 from the outside of the blade where they result in temperature differences that are a function of irregularities of the internal structure.
  • the temperature inside the blade can be brought to a higher value or a value lower than the outside temperature to induce the desired heat flow, the effects then being reflected in the outer surface 19 of the blade. blade by more or less hot locations or more or less cold points depending on the location of the surface of the blade relative to the external ambient temperature depending on whether the temperature of the internal fluid is increased or decreased.
  • a second step 202 the outer surface 19 of the blade is observed in order to establish a thermal map of said outer surface, in practice a map of the temperatures measured at different points of zones of the outer surface of the blade subjected to the control where each point of the measured surface is associated with the measured temperature.
  • a third step 203 the map of the measured temperatures established during the second step 202 is analyzed to identify thermal anomalies, that is to say temperature differences on the surface of the blade that do not reflect the temperature differences expected at the surface of the blade.
  • the identification of the thermal anomalies comprises a step of identifying thermal contrast on the thermal map that does not correspond to the effects expected by the presence of elements of the inner structure, more particularly which do not correspond to the thermal contrasts expected due to the presence of the internal structure when the observed area corresponds to the known presence of such structural elements inside the blade.
  • the thermal anomalies are identified in particular by the sign of a difference between the measured temperature and the expected temperature, and or by a contrast reflecting the intensity between the thermal anomaly, ie an absolute value of a difference between the measured temperature and the expected temperature, and or by an extent of the area having a thermal anomaly.
  • the thermal anomalies are detected by a contrasts analysis of the thermal map resulting from the measurement, that is to say that each point of the surface of the The blade for which the temperature is measured is compared with measured temperatures of neighboring points so as to identify temperature gradients at the surface of the blade which do not correspond to features of elements of the inner structure.
  • the map of the measured temperatures translated if necessary into a thermal contrast map, that is to say brought back to a reference temperature in order to neutralize the influence of the temperature. external during the measurement, is compared to a reference map of temperatures or thermal contrasts, called reference map, previously obtained 210 on a healthy blade of similar structure, so as to extract a map of thermal anomalies corresponding in any point of measure at the difference of temperature or intensity of thermal contrast between these two cards.
  • a blade has many "accidents" of normal structure, consequences of its internal structure and blade manufacturing processes that lead to a complex reference map on which the effects of minor structural defects are difficult to observe directly.
  • the reference card is for example obtained 210 by tests carried out, a priori in the factory, on one or preferably several blades checked healthy, if necessary by tests 21 1 on the blade subjected to the control in use, by any technique CND adapted, for example by ultrasound to establish a reference map established by the measurement.
  • Another method for producing the reference map is to produce a detailed numerical model of the blade structure and to determine by numerical simulation one or more reference maps theoretically established.
  • the thermal anomalies map is analyzed to identify the type and importance of the defects corresponding to these thermal anomalies.
  • the type and importance of a defect are determined in practice according to the extent of the observed thermal anomaly, the location of the anomaly, especially depending on the size of the underlying interior structure, and the intensity of the thermal anomaly.
  • a thermal anomaly corresponding to an increased thermal contrast with respect to the expected contrast, of the same sign as the temperature difference between the fluid inside the blade and the outside of the blade, and delimited by a narrow and elongated zone translates with a high probability a crack in a wall
  • a diffuse thermal anomaly and extended having a thermal contrast whose evolution is of sign reversed with respect to the temperature difference between the fluid to the
  • the inside of the blade and the outside of the blade translate with a high probability a local delamination zone of the skin 13 of the blade or a detachment of elements of the inner structure.
  • a databank 220 presenting the characteristics of the anomalies that can be observed makes it possible to characterize the defects more rapidly.
  • Such a databank 220 is advantageously made by digital fault simulation on a digital blade model so as to characterize at least the defects considered to be the most critical during a safety analysis of the wind turbine.
  • this databank 220 is enriched according to the observations made which show, during the lifetime of the wind turbines which may exceed 15 years, defects detected by the method of the invention and then characterized in the context of maintenance of the blades.
  • the maintenance operations 205 adapted: enhanced monitoring of the defect and its evolution, repair on site or removal of the blade for repair.
  • An advantage of the method is that it allows early and accurate detection of defects and thus reduce monitoring and maintenance costs and reduce the risk of unavailability of the wind turbine.
  • the stress 201 of the blade structure is achieved by the application of a differential pressure, positive or negative, between the fluid occupying the hollow volume 18 of the blade and the air outside the blade.
  • the differential pressure limited to values that are compatible with the resistance of the blade structure, causes deformations of the structure of the blade that can be observed at the level of the outer surface 19 by means of measurement methods. geometric shapes of an object.
  • non-contact measurement of the geometrical shape of the outer surface 19 of the blade it is for example implemented a measurement method by laser telemetry or by digital photogrammetry or laser interferometry or by shearography.
  • a map of the outer surface 19, here a map of the geometric deformations of said surface under the effect of the differential pressure is performed 202 and analyzed 203 to identify the geometric anomalies of the blade 10 subjected to the differential pressure, that is to say the deformations of the outer surface 19 which do not correspond to geometric deformation expected given the internal structure.
  • the identification of the geometrical anomalies results in an embodiment of the third step 203 of the identification of deformations which relative to areas adjacent to the surface of the blade do not correspond to elements of internal structure due to the positions of the deformations on the blade surface and / or their shapes and / or amplitudes.
  • the anomaly map is obtained by performing a subtraction between the geometry of the outer surface 19 of the blade 10 under control subjected to the differential pressure and the geometry of the outer surface of a similar blade. considered healthy also subjected to a differential pressure, the latter geometry of the outer surface 19 corresponding to a reference map in this case geometric shapes obtained with the differential pressure, possibly corrected for the effects of differences between the pressures implemented between the two trials.
  • the anomaly map shows the areas of the blade whose deformations are not expected with information on the position of said zones and on the amplitude of said deformations.
  • the shape of the healthy blade subjected to a differential pressure and serving as a reference for the determination of the anomalies can be obtained 210 by numerical simulations or by physical tests on blades previously verified and considered as healthy, if necessary obtained 21 1 by physical tests on the blade subjected to the control in service.
  • the anomalies are then compared 220 to a defect bank giving the characteristics of known anomalies, characteristics established by simulation or by experience.
  • the invention also relates to a CND system for non-destructive testing of a wind turbine blade according to the CND method of the invention.
  • the CND system comprises a first aerothermal device 40 for modifying the temperature of the fluid inside the blade 10 as illustrated in FIG.
  • the aerothermal device 40 comprises a generator 41 which modifies the temperature of the fluid, advantageously air, and generates in this example an interior air 43 at a temperature different from the outside air, hotter or colder than the outside air to the blade 10.
  • the temperature difference is on the one hand sufficient to cause thermal gradients in the blade structure 10 leading to detectable temperature variations on the outer surface 19 of the blade and, on the other hand, limited to compatible temperature values. with the materials and assembly methods implemented in the blade.
  • the temperature of the fluid is for example between 70 degrees centigrade and 120 degrees centigrade, acceptable temperature according to these two criteria given the means of detection of conventional temperature differences that can be implemented and current technologies for wind turbine blades.
  • the smallest dimensions of the theoretically detectable defects depend on the minimum value of the temperature differences measurable by the means implemented, it is advantageous to consider detectable temperature differences on the surface of the blade of the order of 0, 01 ° C to avoid the use of complex and expensive measurement means whose implementation in the environment of a wind turbine would be economically too penalizing.
  • a thermal camera compatible with the detection of temperature differences of this order is able with a suitable optics to provide a resolution better than one centimeter at a distance of ten meters.
  • the air generator 41 is installed in the nacelle technique 30 where it is mounted fixed and dedicated to the wind turbine to allow control operations without the requirement of special logistics to manipulate said generator.
  • the aerothermal device 40 also comprises a distributor 42 of the air produced by the air generator 41.
  • Such a distributor 42 consists mainly of one or more flexible or rigid injection pipes, which channel the hot or cold air of the air generator 41 towards the inside of the blade 10 at the level of a blade root. so that hot or cold air is injected into the hollow volume 18 of the blade through an axial opening of said blade root.
  • the air 43 is injected into the hollow volume 18 of the blade 10 in order to follow a predetermined circuit such that the entire hollow volume of the blade, or at least the desired volumes, are crossed. by a continuous flow of hot or cold air 43 from the air generator 41.
  • the air 43 injected by the blade root 17 traverses the entire blade according to its wingspan close to the end of the blade, opposite the span of the blade at the blade root, by at least one of the boxes 14, 15, 16 and follows a reverse path from the end to the blade root by the other boxes .
  • the air is for example injected into the spar box 16 and follows a reverse path through formed trailing edge and trailing edge caissons 15. by the skin of the blade.
  • the souls 121a, 121b of the spar have openings that allow air to flow from the box in which the air is injected to the caissons through which the air follows a reverse path.
  • openings are arranged close to the end of the blade and, where appropriate, are distributed along the span to distribute the injected air at different points of the other caissons and to ensure rapid homogenous heating of the fluid in the hollow volume 18.
  • the injected air 43 spring 44 of the blade also at the blade root 17.
  • the air leaving the blade 44 can be released to the outside by circulating around the injection pipe, but advantageously the air is kept in a closed circuit for better efficiency of its heating or cooling and the air outgoing 44 of the blade is returned to the air generator 41 to be recirculated.
  • the outgoing air can be released into the nacelle 30 where it is taken by the air generator 41 or back from the blade root 17 to the air generator 41 by means of one or more outlet pipes. dedicated, solution not shown.
  • the arrangement of injection and outlet piping does not present any particular problem but, in view of the rotation of the blades of the wind turbine in operation, the pipes are preferably dismountable to avoid complex rotating joints.
  • the blades 10 of the wind turbine 100 are controlled one after the other and the removable pipes allow to connect the air generator 41 successively to each of the blades to perform the controls.
  • a heating means such as one or more electrical resistors is installed, permanently or during a control, inside the blade so as to heat the air inside the blade.
  • air which is advantageously put into forced circulation inside the blade by one or more fans or turbines themselves also permanently installed or not in the blade.
  • the system also comprises a second device 50 for measuring the temperature of the surface outside the blade.
  • the measuring device 50 produces a thermal map of the blade 10 on each of these faces, at least in areas of the blade 10 to be subjected to a control by the method.
  • the second device is a thermography system implementing a non-contact sensor 51 such as a thermal camera.
  • the thermal camera is in itself a thermal camera of a conventional model implementing an infrared sensor and whose performance of both temperature detection and resolution are chosen according to the accuracy sought in the detection of defects.
  • the sensor 51 is carried by a support that allows the field of a camera lens to scan the entire outer surface to control the blade.
  • Such a support is for example a terrestrial support, ie placed on the ground or on a land vehicle or on a surface vessel, for the cases of wind turbines implanted on the marine environment, during the measurement, such as a articulated support supporting the sensor 51 to perform measurements on the different areas of the outer surface of the blade.
  • the movement of the support, stabilized if necessary, can be manual or automatic and advantageously the non-contact measuring device comprises locating means for associating each measurement with the measured area of the surface of the blade.
  • Such locating means may comprise one or more position sensors indicating the position and the orientation of the support, corresponding in practice to a zone 52 of the surface of the blade being measured by the sensor so that each image produced by the sensor may be associated with the portion of the surface of the blade 10 to which it corresponds.
  • Such locating means may also comprise identification means carried by the blade of the wind turbine, for example a scale graduated according to the span on the outer surface (19) of the blade is which is read or recorded simultaneously with the measurements. performed by the sensor (51).
  • the support is an airborne platform supported by a flying device such as a drone or a rotary wing micro-drone 53a, as illustrated in FIG. 4a, or even such as an inflated 53b captive balloon. by means of a gas lighter than air, as shown in Figure 4b, which carries the sensor 51 and which is moved along the blade 10 at a selected distance from the surface of the blade.
  • a flying device such as a drone or a rotary wing micro-drone 53a, as illustrated in FIG. 4a, or even such as an inflated 53b captive balloon.
  • a gas lighter than air as shown in Figure 4b, which carries the sensor 51 and which is moved along the blade 10 at a selected distance from the surface of the blade.
  • the piloting of the airborne platform 53a, 53b can be carried out by an operator on the ground or by an automatic pilot.
  • a robot is movably mounted on the blade 10 so as to be able to move along the entire span under the control of said blade bearing on the blade itself.
  • the robot carries at least one non-contact sensor, advantageously a plurality of sensors making measurements on different parts of the outer surface of the blade, for example the intrados and or the extrados and the zone of the edge of the blade. the attack, so as to carry out the measurements on an extended surface of the blade in a single course according to the span or a return trip depending on the span.
  • said sensors are adapted to the distances from the surface of the blade 10 to which the measurements must be made.
  • the camera will be provided with a focal lens of varying length depending on whether the observation will be carried out remotely from the ground or an airborne platform with a narrow-field objective or from a robot, necessarily at a close distance with a wide-field objective.
  • the first aerothermal device 40 is a pressure generator connected by the distributor 42 in a sealed manner to the hollow inner volume 18 of the blade 10 in order to bring the fluid, for example from the air, in this interior volume at a pressure higher or lower than the pressure of the outside air by maintaining the pressure difference, or differential pressure, at a predefined desired value substantially constant.
  • the different casings 14, 15, 16 of the blade communicate with each other via openings in the webs 121a, 121b of the spar to allow the pressure to be uniform inside the blade .
  • the differential pressure to be maintained between the inside of the blade and the outside during the measurements is a function of the structure of the blade and the sensitivity of the means for measuring the deformations of the outer surface of the blade.
  • a differential pressure of 10 to 100 millibar is generally sufficient to produce measurable deformations without risk of damaging the blade subjected to this differential pressure.
  • the second measuring device 50 performs geometric measurements of the surface outside the blade by means of a non-contact sensor 51 restoring the geometry of the zone 52 of the surface observed by said sensor.
  • Such a sensor 51 may consist, for example, of a scanning laser rangefinder, which makes it possible to obtain a measurement accuracy of the order of 0.01 mm, or of a digital photogrammetry device, or a laser interferometer or a scanning device.
  • shearography, devices which make it possible to obtain neighboring accuracies which, as in the first embodiment described, can be placed on the ground, fixed to an airborne platform 53a, 53b or carried by a robot intended to move along the following blade the precision sought and the performance of the sensors used.
  • the CND system also includes a device for processing measurements.
  • Such a measurement processing device advantageously comprises a computer with calculation units, memories and digital data storage means for receiving, in real time or in deferred time, the measurements made, for storing the reference cards and the anomaly databases and display means for presenting the results to an operator in charge of the control.
  • the calculation units are programmed to construct the map of the measured values representative of the parameter measured on the surface of the blade and to display the maps obtained and preferably to construct and display the anomaly maps which are for example displayed on a screen and or printed by visualizing the anomalies on a graphical representation of the blade by means of color code reflecting the intensity of the anomaly at each point of the blade considered.

Abstract

The method CND (200) of non-destructive testing of a wind turbine blade (10), comprises a step (201) of stressing the structure of the blade through a modification of a physical characteristic of a fluid filling the hollow interior volume (18) of the blade, a step (202) of observing zones to be tested of the exterior surface (19) of the blade, with the contactless measurement of a physical parameter on points of the exterior surface (19) of the blade and a step (203) of comparing the map of the values of the physical parameter measured with a reference map. A system CND for checking the structural integrity of a wind turbine blade (10) according to the method CND comprises an aerothermic device (40) for modifying the physical conditions, temperature or pressure, of a fluid filling the hollow interior volume (18) of the blade, a device for contactless measurement (50) of a physical parameter, temperature or dimensions, of the exterior surface (19) of the blade, and a device for processing the measurements.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE NON DESTRUCTIF  NON-DESTRUCTIVE CONTROL METHOD AND DEVICE
DE PALES D'EOLIENNES OF WOLF BLADES
La présente invention appartient au domaine des éoliennes. The present invention belongs to the field of wind turbines.
Plus particulièrement l'invention concerne le contrôle non destructif de l'intégrité des pales d'éoliennes, notamment des éoliennes de grandes dimensions, qui doivent être contrôlées autant que possible sans exiger de déposer les pales.  More particularly, the invention relates to the non-destructive control of the integrity of wind turbine blades, especially large wind turbines, which must be controlled as much as possible without the need to deposit the blades.
Le secteur de la génération d'énergie, en particulier d'énergie électrique, par le moyen d'éoliennes est en croissance rapide. La recherche des économies d'échelle et l'intérêt de capter le maximum d'énergie par éolienne conduisent à la conception de machines de plus en plus grandes avec des pales de grandes longueurs suivant l'envergure et des mats porteurs des nacelles de grandes hauteurs. The sector of energy generation, especially electrical energy, by means of wind turbines is growing rapidly. The search for economies of scale and the interest of capturing the maximum energy per wind turbine lead to the design of increasingly large machines with blades of great lengths depending on the span and masts carrying high-altitude nacelles .
Les pales d'éoliennes atteignent actuellement des dimensions en envergure supérieures à 50 m et des prototypes de plus de 75 m sont en construction. Ces pales sont l'objet de nombreuses contraintes qui conduisent à réaliser ces pales en matériaux métalliques et ou en matériaux composites.  Wind turbine blades are currently larger than 50 m wingspan and more than 75 m prototypes are under construction. These blades are subject to many constraints that lead to realize these blades of metal materials and or composite materials.
Les matériaux composites mis en œuvre sont du type comportant des fibres organiques telles que des fibres en Kevlar ® ou minérales telles que des fibres en verre ou en carbone qui sont maintenues dans une matrice en résine organique dure en couches empilées pour former les différents éléments assemblés des pales.  The composite materials used are of the type comprising organic fibers such as Kevlar® fibers or mineral fibers such as glass or carbon fibers which are held in a hard organic resin matrix in stacked layers to form the various assembled elements. blades.
Différentes technologies connues peuvent être mise en œuvre pour fabriquer de telles pales, mais lorsque la pale est en service sur une éolienne elle est soumise à de fortes contraintes mécaniques qui nécessitent d'effectuer des contrôles réguliers pour s'assurer de son intégrité et de son bon vieillissement. Les dimensions des pales des grandes éoliennes ne permettent pas, pour des considérations économiques, d'envisager de déposer ou de transporter la pale pour effectuer des contrôles fréquents et ceux-ci doivent dont être réalisés sur l'éolienne elle-même lorsque les conditions météorologiques le permettent. Various known technologies can be implemented to manufacture such blades, but when the blade is in use on a wind turbine it is subjected to strong mechanical constraints that require regular checks to ensure its integrity and its integrity. good aging. The dimensions of the blades of large wind turbines do not allow, for economic reasons, to consider depositing or transporting the blade for frequent checks and these must be carried out on the wind turbine itself when the weather conditions allow it.
La qualité des contrôles et leurs fréquences sont alors essentiels pour détecter la présence de défauts, tels que des fissures, des décollements ou des délaminations, aux stades les plus précoces de leurs apparitions et réparer les pales avant qu'un endommagement de la structure n'impose des réparations importantes, voire ne mette l'intégrité de la pale et de l'éolienne en péril.  The quality of the controls and their frequencies are then essential to detect the presence of defects, such as cracks, detachments or delaminations, at the earliest stages of their appearance and to repair the blades before damage to the structure. imposes major repairs, or even the integrity of the blade and the wind turbine at risk.
Pour réaliser le contrôle de la structure de la pale les diverses techniques connues de contrôle non destructif (CND) appliquées aux structures métalliques ou en matériaux composites sont utilisables sur une pale d'éolienne, en particulier le contrôle visuel de la surface de la pale associé ou non à des techniques de ressuage et de fluorescence, le contrôle du matériau et des assemblages par radiographies ou par ultrasons. De telles techniques sont notamment mises en œuvre en usine pour contrôler les pales lors de leur fabrication et avant leur montage. To carry out the control of the blade structure the various known techniques of non-destructive testing (NDT) applied to metal structures or composite materials can be used on a wind turbine blade, in particular the visual control of the surface of the associated blade or not to bleeding and fluorescence techniques, control of material and assemblies by X-ray or ultrasound. Such techniques are in particular implemented in the factory to control the blades during their manufacture and before assembly.
Quelle que soit la technique CND mise en œuvre, un problème qui se pose dans le cas des pales d'éolienne en service tient aux difficultés rencontrées pour accéder à tous les points de la surface extérieure de la pale pour y effectuer les opérations de contrôle.  Whatever the CND technique implemented, a problem that arises in the case of wind turbine blades in service is due to the difficulties encountered in accessing all the points of the outer surface of the blade to perform the control operations.
Diverses solutions ont été imaginées pour résoudre le problème de l'accès aux différents emplacements des pales.  Various solutions have been devised to solve the problem of access to the different locations of the blades.
Une solution connue par exemple des documents WO2009/121792 et WO A known solution for example WO2009 / 121792 and WO
2009/155918 consiste à utiliser une plateforme mobile le long du mat qui supporte l'éolienne de sorte que lorsqu'une pale est maintenue verticale vers le bas et donc parallèle au mat porteur, chaque points de la surface de la pale peut être inspectés à toute les hauteurs le long de la pale par des opérateurs travaillant depuis la plateforme pour effectuer des contrôles visuels ou par ultrasons par exemple. 2009/155918 is to use a mobile platform along the mast that supports the wind turbine so that when a blade is held vertically downward and thus parallel to the carrier mast, each point of the blade surface can be inspected at all the heights along the blade by operators working from the platform to perform visual or ultrasonic checks, for example.
Lorsqu'une pale a été inspectée, la plateforme est redescendue puis l'éolienne est tournée pour placer une autre des pales à la verticale qui est inspectée à son tour et l'opération est répétée jusqu'à ce que toutes les pales soient contrôlées. When a blade has been inspected, the platform is lowered and the wind turbine is turned to place another of the blades vertically which is inspected in turn and the operation is repeated until all the blades are checked.
Une difficulté majeure de ce type de procédé de contrôle non destructif vient du fait que les interventions de contrôle sont réalisées par des opérateurs situés sur une plateforme qui s'élève par nécessité à plusieurs dizaines de mètres au-dessus du sol dans des conditions difficiles ce qui nécessite de longue période d'arrêt de l'éolienne pour réaliser l'inspection, limite la qualité des contrôles et présente des risques potentiels pour les opérateurs dont la maîtrise est contraignante.  A major difficulty of this type of non-destructive testing method comes from the fact that control operations are carried out by operators located on a platform that rises from necessity to several tens of meters above the ground in difficult conditions. which requires a long period of stopping of the wind turbine to carry out the inspection, limits the quality of the controls and presents potential risks for the operators whose control is binding.
En outre de telles nacelles nécessitent elles-mêmes de nombreux contrôles de sécurité pour pouvoir être utilisées dans le respect des normes en vigueur.  In addition, such nacelles themselves require numerous security checks to be able to be used in compliance with the standards in force.
Le document US 2010/0132137 présente un autre type de dispositif qui met en œuvre un robot autonome se déplaçant sur la pale. Dans ce cas la pale à contrôler est placée dans une position horizontale avec son bord d'attaque orienté vers le haut et le robot comporte des moyens de roulement prenant appui sur le bord d'attaque de la pale pour se déplacer suivant l'envergure de la pale.  US 2010/0132137 discloses another type of device which implements an autonomous robot moving on the blade. In this case, the blade to be controlled is placed in a horizontal position with its leading edge facing upwards and the robot comprises rolling means bearing on the leading edge of the blade to move along the span of the blade. the blade.
Les capacités de ce type de robot s'avèrent cependant limitées par le fait que seules des zones proches du bord d'attaque de la pale peuvent être contrôlées et par le fait que la position du robot peut s'avérer instable.  The capabilities of this type of robot however are limited by the fact that only areas near the leading edge of the blade can be controlled and that the position of the robot can be unstable.
En outre le déplacement du robot au contact de la pale nécessite de prendre des précautions pour que la pale ne risque pas d'être endommagée lors du fonctionnement nominal ou non du robot.  In addition the movement of the robot in contact with the blade requires taking precautions to ensure that the blade is not likely to be damaged during nominal operation or not the robot.
Par ailleurs les techniques de contrôle visuel ne permettent de détecter que des défauts visibles depuis l'extérieur de la pale et d'une taille suffisante pour pouvoir être observés c'est à dire le plus souvent à un stade très avancé du défaut et les techniques de contrôle par ultrasons qui permettent de détecter des défauts internes sont longues à mettre en œuvre.  Moreover, the visual inspection techniques only make it possible to detect visible defects from outside the blade and of sufficient size to be observed, that is to say, most often at a very advanced stage of the defect and the techniques ultrasonic testing that can detect internal defects are long to implement.
La présente invention simplifie le contrôle des pales d'éolienne et améliore la qualité de leur maintenance en offrant la possibilité d'effectuer des contrôles de qualité à intervalles rapprochés sans immobilisation prolongée de l'éolienne afin de détecter au plus tôt tout endommagement d'une pale. Pour cela le procédé CND de l'invention de contrôle non destructif d'une pale d'éolienne, dans laquelle la structure comporte une peau qui détermine une surface extérieure de la pale et un volume intérieur de la pale creux, au moins partiellement compte tenu d'éléments structuraux ou non structuraux pouvant se trouver à l'intérieur de la pale, comporte : The present invention simplifies the control of wind turbine blades and improves the quality of their maintenance by offering the possibility of carrying out quality checks at short intervals without prolonged immobilization of the wind turbine in order to detect as soon as possible any damage to a wind turbine. blade. For this, the CND method of the invention for non-destructive testing of a wind turbine blade, in which the structure comprises a skin which determines an outer surface of the blade and an interior volume of the hollow blade, at least partially in view of structural or non-structural elements that may be inside the blade, includes:
une première étape de sollicitation de la structure de la pale par une modification d'au moins une caractéristique physique d'un fluide, en particulier de l'air si le volume intérieur de la pale est laissé en relation avec l'atmosphère, remplissant le volume intérieur creux de la pale ; - une seconde étape d'observation de zones à contrôler de la surface extérieure de la pale, cette observation comportant la réalisation de mesures sans contact, au moyen d'un ou plusieurs capteurs maintenus à distance de la surface extérieure, d'au moins un paramètre physique, sensible à la sollicitation de la première étape, sur des points de la surface extérieure de la pale de sorte à établir une carte mesurée des valeurs du paramètre physique mesuré pour les zones à contrôler ; une troisième étape de détection des anomalies par la comparaison de valeurs mesurées au cours de la seconde étape avec des valeurs nominales attendues pour une pale sans défaut notable, c'est à dire correspondant à des valeurs d'une pale saine.  a first step of biasing the structure of the blade by modifying at least one physical characteristic of a fluid, in particular air if the internal volume of the blade is left in relation with the atmosphere, filling the hollow interior volume of the blade; a second step of observing zones to be controlled on the outer surface of the blade, this observation comprising the making of non-contact measurements, by means of one or more sensors kept at a distance from the outer surface, of at least one physical parameter, sensitive to the solicitation of the first step, on points of the outer surface of the blade so as to establish a measured map of the values of the physical parameter measured for the areas to be controlled; a third step of detecting anomalies by comparing values measured during the second step with nominal values expected for a blade without significant defect, that is to say corresponding to values of a healthy blade.
Dans une première mise en œuvre du procédé CND la caractéristique physique principalement modifiée correspond à la température du fluide dans le volume creux intérieur de la pale. Cette température du fluide est portée à une valeur différente, supérieure ou inférieure, de la température à l'extérieur de la pale au cours de la première étape et le paramètre physique mesuré au cours de la seconde étape correspond à une température de la surface extérieure de la pale. In a first implementation of the CND process, the mainly modified physical characteristic corresponds to the temperature of the fluid in the inner hollow volume of the blade. This temperature of the fluid is brought to a different value, higher or lower, of the temperature outside the blade during the first step and the physical parameter measured during the second step corresponds to a temperature of the outer surface. of the blade.
La modification de la température est obtenue soit par un chauffage soit par un refroidissement du fluide par des moyens conventionnels de réchauffage ou de refroidissement et en assurant une circulation du fluide dans le volume creux de la pale. Dans ce mode de mise en œuvre une mesure rapide est précise est avantageusement réalisé par une mesure par thermographie infrarouge sans contact physique d'un capteur de mesure qui est maintenu pendant la mesure à distance de la surface extérieure de la pale. The change in temperature is obtained either by heating or by cooling the fluid by conventional heating or cooling means and by ensuring a circulation of the fluid in the hollow volume of the blade. In this embodiment, a rapid measurement is accurate and is advantageously achieved by infrared thermography measurement without physical contact of a measurement sensor which is maintained during measurement at a distance from the outer surface of the blade.
Dans une autre mise en œuvre du procédé CND, la caractéristique physique principalement modifiée correspond à une pression du fluide dans le volume creux intérieur de la pale.  In another implementation of the CND method, the mainly modified physical characteristic corresponds to a pressure of the fluid in the inner hollow volume of the blade.
Cette pression du fluide est portée à une valeur différente de la pression à l'extérieur de la pale, soit à une pression inférieure, soit à une pression supérieure, au cours de la première étape et le paramètre physique mesuré au cours de la seconde étape correspond à une dimension géométrique de la surface extérieure de la pale qui caractérise la forme géométrique de cette surface extérieure ou à une modification de dimension correspondant à la déformation de cette surface extérieure sous l'effet de la modification de la pression.  This pressure of the fluid is brought to a value different from the pressure outside the blade, either at a lower pressure or at a higher pressure, during the first step and the physical parameter measured during the second step. corresponds to a geometrical dimension of the outer surface of the blade which characterizes the geometrical shape of this external surface or to a modification of dimension corresponding to the deformation of this outer surface under the effect of the modification of the pressure.
Suivant cette application du procédé la génération d'une pression différentielle est réalisée au moyen d'une pompe raccordée de manière étanche au volume creux de la pale qui, au moins pendant le contrôle, n'est pas directement relié à l'atmosphère ambiante.  According to this application of the method the generation of a differential pressure is achieved by means of a pump sealingly connected to the hollow volume of the blade which, at least during the control, is not directly connected to the ambient atmosphere.
Dans ce mode de mise en œuvre les dimensions géométriques de la surface extérieure de la pale ou de ses déformations sont avantageusement mesurées sans contact par une méthode de télémétrie laser, par une méthode de photogrammétrie numérique, par une méthode d'interférométrie laser ou encore par une méthode de shearographie.  In this embodiment, the geometrical dimensions of the outer surface of the blade or its deformations are advantageously measured without contact by a laser telemetry method, by a digital photogrammetry method, by a laser interferometry method or by a shearography method.
Dans un mode de mise en œuvre, la détection des anomalies réalisée lors de la troisième étape comporte une étape de comparaison de la valeur mesurée en chaque point avec des valeurs mesurées en des points voisins du point considéré de sorte à établir une carte des contrastes des valeurs du paramètre mesuré et comporte une étape de corrélation de la dite carte des contrastes avec des structures internes de la pale, ce qui permet de détecter les anomalies sans qu'il soit nécessaire de disposer d'une autre référence de comparaison que les valeurs mesurées sur la pale soumise au contrôle.  In one embodiment, the anomaly detection performed in the third step comprises a step of comparing the value measured at each point with values measured at points close to the point considered so as to establish a map of the contrasts of the points. values of the measured parameter and comprises a step of correlation of the said contrast map with internal structures of the blade, which makes it possible to detect the anomalies without the need to have a comparison reference other than the measured values on the blade under control.
Dans un autre mode de mise en œuvre, la carte mesurée est comparée avec une carte de référence des valeurs du paramètre mesuré qui est avantageusement une carte de référence établie par mesure suivant les première et deuxième étapes du procédé sur une, le cas échéant sur la pale soumise au contrôle CND et contrôlée avant sa mise en service, ou plusieurs pales considérée sans défaut, permettant ainsi de réaliser une carte de référence moyenne représentative de toutes les pales du même modèle, ou bien est une carte de référence théorique établie par simulation numérique du procédé sur un modèle numérique de pale, permettant de réaliser une carte de référence exempte de tout artefact lié à des problèmes de fabrication ou de défaut non détecté d'une pale mesurée et permettant également de simuler des défauts pour en avoir une représentation de la mesure suivant le procédé, ou bien est une carte de référence établie en hybridant des valeurs mesurées et des valeurs obtenues par simulation. In another embodiment, the measured map is compared with a reference map of the values of the measured parameter which is advantageously a reference map established by measurement according to the first and second process steps on one, if applicable on the blade subjected to the CND control and checked before it is put into service, or several blades considered flawless, thus making it possible to produce a card mean reference representative of all the blades of the same model, or is a theoretical reference map established by numerical simulation of the process on a digital blade model, making it possible to produce a reference map free from any artifact related to manufacturing problems. or an undetected defect of a measured blade, which also makes it possible to simulate defects to obtain a representation of the measurement according to the method, or is a reference map established by hybridizing measured values and values obtained by simulation.
Afin de faciliter l'interprétation des anomalies observable par rapport à la carte de référence, le procédé CND comporte avantageusement une quatrième étape de caractérisation des défauts par la comparaison des caractéristiques des anomalies identifiées, en temps réel pendant la mesure ou en temps différé, de chaque anomalie observée avec des anomalies connues dont les caractéristiques sont stockées dans une banque de données d'anomalies. In order to facilitate the interpretation of the anomalies observable with respect to the reference map, the CND method advantageously comprises a fourth step of fault characterization by comparing the characteristics of the identified anomalies, in real time during the measurement or in deferred time, of each anomaly observed with known anomalies whose characteristics are stored in an anomaly database.
L'invention concerne également un système CND de contrôle non destructif adapté à la mise en œuvre du procédé CND de l'invention pour la vérification de l'intégrité structurale d'une pale d'éolienne, comportant une peau déterminant une surface extérieure de la pale et un volume creux intérieur de la pale, qui comporte :  The invention also relates to a non-destructive NDT control system adapted to the implementation of the CND method of the invention for verifying the structural integrity of a wind turbine blade, comprising a skin determining an outer surface of the wind turbine blade. blade and an interior hollow volume of the blade, which comprises:
- un dispositif aérothermique de modification des conditions physiques d'un fluide remplissant le volume intérieur creux de la pale ;  an aerothermic device for modifying the physical conditions of a fluid filling the hollow interior volume of the blade;
- un dispositif de mesure mettant en œuvre un ou plusieurs capteurs sans contact d'au moins un paramètre physique de la surface extérieure de la pale ;  a measuring device implementing one or more non-contact sensors of at least one physical parameter of the outer surface of the blade;
- un dispositif de traitement des mesures configuré pour établir une carte des valeurs mesurées du au moins un paramètre à la surface extérieure de la pale et pour identifier les anomalies de la carte des valeurs mesurées. Suivant une première forme de réalisation le système CND correspondant au premier mode de mise en œuvre du procédé, le dispositif aérothermique est un dispositif de chauffage, par exemple comportant des résistances électriques de chauffage, ou de refroidissement, par exemple un groupe compresseur de réfrigération, modifiant la température d'un fluide dans le volume creux intérieur de la pale pour porter cette température à une valeur différente de la température à l'extérieure de la pale, par valeur positive ou par valeur négative, et le dispositif de mesure sans contact met en œuvre une caméra thermique mesurant la température de la surface extérieure de la pale ou tout autre capteur permettant de mesurer sans contact une valeur représentative de la température de la surface extérieure de la pale. a measurement processing device configured to establish a map of the measured values of the at least one parameter on the outer surface of the blade and to identify the anomalies of the map of the measured values. According to a first embodiment of the CND system corresponding to the first mode of implementation of the method, the aerothermal device is a heating device, for example comprising electric heating or cooling resistors, for example a refrigeration compressor unit, modifying the temperature of a fluid in the inner hollow volume of the blade to bring this temperature to a value different from the outside temperature of the blade, by positive value or by negative value, and the non-contact measurement device sets implementing a thermal camera measuring the temperature of the outer surface of the blade or any other sensor for measuring without contact a value representative of the temperature of the outer surface of the blade.
Dans une forme de réalisation, qui permet de disposer de pales prééquipées pour lesquelles la mise en place du système CND pour procéder à un contrôle est simplifiée, les moyens de réchauffage du dispositif de chauffage modifiant la température du fluide dans le volume creux de la pale sont fixés dans le volume creux, à l'intérieur de la pale, ces moyens de réchauffage comportant une ou des résistances électriques de chauffage et ou des moyens de maintien en circulation du fluide dans le volume creux. Suivant une autre forme de réalisation, le dispositif aérothermique est un dispositif générateur de pression, par exemple une pompe à gaz, et modifiant la pression d'un fluide, par exemple de l'air, dans le volume creux intérieur de la pale et maintenant pendant les opérations de contrôle cette pression à une valeur contrôlée différente d'une pression à l'extérieure de la pale d'un écart prédéfini, positif ou négatif.  In one embodiment, which makes it possible to have pre-equipped blades for which the introduction of the CND system for carrying out a control is simplified, the heating means of the heating device modifying the temperature of the fluid in the hollow volume of the blade are fixed in the hollow volume, inside the blade, these heating means comprising one or more heating electrical resistances and or means for maintaining fluid circulation in the hollow volume. According to another embodiment, the aerothermal device is a pressure generating device, for example a gas pump, and modifying the pressure of a fluid, for example air, in the inner hollow volume of the blade and now during the control operations this pressure at a controlled value different from a pressure outside the blade of a predefined difference, positive or negative.
Pour les besoins de cette forme de réalisation du système CND, le dispositif de mesure sans contact dans une première forme de réalisation met en œuvre un ou plusieurs dispositifs pour mesurer la géométrie de la surface extérieure de la pale en cours de contrôle par photogrammétrie numérique ou dans une autre forme de réalisation met en œuvre un télémètre à balayage pour mesurer la géométrie de la surface extérieure de la pale en cours de contrôle par télémétrie.  For the purposes of this embodiment of the CND system, the non-contact measuring device in a first embodiment implements one or more devices for measuring the geometry of the outer surface of the blade under control by digital photogrammetry or in another embodiment uses a scanning range finder to measure the geometry of the outer surface of the blade being controlled by telemetry.
D'autres dispositif de mesure sans contact du capteur tels qu'un interféromètre laser ou un dispositif de shearographie sont également utilisables pour mesurer les déformations de la surface extérieure de la pale sous l'effet de la modification de la pression du fluide dans la pale. Other non-contact measuring device of the sensor such as a laser interferometer or a shearography device are also usable for measuring the deformations of the outer surface of the blade under the effect of the modification of the fluid pressure in the blade.
Ces dispositifs mis en œuvre dans le système CND ont l'avantage d'être industriellement disponibles et relativement économique ce qui permet de considérer la possibilité d'installer un dispositif aérothermique à demeure dans chaque éolienne pour faciliter la mise en place du système CND au moment de réaliser les opérations de contrôle.  These devices implemented in the CND system have the advantage of being industrially available and relatively inexpensive, which makes it possible to consider the possibility of installing a permanent aerothermal device in each wind turbine to facilitate the installation of the CND system at the moment. to carry out control operations.
Le choix d'un dispositif de mesure à capteur sans contact et d'un support de capteur permettant de réaliser un balayage de la pale prend avantageusement en compte la rapidité et la précision des mesures recherchées et également les conditions d'environnement qui peuvent très différentes en fonction de l'implantation de l'éolienne.  The choice of a measuring device with a non-contact sensor and a sensor support enabling the blade to be swept advantageously takes into account the speed and precision of the measurements sought and also the environmental conditions which may be very different. depending on the location of the wind turbine.
Suivant les conditions d'accessibilité de l'éolienne et suivant qu'il est privilégiée sur la rapidité du contrôle ou une autre condition, le dispositif de mesure sans contact peut être pendant les mesures fixé à distance de l'éolienne, typiquement de l'ordre de la hauteur de l'éolienne, au sol ou sur un véhicule terrestre ou sur un navire de surface ou être fixé à une plateforme aéroportée mobile le long de la pale à proximité de ladite pale pour effectuer des mesures à distance réduite, typiquement de l'ordre de grandeur de la corde des profils de la pale, ou encore proche de la surface de la pale, porté par un robot se déplaçant sur la pale en prenant appui sur la pale.  Depending on the accessibility conditions of the wind turbine and depending on whether it is preferred over the speed of the control or another condition, the non-contact measuring device can be during measurements fixed at a distance from the wind turbine, typically from the wind turbine. order of the height of the wind turbine, on the ground or on a land vehicle or on a surface vessel or be attached to an airborne platform movable along the blade in the vicinity of said blade to perform measurements at a reduced distance, typically from the order of magnitude of the rope of the profiles of the blade, or close to the surface of the blade, carried by a robot moving on the blade bearing on the blade.
La plateforme aéroportée est par exemple sustentée par un drone ou micro- drone à voilure tournante, contrôlé en position par rapport à la pale, ou est sustentée par un ballon plus léger que l'air et captif, contrôlé en position par rapport à la pale à contrôler.  The airborne platform is, for example, supported by a rotary-wing drone or micro-drone, controlled in position relative to the blade, or is supported by a balloon lighter than air and captive, controlled in position relative to the blade. to control.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation de l'invention non limitatifs en référence aux dessins qui représentent: Other features and advantages of the invention will be better understood on reading the following description of embodiments of the invention which are not limiting with reference to the drawings which represent:
figure 1 : Une vue en perspective d'ensemble d'un exemple d'éolienne tripale de grande dimensions; figure 2a: Une vue en perspective d'un tronçon de pale montrant la structure interne d'une pale comportant un longeron de type caisson comportant deux âmes ; FIG. 1: An overall perspective view of an example of a large three-dimensional wind turbine; Figure 2a: A perspective view of a blade section showing the internal structure of a blade having a box type spar with two cores;
figures 2b: Une vue en perspective d'un tronçon de pale montrant la structure interne d'une pale comportant un longeron comportant une seule âme séparant un caisson de bord d'attaque d'un caisson de bord de fuite;  FIGS. 2b: A perspective view of a blade section showing the internal structure of a blade comprising a spar comprising a single core separating a leading edge box from a trailing edge box;
figure 3: un exemple schématique d'agencement d'un dispositif aérothermique du système CND de l'invention  FIG. 3: a schematic example of arrangement of an aerothermal device of the CND system of the invention
figure 4a: une illustration d'un premier mode de réalisation d'une plateforme aéroportée du dispositif de mesure du système CND de l'invention au moyen d'un drone ou micro-drone à voilure tournante, figure 4b: une illustration d'un second mode de réalisation d'une plateforme aéroportée du dispositif de mesure du système CND de l'invention au moyen d'un ballon captif,  FIG. 4a: an illustration of a first embodiment of an airborne platform of the device for measuring the CND system of the invention by means of a rotary wing drone or micro-drone, FIG. 4b: an illustration of a second embodiment of an airborne platform of the device for measuring the CND system of the invention by means of a captive balloon,
figure 5: une présentation synoptique simplifiée du procédé de l'invention.  FIG. 5: a simplified synoptic presentation of the method of the invention.
Le présent procédé de contrôle non destructif, dit CND, d'une pale 10 d'une éolienne 100, telle que représentée sur la figure 1 , est basé sur la mise en œuvre d'une technique de mesure par transmission avec une observation à distance de la pale c'est à dire sans contact de capteurs de mesures. The present method of non-destructive testing, referred to as CND, of a blade 10 of a wind turbine 100, as shown in FIG. 1, is based on the implementation of a transmission measurement technique with a remote observation. of the blade, ie without contact of measurement sensors.
Dans le présent document l'expression « mesure sans contact >> signifie qu'une mesure est réalisée sans que le ou les capteurs mis en œuvre pour réaliser la mesure soient en contact physique avec une surface de la pale contrôlées, des systèmes de support du ou des capteurs pouvant cependant prendre appui sur la pale pour maintenir le capteur ou les capteurs à distance de la surface.  In this document the term "non-contact measurement" means that a measurement is made without the sensor (s) used to perform the measurement being in physical contact with a controlled surface of the blade, the support systems of the or sensors that can however rely on the blade to keep the sensor or sensors away from the surface.
La pale d'éolienne 10 est une forme aérodynamique portante de grand allongement dont une surface extérieure 19 est déterminée géométriquement par une succession de profils aérodynamiques 1 1 correspondant chacun à la géométrie d'un revêtement d'extrados 1 1 1 et d'un revêtement d'intrados 1 12 entre un bord d'attaque 1 13 et un bord de fuite 1 14 et qui déterminent la surface extérieure 19 de la pale comme illustré sur les figures 2a et 2b. The wind turbine blade 10 is a bearing aerodynamic shape of large elongation of which an outer surface 19 is determined geometrically by a succession of aerodynamic profiles 1 1 each corresponding to the geometry of a surface coating 1 1 1 1 and a coating of intrados 1 12 between a leading edge 1 13 and a trailing edge 1 14 and which determine the outer surface 19 of the blade as shown in Figures 2a and 2b.
La pale 10 est fixée sur un arbre tournant solidaire d'une nacelle technique 30 située dans une partie supérieure d'un mat porteur 20 et qui regroupe des éléments fonctionnels de l'éolienne : générateur de puissance, réducteur, contrôle de pas des pales ... non détaillés ici.  The blade 10 is fixed on a rotating shaft integral with a technical nacelle 30 located in an upper part of a carrier mat 20 and which groups functional elements of the wind turbine: power generator, gearbox, pitch control blades. .. not detailed here.
La pale 10, comme la plupart des pales d'éolienne de grandes dimensions en général, est creuse, pour des raisons d'allégement maximum de sa masse et pour économiser la matière dans laquelle elle est réalisée.  The blade 10, like most large wind turbine blades in general, is hollow, for reasons of maximum relief of its mass and to save the material in which it is made.
Pour assurer ses fonctions aérodynamiques et la transmission des efforts aérodynamiques générés lors de son fonctionnement, la pale 10 est réalisée sous la forme d'une structure de type caissons plus ou moins complexe mais comportant le plus souvent comme illustré sur la figure 2a un caisson longitudinal formant un longeron 12 de la pale suivant son envergure.  To ensure its aerodynamic functions and the transmission of aerodynamic forces generated during its operation, the blade 10 is made in the form of a box-like structure more or less complex but most often as shown in Figure 2a a longitudinal box forming a spar 12 of the blade according to its wingspan.
Un tel longeron 12 est par exemple de section sensiblement rectangulaire, c'est à dire comportant au moins deux âmes, une âme avant 121 a et une âme arrière 121 b, reliées par des semelles 122a, 122b et est recouvert d'une peau 13 donnant à la pale ses profils aérodynamiques, variables en fonction de la position suivant une envergure de la pale.  Such a spar 12 is for example of substantially rectangular section, that is to say comprising at least two cores, a front core 121a and a rear core 121b, connected by flanges 122a, 122b and is covered with a skin 13 giving the blade its aerodynamic profiles, which vary according to the position along a span of the blade.
La peau 13 peut être formée de plusieurs éléments pour reconstituer les revêtements d'intrados 1 12 et d'extrados 1 1 1 de la pale tant du côté de son bord d'attaque 1 13 que de son bord de fuite 1 14 qui sont assemblés entre eux et au longeron 12 suivant des méthodes connues comme par exemple des fixations rapportées et ou des collages.  The skin 13 may be formed of several elements to reconstitute the surfaces of intrados 1 12 and extrados 1 1 1 of the blade both on the side of its leading edge 1 13 that its trailing edge 1 14 which are assembled between them and the spar 12 according to known methods such as reported fasteners and or collages.
Suivant cette forme de réalisation de la pale 10, ladite pale présente un volume creux 18 de la pale intérieur à la peau 13 avec une structure globale multi- caissons, dans le cas illustré figure 2a un caisson de bord d'attaque 14 entre le bord d'attaque 1 13 et l'âme avant 121 a du longeron 12, un caisson de bord de fuite 15 entre l'âme arrière 121 b du longeron 12 et le bord de fuite 1 14 et un caisson de longeron 16 entre les âmes avant 121 a et arrière 121 b du longeron.  According to this embodiment of the blade 10, said blade has a hollow volume 18 of the blade inside the skin 13 with an overall multi-box structure, in the case illustrated in FIG. 2a a leading edge box 14 between the edge 1 13 and the front soul 121a of the spar 12, a trailing edge box 15 between the rear core 121b of the spar 12 and the trailing edge 1 14 and a spar box 16 between the front webs 121a and rear 121b of the spar.
Il doit être noté que le longeron 12 peut aussi ne comporter qu'une seule âme 121 a comme illustré sur la figure 2b, et dans ce cas la rigidité en torsion de la pale est assurée par les caissons de bord d'attaque 14 et ou de bord de fuite 15 en absence d'un caisson de longeron, ou au contraire peut comporter un longeron comportant plus de deux âmes et délimitant une pluralité de caissons de longeron, solution non représentée. It should be noted that the spar 12 may also comprise only one core 121a as illustrated in FIG. 2b, and in this case the torsional stiffness of the blade is provided by the leading edge caissons 14 and trailing edge 15 in the absence of a spar box, or on the contrary may comprise a spar with more than two cores and delimiting a plurality of spar boxes, not shown solution.
Les éléments structuraux de la pale qui se trouvent dans le volume déterminé par la surface extérieure 19 sont ici regroupés en partie ou en totalité suivant le cas sous l'expression « structure intérieure ».  The structural elements of the blade that are in the volume determined by the outer surface 19 are here grouped in part or in full as appropriate under the term "internal structure".
Suivant le procédé CND 200 de l'invention, présenté de manière synoptique sur la figure 5, la pale 10 est soumise à une sollicitation de sa structure par une modification d'au moins une caractéristique physique d'un fluide remplissant le volume creux 18 de la pale et les effets de cette sollicitation interne sont observés au niveau de la surface extérieure 19 de la pale par la mesure d'au moins un paramètre physique, sensible à la sollicitation interne, en différents points de ladite surface extérieure pour détecter, par comparaison à une valeur de référence du paramètre physique en chaque point, des anomalies dans la valeur du paramètre mesuré susceptibles de correspondre à des défauts de structure de la pale.  According to the method CND 200 of the invention, presented in a block diagram in FIG. 5, the blade 10 is subjected to a stressing of its structure by a modification of at least one physical characteristic of a fluid filling the hollow volume 18 of the blade and the effects of this internal stress are observed at the outer surface 19 of the blade by measuring at least one physical parameter, sensitive to the internal stress, at different points of said outer surface to detect, by comparison to a reference value of the physical parameter at each point, anomalies in the measured parameter value that may correspond to structural defects of the blade.
Dans un premier mode de mise en œuvre du procédé 200, la sollicitation de la structure est réalisée par une modification de la température du fluide, a priori de l'air à la pression ambiante ou le cas échéant tout autre fluide utilisé pour remplir le volume creux 18 et utilisé comme fluide caloporteur dans ce premier mode, occupant le volume creux 18 et les effets de cette modification de température sur la structure sont observés depuis l'extérieur de ladite pale par des moyens de thermographie de sorte que les conséquences de la modification de température interne et du gradient de température qui en résulte entre l'intérieur de la pale et son extérieur sont observées par leurs effets thermiques au niveau de la surface extérieure 19 de la peau 12, 13 vers laquelle se propage l'énergie sous forme de chaleur. In a first mode of implementation of the method 200, the loading of the structure is carried out by a modification of the temperature of the fluid, a priori of the air at ambient pressure or, if appropriate, any other fluid used to fill the volume. hollow 18 and used as heat transfer fluid in this first mode, occupying the hollow volume 18 and the effects of this temperature change on the structure are observed from the outside of said blade by thermography means so that the consequences of the modification internal temperature and the resulting temperature gradient between the inside of the blade and its outside are observed by their thermal effects at the outer surface 19 of the skin 12, 13 to which the energy in the form of heat.
Dans une première étape 201 , la température du fluide à l'intérieur de la pale est modifiée par rapport à une température de l'air à l'extérieure de la pale.  In a first step 201, the temperature of the fluid inside the blade is modified relative to a temperature of the air outside the blade.
Cette modification de la température du fluide intérieur, induit un flux de chaleur dans la structure entre l'intérieur de la pale et l'extérieur de la pale qui dépend en chaque point de caractéristiques locales de la structure traversée par ce flux de chaleur dont les effets sont observables à la surface extérieure de la pale 10 depuis l'extérieur de la pale où ils se traduisent par des différences de températures qui sont fonction d'irrégularités de la structure intérieure. This modification of the internal fluid temperature induces a heat flux in the structure between the inside of the blade and the outside of the blade, which in each point depends on the local characteristics of the structure traversed by this heat flow. effects are observable on the outer surface of the 10 from the outside of the blade where they result in temperature differences that are a function of irregularities of the internal structure.
Il doit être noté que la température à l'intérieur de la pale peut être amenée à une valeur supérieure ou à une valeur inférieure à la température extérieure pour induire le flux de chaleur recherché, les effets se traduisant alors à la surface extérieure 19 de la pale par des emplacements plus au moins chauds ou des points plus ou moins froids suivant l'emplacement considéré de la surface de la pale par rapport à la température ambiante extérieure suivant que la température du fluide interne est augmentée ou diminuée.  It should be noted that the temperature inside the blade can be brought to a higher value or a value lower than the outside temperature to induce the desired heat flow, the effects then being reflected in the outer surface 19 of the blade. blade by more or less hot locations or more or less cold points depending on the location of the surface of the blade relative to the external ambient temperature depending on whether the temperature of the internal fluid is increased or decreased.
Dans une seconde étape 202, la surface extérieure 19 de la pale est observée afin d'établir une carte thermique de ladite surface extérieure, en pratique une carte des températures mesurées en différents points de zones de la surface extérieure de pale soumise au contrôle où chaque point de la surface mesuré est associé à la température mesurée.  In a second step 202, the outer surface 19 of the blade is observed in order to establish a thermal map of said outer surface, in practice a map of the temperatures measured at different points of zones of the outer surface of the blade subjected to the control where each point of the measured surface is associated with the measured temperature.
Dans une troisième étape 203 la carte des températures mesurées établie lors de la seconde étape 202 est analysée pour identifier des anomalies thermiques, c'est à dire des différences de température à la surface de la pale qui ne traduisent pas les différences de température attendue à la surface de la pale.  In a third step 203 the map of the measured temperatures established during the second step 202 is analyzed to identify thermal anomalies, that is to say temperature differences on the surface of the blade that do not reflect the temperature differences expected at the surface of the blade.
L'identification des anomalies thermiques comporte dans un mode de réalisation de cette troisième étape 203 une étape d'identification de contraste thermiques sur la carte thermique qui ne correspondent pas à des effets attendus par la présence d'éléments de la structure intérieure, plus particulièrement qui ne correspondent pas aux contrastes thermiques attendus en raison de la présence de la structure intérieure lorsque la zone observée correspond à la présence connue de tels éléments de structure à l'intérieur de la pale.  In one embodiment of this third step 203, the identification of the thermal anomalies comprises a step of identifying thermal contrast on the thermal map that does not correspond to the effects expected by the presence of elements of the inner structure, more particularly which do not correspond to the thermal contrasts expected due to the presence of the internal structure when the observed area corresponds to the known presence of such structural elements inside the blade.
Les anomalies thermiques sont identifiées en particulier par le signe d'un écart entre la température mesurée et la température attendue, et ou par un contraste traduisant l'intensité entre l'anomalie thermique, c'est à dire une valeur absolue d'un écart entre la température mesurée et la température attendue, et ou par une étendue de la zone présentant une anomalie thermique.  The thermal anomalies are identified in particular by the sign of a difference between the measured temperature and the expected temperature, and or by a contrast reflecting the intensity between the thermal anomaly, ie an absolute value of a difference between the measured temperature and the expected temperature, and or by an extent of the area having a thermal anomaly.
Dans une méthode de mise en œuvre de cette troisième étape, les anomalies thermiques sont détectées par une analyse de contrastes de la carte thermique issue de la mesure, c'est à dire que chaque point de la surface de la pale pour lequel la température est mesurée est comparé à des températures mesurées de points voisins de sorte à identifier des gradients de température à la surface de la pale qui ne correspondent pas à des caractéristiques d'éléments de la structure intérieure. In a method of implementing this third step, the thermal anomalies are detected by a contrasts analysis of the thermal map resulting from the measurement, that is to say that each point of the surface of the The blade for which the temperature is measured is compared with measured temperatures of neighboring points so as to identify temperature gradients at the surface of the blade which do not correspond to features of elements of the inner structure.
Dans une autre méthode de mise en œuvre de cette troisième étape, la carte des températures mesurées, traduite le cas échéant en une carte des contrastes thermiques, c'est à dire ramenée à une température de référence afin de neutraliser l'influence de la température extérieure lors de la mesure, est comparée à une carte de référence de températures ou de contrastes thermiques, dite carte de référence, obtenue préalablement 210 sur une pale saine de structure similaire, de sorte à extraire une carte des anomalies thermiques correspondant en tout point de mesure à la différence de température ou d'intensité de contraste thermique entre ces deux cartes.  In another method of implementing this third step, the map of the measured temperatures, translated if necessary into a thermal contrast map, that is to say brought back to a reference temperature in order to neutralize the influence of the temperature. external during the measurement, is compared to a reference map of temperatures or thermal contrasts, called reference map, previously obtained 210 on a healthy blade of similar structure, so as to extract a map of thermal anomalies corresponding in any point of measure at the difference of temperature or intensity of thermal contrast between these two cards.
Il convient ici de noter qu'une pale comporte de nombreux « accidents >> de structure normaux, conséquences de sa structure intérieure et des procédés de fabrication de la pale qui conduisent à une carte de référence complexe sur laquelle des effets de défauts mineurs de structure sont difficilement observables directement.  It should be noted here that a blade has many "accidents" of normal structure, consequences of its internal structure and blade manufacturing processes that lead to a complex reference map on which the effects of minor structural defects are difficult to observe directly.
La carte de référence est par exemple obtenue 210 par des essais réalisés, a priori en usine, sur une ou de préférence plusieurs pales contrôlées saines, le cas échéant par des essais 21 1 sur la pale soumise au contrôle en utilisation, par toute technique CND adaptée, par exemple par ultrasons pour établir une carte de référence établie par la mesure.  The reference card is for example obtained 210 by tests carried out, a priori in the factory, on one or preferably several blades checked healthy, if necessary by tests 21 1 on the blade subjected to the control in use, by any technique CND adapted, for example by ultrasound to establish a reference map established by the measurement.
Une autre méthode pour réaliser la carte de référence consiste à réaliser un modèle numérique détaillé de la structure de la pale et de déterminer par simulation numérique une ou plusieurs cartes de références établie de manière théorique.  Another method for producing the reference map is to produce a detailed numerical model of the blade structure and to determine by numerical simulation one or more reference maps theoretically established.
Dans une quatrième étape 204, la carte des anomalies thermiques est analysée pour identifier le type et l'importance des défauts correspondants à ces anomalies thermiques. In a fourth step 204, the thermal anomalies map is analyzed to identify the type and importance of the defects corresponding to these thermal anomalies.
Le type et l'importance d'un défaut sont déterminés en pratique en fonction de l'étendue de l'anomalie thermique observée, de l'emplacement de l'anomalie, en particulier en fonction de l'importance de la structure intérieure sous-jacente, et de l'intensité de l'anomalie thermique. The type and importance of a defect are determined in practice according to the extent of the observed thermal anomaly, the location of the anomaly, especially depending on the size of the underlying interior structure, and the intensity of the thermal anomaly.
A titre d'exemples non limitatifs, une anomalie thermique correspondant à un contraste thermique augmenté par rapport au contraste attendu, de même signe que la différence de température entre le fluide à l'intérieur de la pale et l'extérieur de la pale, et délimitée par une zone étroite et allongée traduit avec une forte probabilité une fissure dans une paroi, et une anomalie thermique diffuse et étendue présentant un contraste thermique dont l'évolution est de signe inversé par rapport à la différence de température entre le fluide à l'intérieur de la pale et l'extérieur de la pale traduit avec une forte probabilité une zone de délamination locale de la peau 13 de la pale ou un décollement d'éléments de la structure intérieure.  By way of nonlimiting examples, a thermal anomaly corresponding to an increased thermal contrast with respect to the expected contrast, of the same sign as the temperature difference between the fluid inside the blade and the outside of the blade, and delimited by a narrow and elongated zone translates with a high probability a crack in a wall, and a diffuse thermal anomaly and extended having a thermal contrast whose evolution is of sign reversed with respect to the temperature difference between the fluid to the The inside of the blade and the outside of the blade translate with a high probability a local delamination zone of the skin 13 of the blade or a detachment of elements of the inner structure.
Avantageusement une banque de données 220 présentant les caractéristiques des anomalies susceptibles d'être observées permet de caractériser plus rapidement les défauts.  Advantageously, a databank 220 presenting the characteristics of the anomalies that can be observed makes it possible to characterize the defects more rapidly.
Une telle banque de données 220 est avantageusement réalisée par la simulation numérique de défauts sur un modèle numérique de pale de sorte à caractériser au moins les défauts considérés comme les plus critiques lors d'une analyse de sécurité de l'éolienne.  Such a databank 220 is advantageously made by digital fault simulation on a digital blade model so as to characterize at least the defects considered to be the most critical during a safety analysis of the wind turbine.
De préférence cette banque de données 220 est enrichie en fonction des observations réalisées qui mettent en évidence, au cours de la vie des éoliennes qui peut dépasser 15 années, des défauts ayant été détectés par le procédé de l'invention puis caractérisés dans le cadre de la maintenance des pales.  Preferably, this databank 220 is enriched according to the observations made which show, during the lifetime of the wind turbines which may exceed 15 years, defects detected by the method of the invention and then characterized in the context of maintenance of the blades.
Une fois un défaut détecté et caractérisé, de manière conventionnelle il est réalisé les opérations de maintenance 205 adaptées : surveillance renforcée du défaut et de son évolution, réparation sur site ou dépose de la pale pour réparation.  Once a defect detected and characterized, conventionally it is carried out the maintenance operations 205 adapted: enhanced monitoring of the defect and its evolution, repair on site or removal of the blade for repair.
Un avantage du procédé est qu'il permet de réaliser des détections précoces et précises des défauts et donc de réduire les coûts de surveillance et maintenance et de diminuer les risques d'indisponibilité de l'éolienne.  An advantage of the method is that it allows early and accurate detection of defects and thus reduce monitoring and maintenance costs and reduce the risk of unavailability of the wind turbine.
Dans un autre mode de mise en œuvre du procédé, la sollicitation 201 de la structure de la pale est réalisée par l'application d'une pression différentielle, positive ou négative, entre le fluide occupant le volume creux 18 de la pale et l'air extérieur à la pale. In another mode of implementation of the method, the stress 201 of the blade structure is achieved by the application of a differential pressure, positive or negative, between the fluid occupying the hollow volume 18 of the blade and the air outside the blade.
Dans ce mode de mise en œuvre, la pression différentielle, limitée à des valeurs compatibles avec la résistance de la structure de la pale, provoque des déformations de la structure de la pale observables au niveau de la surface extérieure 19 par des procédés de mesure des formes géométriques d'un objet.  In this embodiment, the differential pressure, limited to values that are compatible with the resistance of the blade structure, causes deformations of the structure of the blade that can be observed at the level of the outer surface 19 by means of measurement methods. geometric shapes of an object.
Pour effectuer la mesure sans contact de la forme géométrique de la surface extérieure 19 de la pale, il est par exemple mis en œuvre un procédé de mesure par télémétrie laser ou par photogrammétrie numérique ou par interférométrie laser ou encore par shearographie.  For non-contact measurement of the geometrical shape of the outer surface 19 of the blade, it is for example implemented a measurement method by laser telemetry or by digital photogrammetry or laser interferometry or by shearography.
De manière similaire au premier mode de mise en œuvre décrit, une carte de la surface extérieure 19, ici une carte des déformations géométriques de la dite surface sous l'effet de la pression différentielle est réalisée 202 puis analysée 203 pour identifier les anomalies géométriques de la pale 10 soumise à la pression différentielle, c'est à dire les déformations de la surface extérieure 19 qui ne correspondent pas à des déformations géométriques attendues compte tenu de la structure intérieure. Similarly to the first embodiment described, a map of the outer surface 19, here a map of the geometric deformations of said surface under the effect of the differential pressure is performed 202 and analyzed 203 to identify the geometric anomalies of the blade 10 subjected to the differential pressure, that is to say the deformations of the outer surface 19 which do not correspond to geometric deformation expected given the internal structure.
L'identification des anomalies géométriques résulte dans un mode de réalisation de la troisième étape 203 de l'identification de déformations qui par rapport à des zones voisines de la surface de la pale ne correspondent pas à des éléments de structure intérieure en raison des positions des déformations à la surface de la pale et ou de leurs formes et ou de leurs amplitudes.  The identification of the geometrical anomalies results in an embodiment of the third step 203 of the identification of deformations which relative to areas adjacent to the surface of the blade do not correspond to elements of internal structure due to the positions of the deformations on the blade surface and / or their shapes and / or amplitudes.
Dans un autre mode de réalisation, la carte des anomalies est obtenue en réalisant une soustraction entre la géométrie de la surface extérieure 19 de la pale 10 en cours de contrôle soumise à la pression différentielle et la géométrie de la surface extérieure d'une pale similaire considérée saine également soumise à une pression différentielle, cette dernière géométrie de la surface extérieure 19 correspondant à une carte de référence dans ce cas des formes géométriques obtenue avec la pression différentielle, éventuellement corrigée des effets de différences entre les pressions mises en œuvre entre les deux essais. Ainsi la carte des anomalies présente les zones de la pale dont les déformations ne sont pas attendues avec une information sur la position des dites zones et sur l'amplitude des dites déformations. In another embodiment, the anomaly map is obtained by performing a subtraction between the geometry of the outer surface 19 of the blade 10 under control subjected to the differential pressure and the geometry of the outer surface of a similar blade. considered healthy also subjected to a differential pressure, the latter geometry of the outer surface 19 corresponding to a reference map in this case geometric shapes obtained with the differential pressure, possibly corrected for the effects of differences between the pressures implemented between the two trials. Thus, the anomaly map shows the areas of the blade whose deformations are not expected with information on the position of said zones and on the amplitude of said deformations.
La forme de la pale saine soumise à une pression différentielle et servant de référence à la détermination des anomalies peut être obtenue 210 par des simulations numériques ou par des essais physiques sur des pales préalablement vérifiées et considérées comme saines, le cas échéant obtenue 21 1 par des essais physiques sur la pale soumise au contrôle en service. Les anomalies sont alors comparées 220 à une banque de défauts donnant les caractéristiques d'anomalies connues, caractéristiques établies par simulation ou par expérience.  The shape of the healthy blade subjected to a differential pressure and serving as a reference for the determination of the anomalies can be obtained 210 by numerical simulations or by physical tests on blades previously verified and considered as healthy, if necessary obtained 21 1 by physical tests on the blade subjected to the control in service. The anomalies are then compared 220 to a defect bank giving the characteristics of known anomalies, characteristics established by simulation or by experience.
L'invention concerne également un système CND pour le contrôle non destructif d'une pale d'éolienne suivant le procédé CND de l'invention. The invention also relates to a CND system for non-destructive testing of a wind turbine blade according to the CND method of the invention.
Pour la mise en œuvre du premier mode décrit du procédé CND, le système CND comporte un premier dispositif aérothermique 40 de modification de la température du fluide à l'intérieur de la pale 10 comme illustré sur la figure 3.  For the implementation of the first described mode of the CND process, the CND system comprises a first aerothermal device 40 for modifying the temperature of the fluid inside the blade 10 as illustrated in FIG.
Le dispositif aérothermique 40 comporte un générateur 41 qui modifie la température du fluide, avantageusement de l'air, et génère dans cet exemple un air intérieur 43 à une température différente de l'air extérieur, plus chaud ou plus froid que l'air extérieur à la pale 10.  The aerothermal device 40 comprises a generator 41 which modifies the temperature of the fluid, advantageously air, and generates in this example an interior air 43 at a temperature different from the outside air, hotter or colder than the outside air to the blade 10.
L'écart de température est d'une part suffisant pour provoquer des gradients thermiques dans la structure de la pale 10 conduisant à des variations de température détectables à la surface extérieure 19 de la pale et d'autre part limité à des valeurs de températures compatibles avec les matériaux et les procédés d'assemblage mis en œuvre dans la pale.  The temperature difference is on the one hand sufficient to cause thermal gradients in the blade structure 10 leading to detectable temperature variations on the outer surface 19 of the blade and, on the other hand, limited to compatible temperature values. with the materials and assembly methods implemented in the blade.
Dans un exemple de réalisation mettant en œuvre un fluide surchauffé envoyé à l'intérieur de la pale, la température du fluide est par exemple compris entre 70 degrés centigrades et 120 degrés centigrade, température acceptables suivant ces deux critères compte tenu des moyens de détection des écarts de température conventionnels susceptible d'être mis en œuvre et des technologies actuelles des pales d'éoliennes. Bien que les plus petites dimensions des défauts détectables théoriquement dépendent de la valeur minimale des écarts de températures mesurables par les moyens mis en œuvre, il est avantageux de considérer des écarts de température détectables à la surface de la pale de l'ordre de 0,01 °C pour éviter l'utilisation de moyens de mesure complexe et coûteux dont la mise en œuvre dans l'environnement d'une éolienne serait économiquement trop pénalisante. Une caméra thermique compatible avec la détection d'écarts de température de cet ordre est en mesure avec une optique adaptée de fournir une résolution meilleure que le centimètre à une distance de dix mètres. In an exemplary embodiment implementing a superheated fluid sent inside the blade, the temperature of the fluid is for example between 70 degrees centigrade and 120 degrees centigrade, acceptable temperature according to these two criteria given the means of detection of conventional temperature differences that can be implemented and current technologies for wind turbine blades. Although the smallest dimensions of the theoretically detectable defects depend on the minimum value of the temperature differences measurable by the means implemented, it is advantageous to consider detectable temperature differences on the surface of the blade of the order of 0, 01 ° C to avoid the use of complex and expensive measurement means whose implementation in the environment of a wind turbine would be economically too penalizing. A thermal camera compatible with the detection of temperature differences of this order is able with a suitable optics to provide a resolution better than one centimeter at a distance of ten meters.
Dans une forme préférée de réalisation le générateur d'air 41 est installé dans la nacelle technique 30 où il est monté fixe et dédié à la l'éolienne considérée pour permettre des opérations de contrôle sans exigence d'une logistique particulière pour manipuler ledit générateur.  In a preferred embodiment, the air generator 41 is installed in the nacelle technique 30 where it is mounted fixed and dedicated to the wind turbine to allow control operations without the requirement of special logistics to manipulate said generator.
Le dispositif aérothermique 40 comporte également un distributeur 42 de l'air produit par le générateur d'air 41 .  The aerothermal device 40 also comprises a distributor 42 of the air produced by the air generator 41.
Un tel distributeur 42 consiste principalement en une ou plusieurs tuyauteries d'injection, souples ou rigides, qui canalisent l'air chaud ou froid du générateur d'air 41 vers l'intérieur de la pale 10 au niveau d'un pied de pale 17 de sorte que l'air chaud ou froid est injecté dans le volume creux 18 de la pale par une ouverture axiale dudit pied de pale.  Such a distributor 42 consists mainly of one or more flexible or rigid injection pipes, which channel the hot or cold air of the air generator 41 towards the inside of the blade 10 at the level of a blade root. so that hot or cold air is injected into the hollow volume 18 of the blade through an axial opening of said blade root.
Il est dans ce cas pris avantage de la structure générale des pales d'éoliennes dont le pied de pale 17 correspondant à l'extrémité située du côté fixé à la nacelle 30 est accessible.  In this case, it takes advantage of the general structure of the wind turbine blades whose blade root 17 corresponding to the end located on the side fixed to the nacelle 30 is accessible.
Dans le cas de l'invention l'air 43 est injecté dans le volume creux 18 de la pale 10 afin de suivre un circuit prédéterminé tel que l'ensemble du volume creux de la pale, ou au moins les volumes souhaités, se trouvent traversés par un flux continu de l'air 43 chaud ou froid provenant du générateur d'air 41 .  In the case of the invention the air 43 is injected into the hollow volume 18 of the blade 10 in order to follow a predetermined circuit such that the entire hollow volume of the blade, or at least the desired volumes, are crossed. by a continuous flow of hot or cold air 43 from the air generator 41.
Pour garantir un tel résultat, il est avantageusement fait usage de la structure intérieure de la pale 10, adaptée le cas échéant, de sorte que l'air 43 injecté par le pied de pale 17 traverse toute la pale suivant son envergure jusqu'à proximité de l'extrémité de la pale, opposée suivant l'envergure de la pale au pied de pale, par au moins un des caissons 14, 15, 16 et suive un trajet inverse depuis l'extrémité vers le pied de pale par les autres caissons. Dans l'exemple de pale dont la section est illustrée sur la figure 2a, l'air est par exemple injecté dans le caisson de longeron 16 et suit un trajet inverse par les caissons de bord d'attaque 14 et de bord de fuite 15 formés par la peau de la pale. To guarantee such a result, it is advantageously made use of the internal structure of the blade 10, adapted if necessary, so that the air 43 injected by the blade root 17 traverses the entire blade according to its wingspan close to the end of the blade, opposite the span of the blade at the blade root, by at least one of the boxes 14, 15, 16 and follows a reverse path from the end to the blade root by the other boxes . In the example of a blade whose section is illustrated in FIG. 2a, the air is for example injected into the spar box 16 and follows a reverse path through formed trailing edge and trailing edge caissons 15. by the skin of the blade.
Les âmes 121 a, 121 b du longeron comportent des ouvertures qui permettent à l'air de circuler depuis le caisson dans lequel l'air est injecté vers les caissons par lesquels l'air suit un chemin inverse.  The souls 121a, 121b of the spar have openings that allow air to flow from the box in which the air is injected to the caissons through which the air follows a reverse path.
Ces ouvertures sont agencées proches de l'extrémité de la pale et le cas échéant sont réparties suivant l'envergure pour distribuer l'air injecté en différents points des autres caissons et assurer une mise en température homogène rapide du fluide dans le volume creux 18.  These openings are arranged close to the end of the blade and, where appropriate, are distributed along the span to distribute the injected air at different points of the other caissons and to ensure rapid homogenous heating of the fluid in the hollow volume 18.
Pour assurer la circulation de l'air, l'air injecté 43 ressort 44 de la pale également au niveau du pied de pale 17.  To ensure the flow of air, the injected air 43 spring 44 of the blade also at the blade root 17.
L'air sortant 44 de la pale peut être libéré vers l'extérieur en circulant autour de la tuyauterie d'injection, mais avantageusement l'air est conservé en circuit fermé pour une meilleure efficacité de son réchauffement ou de son refroidissement et l'air sortant 44 de la pale est retourné vers le générateur d'air 41 pour y être recirculé. Dans ce cas l'air sortant peut être libéré dans la nacelle 30 où il est prélevé par le générateur d'air 41 ou revenir du pied de pale 17 vers le générateur d'air 41 par le moyen d'une ou plusieurs tuyauteries de sortie dédiées, solution non représentée.  The air leaving the blade 44 can be released to the outside by circulating around the injection pipe, but advantageously the air is kept in a closed circuit for better efficiency of its heating or cooling and the air outgoing 44 of the blade is returned to the air generator 41 to be recirculated. In this case, the outgoing air can be released into the nacelle 30 where it is taken by the air generator 41 or back from the blade root 17 to the air generator 41 by means of one or more outlet pipes. dedicated, solution not shown.
L'agencement de tuyauteries d'injection et de sortie ne présente pas de problème particulier mais, compte tenu de la rotation des pales de l'éolienne en fonctionnement, les tuyauteries sont de préférence démontables pour éviter des joints tournants complexes.  The arrangement of injection and outlet piping does not present any particular problem but, in view of the rotation of the blades of the wind turbine in operation, the pipes are preferably dismountable to avoid complex rotating joints.
De manière avantageuse les pales 10 de l'éolienne 100 sont contrôlées l'une après l'autre et les tuyauteries démontables permettent de raccorder le générateur d'air 41 successivement à chacune des pales pour réaliser les contrôles.  Advantageously, the blades 10 of the wind turbine 100 are controlled one after the other and the removable pipes allow to connect the air generator 41 successively to each of the blades to perform the controls.
Dans une variante de réalisation, un moyen de chauffage tel qu'une ou plusieurs résistances électriques est installé, en permanence ou lors d'un contrôle, à l'intérieur de la pale de sorte à chauffer l'air à l'intérieur de la pale, air qui est avantageusement mis en circulation forcée à l'intérieur de la pale par un ou des ventilateurs ou turbines eux-mêmes également installés à demeure ou non dans la pale. In an alternative embodiment, a heating means such as one or more electrical resistors is installed, permanently or during a control, inside the blade so as to heat the air inside the blade. air which is advantageously put into forced circulation inside the blade by one or more fans or turbines themselves also permanently installed or not in the blade.
Pour la mise en œuvre du premier mode décrit du procédé, le système comporte également un second dispositif 50 de mesure de la température de la surface à l'extérieur de la pale. For the implementation of the first described mode of the method, the system also comprises a second device 50 for measuring the temperature of the surface outside the blade.
Le dispositif de mesure 50 réalise une carte thermique de la pale 10 sur chacune de ces faces, au moins dans des zones de la pale 10 devant être soumises à un contrôle par le procédé.  The measuring device 50 produces a thermal map of the blade 10 on each of these faces, at least in areas of the blade 10 to be subjected to a control by the method.
Dans un mode préféré de réalisation, le second dispositif est un système de thermographie mettant en œuvre un capteur sans contact 51 tel qu'une caméra thermique.  In a preferred embodiment, the second device is a thermography system implementing a non-contact sensor 51 such as a thermal camera.
La caméra thermique est en elle même une caméra thermique d'un modèle conventionnel mettant en œuvre un capteur infrarouge et dont les performances tant de détection de températures que de résolution sont choisies en fonction de la précision recherchée dans la détection des défauts.  The thermal camera is in itself a thermal camera of a conventional model implementing an infrared sensor and whose performance of both temperature detection and resolution are chosen according to the accuracy sought in the detection of defects.
Le capteur 51 est porté par un support qui permet au champ d'un objectif de la caméra de balayer toute la surface extérieure à contrôler de la pale.  The sensor 51 is carried by a support that allows the field of a camera lens to scan the entire outer surface to control the blade.
Un tel support est par exemple un support terrestre, c'est à dire posé au sol ou sur un véhicule terrestre ou sur un navire de surface, pour les cas d'éoliennes implantées sur le milieu marin, pendant la mesure, tel qu'un support articulé supportant le capteur 51 pour effectuer les mesures sur les différentes zones de la surface extérieure de la pale.  Such a support is for example a terrestrial support, ie placed on the ground or on a land vehicle or on a surface vessel, for the cases of wind turbines implanted on the marine environment, during the measurement, such as a articulated support supporting the sensor 51 to perform measurements on the different areas of the outer surface of the blade.
Le mouvement du support, stabilisé si besoin, peut être manuel ou automatique et avantageusement le dispositif de mesure sans contact comporte des moyens de localisation pour associer chaque mesure à la zone mesurée de la surface de la pale.  The movement of the support, stabilized if necessary, can be manual or automatic and advantageously the non-contact measuring device comprises locating means for associating each measurement with the measured area of the surface of the blade.
De tels moyens de localisation peuvent comporter un ou des capteurs de position indiquant la position et l'orientation du support, correspondant en pratique à une zone 52 de la surface de la pale en cours de mesure par le capteur de sorte que chaque image réalisée par le capteur puisse être associée à la partie de la surface de la pale 10 à laquelle elle correspond. De tels moyens de localisation peuvent également comporter des moyens d'identification portée par la pale de l'éolienne, par exemple une échelle graduée suivant l'envergure sur la surface extérieure (19) de la pale est qui est lue ou enregistrée simultanément aux mesures effectuées par le capteur (51 ). Such locating means may comprise one or more position sensors indicating the position and the orientation of the support, corresponding in practice to a zone 52 of the surface of the blade being measured by the sensor so that each image produced by the sensor may be associated with the portion of the surface of the blade 10 to which it corresponds. Such locating means may also comprise identification means carried by the blade of the wind turbine, for example a scale graduated according to the span on the outer surface (19) of the blade is which is read or recorded simultaneously with the measurements. performed by the sensor (51).
Dans une autre forme de réalisation, le support est une plateforme aéroportée sustentée par un dispositif volant tel qu'un drone ou un micro-drone à voilure tournante 53a, comme illustré sur la figure 4a, ou encore tel qu'un ballon captif 53b gonflé au moyen d'un gaz plus léger que l'air, comme illustré sur la figure 4b, qui porte le capteur 51 et qui est déplacé le long de la pale 10 à une distance choisie de la surface de la pale.  In another embodiment, the support is an airborne platform supported by a flying device such as a drone or a rotary wing micro-drone 53a, as illustrated in FIG. 4a, or even such as an inflated 53b captive balloon. by means of a gas lighter than air, as shown in Figure 4b, which carries the sensor 51 and which is moved along the blade 10 at a selected distance from the surface of the blade.
Dans ces exemples de réalisation le pilotage de la plateforme aéroportée 53a, 53b peut être réalisé par un opérateur au sol ou par un pilotage automatique.  In these exemplary embodiments, the piloting of the airborne platform 53a, 53b can be carried out by an operator on the ground or by an automatic pilot.
Dans cette forme de réalisation avantageusement des capteurs de position de la plateforme aéroportée dans l'espace, par exemple par télémétrie laser, et si besoin d'orientation du capteur 51 sur ladite plateforme aéroportée, et ou par la détection de repères tels que des cibles visibles sur la surface extérieure (19) de la pale, permettent de piloter la plateforme aéroportée et d'associer chaque image réalisée par le capteur à la partie 52 de la surface de la pale correspondante.  In this embodiment advantageously position sensors of the airborne platform in space, for example by laser telemetry, and if necessary orientation of the sensor 51 on said airborne platform, and or by the detection of markers such as targets visible on the outer surface (19) of the blade, used to control the airborne platform and associate each image made by the sensor to the portion 52 of the surface of the corresponding blade.
L'utilisation d'une plateforme aéroportée 53a, 53b permet de réaliser avec des capteurs économiques des mesures rapprochées d'une plus grande résolution et précision que lorsque les images sont prises à distance.  The use of an airborne platform 53a, 53b makes it possible to produce with economic sensors closer measurements of greater resolution and precision than when the images are taken at a distance.
Dans une autre forme de réalisation du support, non illustrée, un robot est monté mobile sur la pale 10 de sorte à pouvoir se déplacer suivant toute l'envergure soumise au contrôle de ladite pale en prenant appui sur la pale elle- même. Le robot est porteur d'au moins un capteur sans contact, avantageusement d'une pluralité de capteurs effectuant les mesures sur des parties différentes de la surface extérieure de la pale par exemple l'intrados et ou l'extrados et la zone du bord d'attaque, de sorte à réaliser les mesures sur une surface étendue de la pale en un seul parcours suivant l'envergure ou un aller et retour suivant l'envergure.  In another embodiment of the support, not illustrated, a robot is movably mounted on the blade 10 so as to be able to move along the entire span under the control of said blade bearing on the blade itself. The robot carries at least one non-contact sensor, advantageously a plurality of sensors making measurements on different parts of the outer surface of the blade, for example the intrados and or the extrados and the zone of the edge of the blade. the attack, so as to carry out the measurements on an extended surface of the blade in a single course according to the span or a return trip depending on the span.
Suivant la forme de réalisation du support du ou des capteurs, lesdits capteurs sont adaptés aux distances de la surface de la pale 10 auxquelles les mesures doivent être effectuées. Par exemple dans le cas d'un capteur de type caméra, la caméra sera pourvue d'un objectif de focale plus ou moins longue suivant que l'observation sera réalisée à distance depuis le sol ou une plateforme aéroportée avec un objectif à champ étroit ou depuis un robot, nécessairement à une distance rapprochée avec un objectif à large champ. Pour la mise en œuvre du second mode décrit du procédé, le premier dispositif aérothermique 40 est un générateur de pression relié par le distributeur 42 de manière étanche au volume intérieur creux 18 de la pale 10 afin d'amener le fluide, par exemple de l'air, dans ce volume intérieur à une pression supérieure ou inférieure à la pression de l'air extérieur en maintenant la différence des pressions, ou pression différentielle, à une valeur voulue prédéfinie sensiblement constante. According to the embodiment of the support of the one or more sensors, said sensors are adapted to the distances from the surface of the blade 10 to which the measurements must be made. For example, in the case of a camera type sensor, the camera will be provided with a focal lens of varying length depending on whether the observation will be carried out remotely from the ground or an airborne platform with a narrow-field objective or from a robot, necessarily at a close distance with a wide-field objective. For the implementation of the second described mode of the process, the first aerothermal device 40 is a pressure generator connected by the distributor 42 in a sealed manner to the hollow inner volume 18 of the blade 10 in order to bring the fluid, for example from the air, in this interior volume at a pressure higher or lower than the pressure of the outside air by maintaining the pressure difference, or differential pressure, at a predefined desired value substantially constant.
Dans ce cas les différents caissons 14, 15, 16 de la pale communiquent entre eux par l'intermédiaire d'ouvertures dans les âmes 121 a, 121 b du longeron pour permettre à la pression d'être uniforme à l'intérieur de la pale.  In this case the different casings 14, 15, 16 of the blade communicate with each other via openings in the webs 121a, 121b of the spar to allow the pressure to be uniform inside the blade .
La pression différentielle devant être maintenue entre l'intérieur de la pale et l'extérieur pendant les mesures est fonction de la structure de la pale et de la sensibilité des moyens de mesure des déformations de la surface extérieure de la pale.  The differential pressure to be maintained between the inside of the blade and the outside during the measurements is a function of the structure of the blade and the sensitivity of the means for measuring the deformations of the outer surface of the blade.
En pratique, pour les pales connues, une pression différentielle de 10 à 100 millibar est généralement suffisante pour produire des déformations mesurables sans risque d'endommager la pale soumise à cette pression différentielle.  In practice, for known blades, a differential pressure of 10 to 100 millibar is generally sufficient to produce measurable deformations without risk of damaging the blade subjected to this differential pressure.
Dans ce mode de réalisation, le second dispositif 50 de mesure effectue des mesures géométriques de la surface à l'extérieur de la pale au moyen d'un capteur sans contact 51 restituant la géométrie de la zone 52 de la surface observée par ledit capteur.  In this embodiment, the second measuring device 50 performs geometric measurements of the surface outside the blade by means of a non-contact sensor 51 restoring the geometry of the zone 52 of the surface observed by said sensor.
Un tel capteur 51 peut consister par exemple en un télémètre laser à balayage, qui permet d'obtenir une précision de mesure de l'ordre de 0,01 mm, ou en un dispositif de photogrammétrie numérique, ou un interféromètre laser ou un dispositif de shearographie, dispositifs qui permettent d'obtenir des précisions voisines, qui comme dans le premier mode de réalisation décrit peut être placé au sol, fixé à une plateforme aéroportée 53a, 53b ou porté par un robot destiné à se déplacer le long de la pale suivant la précision recherchée et les performances des capteurs utilisés. Par ailleurs, le système CND comporte également un dispositif de traitement des mesures. Such a sensor 51 may consist, for example, of a scanning laser rangefinder, which makes it possible to obtain a measurement accuracy of the order of 0.01 mm, or of a digital photogrammetry device, or a laser interferometer or a scanning device. shearography, devices which make it possible to obtain neighboring accuracies which, as in the first embodiment described, can be placed on the ground, fixed to an airborne platform 53a, 53b or carried by a robot intended to move along the following blade the precision sought and the performance of the sensors used. In addition, the CND system also includes a device for processing measurements.
Un tel dispositif de traitement des mesures comporte avantageusement un calculateur avec des unités de calcul, des mémoires et des moyens de stockage de données numériques pour recevoir, en temps réel ou en temps différé, les mesures réalisées, pour stocker les cartes de référence et les bases de données des anomalies et des moyens d'affichage pour présenter les résultats à un opérateur en charge du contrôle.  Such a measurement processing device advantageously comprises a computer with calculation units, memories and digital data storage means for receiving, in real time or in deferred time, the measurements made, for storing the reference cards and the anomaly databases and display means for presenting the results to an operator in charge of the control.
Les unités de calcul sont programmées pour construire la carte des valeurs mesurées représentative du paramètre mesuré à la surface de la pale et pour afficher les cartes obtenues et de préférence pour construire et afficher les cartes des anomalies qui sont par exemple affichées sur un écran et ou imprimées en visualisant les anomalies sur une représentation graphique de la pale au moyens de code de couleur traduisant l'intensité de l'anomalie en chaque point considéré de la pale.  The calculation units are programmed to construct the map of the measured values representative of the parameter measured on the surface of the blade and to display the maps obtained and preferably to construct and display the anomaly maps which are for example displayed on a screen and or printed by visualizing the anomalies on a graphical representation of the blade by means of color code reflecting the intensity of the anomaly at each point of the blade considered.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S R E V E N D I C A T IO N S
- Procédé CND (200) de contrôle non destructif d'une pale d'éolienne (10), une structure de ladite pale comportant une peau (13) déterminant une surface extérieure (19) de la pale et un volume creux (18) intérieur de la pale, ledit procédé CND comportant : - CND method (200) for non-destructive testing of a wind turbine blade (10), a structure of said blade having a skin (13) defining an outer surface (19) of the blade and an inner hollow space (18) of the blade, said CND process comprising:
une première étape (201 ) de sollicitation de la structure de la pale par une modification d'au moins une caractéristique physique d'un fluide remplissant le volume creux (18) de la pale ;  a first step (201) for biasing the blade structure by modifying at least one physical characteristic of a fluid filling the hollow volume (18) of the blade;
une seconde étape (202) d'observation de zones à contrôler de la surface extérieure (19), ladite observation comportant la réalisation de mesure sans contact d'un capteur de mesure d'au moins un paramètre physique, sensible à la sollicitation de la première étape (201 ), sur des points de la surface extérieure (19) de sorte à établir une carte mesurée des valeurs du paramètre physique mesuré pour lesdites zones à contrôler ;  a second step (202) for observing zones to be checked on the outer surface (19), said observation comprising the non-contact measurement of a sensor for measuring at least one physical parameter, responsive to the solicitation of the first step (201), on points of the outer surface (19) so as to establish a measured map of the values of the measured physical parameter for said areas to be controlled;
une troisième étape (203) de détection des anomalies par la comparaison de valeurs mesurées au cours de la seconde étape avec des valeurs attendues pour une pale sans défaut notable. - Procédé CND suivant la revendication 1 dans lequel l'au moins une caractéristique physique modifiée correspond à la température du fluide dans le volume creux (18), ladite température dudit fluide étant portée à une valeur différente de la température à l'extérieur de la pale au cours de la première étape (201 ), et dans lequel le paramètre physique mesuré au cours de la seconde étape (202) correspond à une température de la surface extérieure (19) de la pale. - Procédé CND suivant la revendication 2 dans lequel la température de la surface extérieure (19) de la pale est mesurée sans contact par thermographie infrarouge. - Procédé CND suivant la revendication 1 dans lequel l'au moins une caractéristique physique modifiée correspond à une pression du fluide dans le volume creux (18), ladite pression dudit fluide étant portée à une valeur différente de la pression à l'extérieur de la pale au cours de la première étape (201 ), et dans lequel le paramètre physique mesuré au cours de la seconde étape (202) correspond à une dimension géométrique de la surface extérieure (19) caractérisant la forme géométrique de ladite surface extérieure. a third anomaly detection step (203) by comparing values measured in the second step with expected values for a blade without significant defect. - CND method according to claim 1 wherein the at least one modified physical characteristic corresponds to the fluid temperature in the hollow volume (18), said temperature of said fluid being brought to a different value of the temperature outside the blade during the first step (201), and wherein the physical parameter measured during the second step (202) corresponds to a temperature of the outer surface (19) of the blade. - CND method according to claim 2 wherein the temperature of the outer surface (19) of the blade is measured without contact by infrared thermography. - CND method according to claim 1 wherein the at least one modified physical characteristic corresponds to a pressure of the fluid in the hollow volume (18), said pressure of said fluid being brought to a different value from the pressure outside the blade during the first step (201), and wherein the physical parameter measured during the second step (202) corresponds to a geometric dimension of the outer surface (19) characterizing the geometric shape of said outer surface.
- Procédé CND suivant la revendication 4 dans lequel la dimension géométrique de la surface extérieure (19) est mesurée par l'un des procédés de télémétrie laser,de photogrammétrie numérique, d'interférométrie laser ou de shearographie. The CND method of claim 4 wherein the geometric dimension of the outer surface (19) is measured by one of laser ranging, digital photogrammetry, laser interferometry or shearography methods.
- Procédé CND suivant l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la détection des anomalies réalisée lors de la troisième étape (203) comporte une étape de comparaison de la valeur mesurée en chaque point avec des valeurs mesurées en des points voisins du point considéré de sorte à établir une carte des contrastes des valeurs du paramètre mesuré et comporte une étape de corrélation de la dite carte des contrastes avec des structures internes de la pale (10). - CND method according to one of claims 1 to 5 wherein the detection of anomalies made in the third step (203) comprises a step of comparing the measured value at each point with values measured at points adjacent to the point considered so as to establish a map of the contrasts of the values of the measured parameter and comprises a step of correlating said contrast map with internal structures of the blade (10).
- Procédé CND suivant l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la détection des anomalies réalisée lors de la troisième étape (203) comporte une étape de comparaison de la carte mesurée avec une carte de référence , ladite carte de référence étant une carte de référence des valeurs du paramètre mesuré établie par mesure suivant les première et deuxième étapes (201 , 202) du procédé sur une ou plusieurs pales considérée sans défaut, ou une carte de référence établie par simulation numérique du procédé sur un modèle numérique de pale, ou est une carte hybride obtenue par hybridation de tout ou partie de cartes de référence établie par mesure ou par simulation numérique. - Procédé CND suivant l'une des revendications 1 à 7 comportant une quatrième étape (204) de caractérisation de défauts par une comparaison des anomalies identifiés lors de la troisième étape (203), en temps réel pendant la mesure ou en temps différé, de chaque anomalie observée avec des anomalies connues dont les caractéristiques sont stockées dans une banque de données d'anomalies. - Système CND de contrôle non destructif pour la vérification de l'intégrité structurale d'une pale d'éolienne (10) suivant le procédé d'une des revendications 1 à 8, ladite pale comportant une peau (13) déterminant une surface extérieure (19) de la pale et un volume creux (18) de la pale, caractérisé en ce qu'il comporte : - CND method according to one of claims 1 to 5 wherein the detection of anomalies performed in the third step (203) comprises a step of comparing the measured map with a reference map, said reference map being a map of reference of the values of the measured parameter established by measurement according to the first and second steps (201, 202) of the method on one or more blades considered flawless, or a reference card established by digital simulation of the method on a digital blade model, or is a hybrid map obtained by hybridization of all or part of reference maps established by measurement or by numerical simulation. - CND method according to one of Claims 1 to 7, comprising a fourth defect characterization step (204) by comparing the anomalies identified during the third step (203), in real time during the measurement or in deferred time, of each anomaly observed with known anomalies whose characteristics are stored in an anomaly database. CND non-destructive testing system for verifying the structural integrity of a wind turbine blade (10) according to the method of one of claims 1 to 8, said blade having a skin (13) defining an outer surface ( 19) of the blade and a hollow volume (18) of the blade, characterized in that it comprises:
- un dispositif aérothermique (40) de modification des conditions physiques d'un fluide remplissant le volume intérieur creux (18) de la pale ;  an aerothermal device (40) for modifying the physical conditions of a fluid filling the hollow interior volume (18) of the blade;
- un dispositif de mesure mettant en œuvre au moins un capteur sans contact (50) d'au moins un paramètre physique de la surface extérieure (19) de la pale ;  - a measuring device implementing at least one non-contact sensor (50) of at least one physical parameter of the outer surface (19) of the blade;
- un dispositif de traitement des mesures configuré pour établir une carte des valeurs mesurées du au moins un paramètre à la surface extérieure (19) de la pale et pour identifier des anomalies de ladite carte des valeurs mesurées. - Système CND suivant la revendication 9 dans lequel le dispositif aérothermique (40) est un dispositif de chauffage ou de refroidissement modifiant la température d'un fluide dans le volume creux (18) de la pale à une valeur différente d'une température à l'extérieure de la pale. - Système CND suivant la revendication 10 dans lequel des moyens de réchauffage du dispositif de chauffage modifiant la température du fluide dans le volume creux (18) de la pale (10) sont fixés dans ledit volume creux à l'intérieur de ladit pale, les dits moyens de réchauffage comportant une ou des résistances électriques de chauffage et ou des moyens de maintien en circulation du fluide dans le volume creux (18). a measurement processing device configured to establish a map of the measured values of the at least one parameter on the outer surface (19) of the blade and to identify anomalies of said map of the measured values. - CND system according to claim 9 wherein the aerothermal device (40) is a heating or cooling device modifying the temperature of a fluid in the hollow volume (18) of the blade to a value different from a temperature to the outside of the blade. - CND system according to claim 10 wherein heating means of the heating device changing the temperature of the fluid in the hollow volume (18) of the blade (10) are fixed in said hollow volume inside the pale ladit, the said heating means having one or electrical heating resistors and or fluid circulation holding means in the hollow volume (18).
12- Système CND suivant la revendication 10 ou la revendication 1 1 dans lequel le dispositif de mesure à capteurs sans contact (50) met en œuvre une caméra thermique mesurant la température de la surface extérieure (19) de la pale. 12- CND system according to claim 10 or claim 1 1 wherein the non-contact sensor measuring device (50) implements a thermal camera measuring the temperature of the outer surface (19) of the blade.
13 - Système CND suivant la revendication 10 dans lequel le dispositif aérothermique (40) est un dispositif générateur de pression et modifiant la pression d'un fluide dans le volume creux (18) de la pale et maintenant pendant les opérations de contrôle ladite pression à une valeur contrôlée différente d'une pression à l'extérieure de la pale d'un écart prédéfini. 14 - Système CND suivant la revendication 13 dans lequel le dispositif de mesure sans contact (50) met en œuvre un ou une pluralité de dispositifs pour mesurer la géométrie de la surface extérieure (19) de la pale par télémétrie laser ou par photogrammétrie numérique ou par interférométrie laser ou par shearographie. 13 - CND system according to claim 10 wherein the aerothermal device (40) is a pressure generating device and modifying the pressure of a fluid in the hollow volume (18) of the blade and now during the control operations said pressure at a controlled value different from a pressure outside the blade of a predefined difference. The CND system according to claim 13 wherein the non-contact measuring device (50) implements one or a plurality of devices for measuring the geometry of the outer surface (19) of the blade by laser ranging or digital photogrammetry or by laser interferometry or shearography.
15 - Système CND suivant la revendication 12 ou la revendication 14 dans lequel le dispositif de mesure sans contact (50) est fixé au sol, ou sur un véhicule terrestre, ou sur un navire de surface, à distance de la pale à contrôler pendant les mesures. The CND system according to claim 12 or claim 14 wherein the non-contact measuring device (50) is attached to the ground, or to a land vehicle, or to a surface ship, away from the blade to be controlled during the measures.
16 - Système CND suivant la revendication 12 ou la revendication 14 dans lequel le dispositif de mesure sans contact (50) est fixé à une plateforme aéroportée (50) mobile le long de la pale (10) à proximité de ladite pale. The CND system of claim 12 or claim 14 wherein the non-contact measuring device (50) is attached to an airborne platform (50) movable along the blade (10) in proximity to said blade.
17 - Système CND suivant la revendication 16 dans lequel la plateforme aéroportée (50) est sustentée par un drone ou micro-drone à voilure tournante (53a) et contrôlé en position par rapport à la pale (10) à contrôler. - Système CND suivant la revendication 16 dans lequel la plateforme aéroportée (50) est sustentée par un ballon (53b) plus léger que l'air et captif et contrôlé en position par rapport à la pale (10) à contrôler. - Système CND suivant la revendication 12 ou la revendication 14 dans lequel le dispositif de mesure sans contact (50) est fixé à un robot mobile le long de la pale (10) et prenant appui sur ladite pale. 17 - CND system according to claim 16 wherein the airborne platform (50) is supported by a drone or micro-UAV rotary wing (53a) and controlled in position relative to the blade (10) to control. - CND system according to claim 16 wherein the airborne platform (50) is supported by a balloon (53b) lighter than air and captive and controlled in position relative to the blade (10) to be controlled. - CND system according to claim 12 or claim 14 wherein the non-contact measuring device (50) is attached to a mobile robot along the blade (10) and bearing on said blade.
EP11760793.7A 2010-09-28 2011-09-27 Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades Withdrawn EP2622316A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1057827A FR2965353B1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF WINDMILL BLADES
PCT/EP2011/066762 WO2012041848A1 (en) 2010-09-28 2011-09-27 Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2622316A1 true EP2622316A1 (en) 2013-08-07

Family

ID=43923770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11760793.7A Withdrawn EP2622316A1 (en) 2010-09-28 2011-09-27 Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9562870B2 (en)
EP (1) EP2622316A1 (en)
JP (1) JP6001540B2 (en)
CN (1) CN103154697B (en)
BR (1) BR112013007550A2 (en)
FR (1) FR2965353B1 (en)
WO (1) WO2012041848A1 (en)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9689262B2 (en) * 2013-06-05 2017-06-27 General Electric Company Thermographic inspection system for composite wind turbine blade
CN103604913B (en) * 2013-10-31 2015-02-18 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 Quantitative analysis high-efficiency proofreading method of digital metal element base of metal nondestructive testing
DE102013113326A1 (en) 2013-12-02 2015-06-03 Hgz Patentvermarktungs Gmbh Method for optical detection of a wind turbine for testing purposes with the aid of an aircraft
CN103776903B (en) * 2014-01-15 2016-07-27 南京航空航天大学 A kind of wind electricity blade delamination detection method and detection system
CN104215640A (en) * 2014-08-18 2014-12-17 南京航空航天大学 Wind-generator blade defect damage inspection method and inspection system based on unmanned helicopter
CN104458908A (en) * 2014-11-24 2015-03-25 太原科技大学 Detection device and method based on remote control aircraft
CN107614259B (en) * 2015-02-25 2020-07-10 瑞安·丘奇 Structures and methods of making structures using bio-based materials
CN106568389A (en) * 2015-10-12 2017-04-19 华电宁夏灵武发电有限公司 Method for monitoring deformation of air-cooled island frame
TWI571720B (en) * 2015-12-09 2017-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 System for inspecting vane of wind turbine and inspecting method thereof
CN105628739A (en) * 2015-12-25 2016-06-01 黑龙江科技大学 Robot laser infrared nondestructive testing device for large workpiece and flaw detection method
CN105651780A (en) * 2015-12-28 2016-06-08 新疆金风科技股份有限公司 Method, apparatus and system for detecting state of blower blade through unmanned plane
CN105403588A (en) * 2015-12-28 2016-03-16 国电联合动力技术有限公司 Test system for assessing freeze resistance of wind turbine blade coating, and method thereof
US10161910B2 (en) * 2016-01-11 2018-12-25 General Electric Company Methods of non-destructive testing and ultrasonic inspection of composite materials
JP6426113B2 (en) * 2016-02-26 2018-11-21 三菱重工業株式会社 Wind turbine receptor inspection method
US10641898B1 (en) * 2016-04-01 2020-05-05 Stc.Unm Structural displacement measurement using unmanned aerial vehicles equipped with lasers
US10197516B2 (en) 2016-04-07 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Non-contact quality control of fiber composites
DE102016115348A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 Sikora Ag Method for determining the temperature of a strand
EP3301297A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Damage detection of a rotor blade of a wind turbine
CN108087208A (en) * 2016-11-21 2018-05-29 北京金风科创风电设备有限公司 Wind generator set blade follower method and device based on unmanned plane
US10329017B2 (en) * 2017-03-13 2019-06-25 General Electric Company System and method for integrating flight path and site operating data
CN106979170B (en) * 2017-04-20 2018-06-12 中北大学 A kind of fan blade monitoring method for centrifugal blower air inlet dust cover
EP3622175A4 (en) * 2017-05-12 2020-11-25 Pro Drones USA, LLC Apparatus and method for non-destructivein situ
DE102017111250A1 (en) * 2017-05-23 2018-11-29 Vse Ag Shearography device and method for non-destructive material testing by shearography
US11359604B2 (en) 2017-06-30 2022-06-14 Vestas Wind Systems A/S Method for reducing oscillations in wind turbine blades
CN107907216B (en) * 2017-11-09 2019-06-07 中国航发湖南动力机械研究所 Brush seal dynamic temperature field measurement device
CN109899244B (en) * 2017-12-08 2020-09-29 北京普华亿能风电技术有限公司 Wind driven generator fault judgment system and method
US10685433B2 (en) 2018-05-04 2020-06-16 Raytheon Technologies Corporation Nondestructive coating imperfection detection system and method therefor
US10473593B1 (en) 2018-05-04 2019-11-12 United Technologies Corporation System and method for damage detection by cast shadows
US10914191B2 (en) 2018-05-04 2021-02-09 Raytheon Technologies Corporation System and method for in situ airfoil inspection
US10958843B2 (en) 2018-05-04 2021-03-23 Raytheon Technologies Corporation Multi-camera system for simultaneous registration and zoomed imagery
US10902664B2 (en) 2018-05-04 2021-01-26 Raytheon Technologies Corporation System and method for detecting damage using two-dimensional imagery and three-dimensional model
US11079285B2 (en) 2018-05-04 2021-08-03 Raytheon Technologies Corporation Automated analysis of thermally-sensitive coating and method therefor
US10943320B2 (en) 2018-05-04 2021-03-09 Raytheon Technologies Corporation System and method for robotic inspection
US10488371B1 (en) * 2018-05-04 2019-11-26 United Technologies Corporation Nondestructive inspection using thermoacoustic imagery and method therefor
US11268881B2 (en) 2018-05-04 2022-03-08 Raytheon Technologies Corporation System and method for fan blade rotor disk and gear inspection
US10928362B2 (en) 2018-05-04 2021-02-23 Raytheon Technologies Corporation Nondestructive inspection using dual pulse-echo ultrasonics and method therefor
JP7208034B2 (en) * 2019-01-28 2023-01-18 株式会社日立製作所 Blade inspection system for wind power generators, wind power generation systems, remote integrated monitoring systems for wind farms
DE102019109033A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Imaging device, method and computer program for thermographic measurements
US10837761B1 (en) * 2019-04-30 2020-11-17 The Boeing Company Component heating sub-systems and methods for laser shearography testing systems
PL3916215T3 (en) * 2019-08-20 2024-03-04 Alfredo Raúl CALLE MADRID Wind wall
CN110925574B (en) * 2019-12-12 2020-09-01 国家电投集团江西水电检修安装工程有限公司 Nondestructive testing device for wind turbine blade
US11649056B2 (en) * 2020-06-17 2023-05-16 Honeywell International Inc. Thermally isolated sensor for gas turbine engine
US11854411B2 (en) 2020-12-22 2023-12-26 Florida Power & Light Company Coordinating drone flights in an operating wind farm
JP7072099B1 (en) * 2021-04-28 2022-05-19 三菱重工業株式会社 How to inspect the wind turbine wings of a wind power generator
BR102023015308A2 (en) * 2022-08-16 2024-02-27 Transportation Ip Holdings, Llc DIAGNOSTIC METHOD AND SYSTEM

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6298777U (en) * 1985-12-12 1987-06-23
US4902139A (en) * 1988-04-13 1990-02-20 General Electric Company Apparatus and method for measuring the thermal performance of a heated or cooled component
JPH08219915A (en) * 1995-02-20 1996-08-30 Mitsubishi Materials Corp Inner pressure inspection equipment for can
US5930990A (en) * 1996-05-14 1999-08-03 The Dow Chemical Company Method and apparatus for achieving power augmentation in gas turbines via wet compression
DE19720461A1 (en) * 1996-07-31 1998-02-05 Siemens Ag Method and device for checking the internal cooling structure of turbine blades, in particular stationary gas turbines
US6394646B1 (en) * 1999-04-16 2002-05-28 General Electric Company Method and apparatus for quantitative nondestructive evaluation of metal airfoils using high resolution transient thermography
US20030101798A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-05 The Entwistle Company Helicopter hollow blade pressure check and fill apparatus and method to use same
AU2003208301A1 (en) * 2002-02-15 2003-09-04 Lm Glasfiber A/S A method and an apparatus for the detection of the presence of polymer in a wind turbine blade
US7217091B2 (en) * 2004-07-20 2007-05-15 General Electric Company Methods and apparatus for deicing airfoils or rotor blades
DE102006043339B4 (en) * 2006-09-15 2010-11-11 Siemens Ag Method and device for determining component wall thicknesses by means of thermography
CN101675325A (en) * 2007-03-29 2010-03-17 维斯塔斯风力系统有限公司 Be used to check the method for at least one spinner blade of wind turbine and the check system that is used at least one spinner blade of wind turbine
DE102007059502B3 (en) * 2007-12-07 2009-03-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for testing a rotor blade of a wind turbine and testing device
US20110024233A1 (en) 2008-04-02 2011-02-03 Kenneth Skovbo Lott Maintenance platform for wind turbines
CN102132035A (en) 2008-06-26 2011-07-20 Pp能源有限责任公司 Device for enabling access to a wind turbine
WO2010051278A1 (en) * 2008-10-27 2010-05-06 Williams Scot I Wind turbine inspection
DE102009009272B4 (en) * 2009-02-17 2013-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Quality inspection for rotor blades of a wind energy plant
US8281442B2 (en) 2009-07-17 2012-10-09 General Electric Company Wind turbine blade inspection and cleaning system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2012041848A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20130235897A1 (en) 2013-09-12
WO2012041848A1 (en) 2012-04-05
US9562870B2 (en) 2017-02-07
CN103154697A (en) 2013-06-12
FR2965353A1 (en) 2012-03-30
CN103154697B (en) 2016-12-28
JP2013542360A (en) 2013-11-21
JP6001540B2 (en) 2016-10-05
BR112013007550A2 (en) 2016-07-19
FR2965353B1 (en) 2013-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2622316A1 (en) Method and device for non-destructive testing of wind turbine blades
US9996747B2 (en) System and method for ground based inspection of wind turbine blades
US8553233B2 (en) Method and apparatus for the remote nondestructive evaluation of an object using shearography image scale calibration
EP2979082B1 (en) Method and system for detecting defects on an object
JP6555729B2 (en) System and method for ground based inspection of wind turbine blades
WO2012003372A2 (en) Method and apparatus for the remote nondestructive evaluation of an object
Martin et al. Comparison of nondestructive testing techniques for the inspection of wind turbine blades' spar caps
Weiss et al. Single-shot pressure-sensitive paint lifetime measurements on fast rotating blades using an optimized double-shutter technique
Meinlschmidt et al. Thermographic inspection of rotor blades
US20190172191A1 (en) System and method for determining part damage
Moreno‐Oliva et al. Measurement of quality test of aerodynamic profiles in wind turbine blades using laser triangulation technique
Hwang et al. A literature survey on remote inspection of offshore wind turbine blades: Automated inspection and repair of turbine blades (AIRTuB)-WP1
CA2651392A1 (en) Device for non-destructive testing of a component by analyzing radiation dissipation
Durdevic et al. Lidar assisted camera inspection of wind turbines: experimental study
JP7044283B2 (en) Non-contact inspection method for blades of wind power generation equipment
Anisimov et al. AIRTuB: towards automated inspection of leading edge erosion of wind turbine blades by shape analysis
JP6857432B1 (en) Non-contact inspection method for blades of wind power generation equipment
Sanati Condition Monitoring of Wind Turbine Blades
Newman et al. Laser shearography of wind turbine blades
FR3003953A1 (en) ULTRASONIC FAULT DETECTION SYSTEM ON AN AIRCRAFT ENGINE ROTATING ELEMENT
Tolan Get to know your application
FR3003952A1 (en) SYSTEM FOR DETECTING DEFECTS ON AN OBJECT
FR2725519A1 (en) Deformation detector integrity testing method for structure of overhead cranes used in nuclear and chemical industries

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130325

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BOUTEYRE, JACQUES

Inventor name: JOUAN, PASCAL

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: AIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180103

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ARIANEGROUP SAS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: G01N 25/72 20060101ALI20180504BHEP

Ipc: G01M 99/00 20110101AFI20180504BHEP

Ipc: F03D 1/06 20060101ALI20180504BHEP

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180622

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20181103