EP3906419A1 - Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils - Google Patents

Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils

Info

Publication number
EP3906419A1
EP3906419A1 EP20703941.3A EP20703941A EP3906419A1 EP 3906419 A1 EP3906419 A1 EP 3906419A1 EP 20703941 A EP20703941 A EP 20703941A EP 3906419 A1 EP3906419 A1 EP 3906419A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inhomogeneities
recurring
scan
structures
detection
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.)
Pending
Application number
EP20703941.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrey Mashkin
Daniel Hansmann
Friedhelm Pohlmann
Guido Schmidt
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.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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 Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3906419A1 publication Critical patent/EP3906419A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346Testing of armature or field windings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/308Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/0006Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/97Determining parameters from multiple pictures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30144Printing quality

Definitions

  • the invention relates to a method for the non-destructive detection of aging phenomena of a component having regularly as der Kohlende structures, in particular a wound insulation, such as a stator derwicklungsisol ist, and a device that for
  • the winding bars of generators are provided with insulation.
  • This stator winding insulation normally comprises several layers of insulating tape wound around the stator winding bar and impregnated with a resin.
  • the stator winding bar serves as a winding bar for insulation.
  • Accelerated aging phenomena of the insulation which in the long term lead to damage, are the result, for example in the form of microcracks or delamination.
  • stator winding insulation is checked at regular intervals and repaired as required.
  • the detection of signs of aging of a stator winding insulation is currently carried out, for example, using what is known as partial discharge measurement.
  • This proven method which is generally considered to be integral measurement, can only cover those areas of stator winding insulation in which the electric field is strong enough, i.e. those areas in which the winding bars are in the generator grooves are arranged, as well as the approximately 30% of the front insulating length comprehensive areas under the respective end corona protection.
  • signs of aging also occur in the other areas of the winding bars, so that signs of aging cannot be fully detected.
  • the partial discharge measurement it is not possible to localize detected aging phenomena to the required extent, since the accuracy of the transit time measurement of the partial discharge pulses is approximately 1.2 meters.
  • the present invention creates a method for the non-destructive detection of signs of aging of a component having regularly recurring structures, comprising the steps:
  • step b) Detection of aging phenomena exclusively based on those of the homogeneities identified in step b) which do not follow a recurring pattern.
  • the component is scanned in the area of the recurring structures in the depth direction of the insulation, which is often also referred to as a depth sweep.
  • at least one scan image set is generated, the two-dimensional scan images of which were created in different scan planes.
  • These scan images show a large number of inhomogeneities that can represent potential signs of aging, but are greater partly caused by the complex recurring structures of the component. Accordingly, it is difficult to identify any signs of aging that are actually present. For this reason, in step b), using a suitable algorithm, those inhomogeneities that form recurring patterns and those inhomogeneities that do not follow a recurring pattern are identified.
  • the recurring pattern-forming inhomogeneities re present inhomogeneities that relate to the recurring pattern Structure of the component can be traced back to, for example, the winding structure of a winding. Subsequently, in step c) aging phenomena are detected exclusively based on those of the inhomogeneities identified in step b) which do not follow a recurring pattern. In other words, the inhomogeneities that form recurring patterns are ignored in the detection of signs of aging, so that signs of aging are only detected from the set of remaining inhomogeneities. In this way, despite the very complex component structure, it is possible to record and evaluate existing signs of aging of the component very reliably. Based on the assessment, it can then be decided whether maintenance measures need to be taken or not.
  • the regularly recurring structures are one or more winding layers wound around a winding bar, in particular the winding layers of an insulating tape of a stator winding insulation, the tape layers of a rotor cap or the like.
  • the regularly recurring structures are multi-dimensional structures, in particular special 3D-printed ribs, supports, springs or support elements or structures that define cavities or channels, the Regularity and the recurring Character are based in particular on a corresponding 3D model.
  • the scanning in step a) is advantageously carried out using a terahertz, ultrasound or tomography test technique or an optical analysis according to reflection, absorption or transmission methods or a combination of several of these methods and techniques.
  • the generated scan image set is assigned to a specific area of the component. This assignment can for example be based on the position of the scan head at the time of the scanning process and based on the size of the image area of the scan images. In this way,
  • Step c) clearly localize detected signs of aging on the component.
  • the detection carried out in step c) can be carried out visually by a person, with the inhomogeneities identified in step b) which follow a recurring pattern being faded out from the scan images or marked specifically around the person during detection to facilitate the detection of signs of aging.
  • the person performing the detection can display the scan images of the at least one scan image set one above the other and / or one below the other on a monitor, which facilitates the detection.
  • the detection carried out in step c) takes place automatically using a further algorithm which can represent part of the computer program that also contains the algorithm used in step b). A subjective influence of a person on the detection result is accordingly excluded.
  • the algorithm can be based on
  • Databases, pattern recognition logics, data analyzes or the like that make it possible to identify and, if necessary, evaluate the type of aging phenomena based on the type of inhomogeneities and their position.
  • the algorithm can be based on a 3D model of the component or the expected recurring
  • step b) which do not follow a recurring pattern are advantageously highlighted in the scan images, in particular marked in color.
  • the aging phenomena are thus easily detectable for a person studying the scan images.
  • the position and / or type and / or extent of the aging phenomena detected in step c) are preferably identified and stored, this identification being able to take place manually or automatically, that is to say with the aid of a computer.
  • the identification allows a better assessment of whether or not repair work must be carried out promptly.
  • the storage enables a documentation of the damage history and / or the temporal change of individual aging phenomena.
  • Figure 1 is a partial view of a winding bar during
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a portion of an insulated winding bar showing a first winding pattern
  • Figure 3 is a schematic perspective view of the in
  • Figure 2 shown partial area
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a portion of another insulated winding bar showing a second winding pattern
  • Figure 5 is a schematic perspective view of the in
  • Figure 6 is a schematic perspective view of a
  • Figure 7 is a schematic sectional view of a one in the
  • FIGS. 4 and 5 show a winding pattern with winding bars during the implementation of a method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 shows an exemplary view of a scan image
  • FIG. 9 shows a schematic view which shows scan images processed according to the invention of the upper three scan planes shown in FIG. 4; and FIG. 10 is a schematic view showing the scan images shown in FIG. 9 in the superimposed state.
  • FIG. 1 shows a partial view of a winding bar 1, for example in the form of a generator winding bar while an insulating tape 2 is being wound up when a stator winding insulation is newly produced.
  • the X direction corresponds to the axial direction of the winding bar 1, the Y direction to the width direction of the winding bar 1 and the Z direction to the radial direction or the thickness direction of the insulating tape 2.
  • the X-direction remains constant, while the Y-direction and the Z-direction as a function of the side of the winding bar 1 that is being wound, change.
  • the insulating tape 2 which normally has a bandwidth B between 15 and 40 mm, is wound in such a way that the insulating tape edges 3 enclose an angle of about 5 ° with the Y direction, the respective windings overlapping one another in the X direction , which results in overlaps of length L and overlap gaps of length A.
  • FIGS. 2 to 7 show examples of different winding patterns that can be generated when the insulating tape 2 is wound onto a winding bar 1.
  • Figures 2 and 3 show a winding bar 1, on which two insulating tapes 2, which are each formed in two layers and have a lower mica layer 4 and an upper glass fabric carrier layer 5, were successively wound in the positive X-direction in such a way that they are in Z- Direction are positioned one above the other.
  • FIGS. 4 and 5 show a winding bar 1 on which two insulating tapes 2, which are likewise designed in two layers were wound successively first in the negative X direction and then in the positive X direction in such a way that they are positioned one above the other in the Z direction.
  • the insulating tape edges 3 of the insulating tapes 2 arranged one above the other cross at an angle ß which corresponds to twice the angle.
  • Such a cross winding is advantageous in that after each winding process of an insulating tape layer using a corresponding insulating tape winding machine, no idle travel occurs.
  • FIG. 6 shows a further winding example in which the lower insulating tape layer was wound nested in the positive X direction using two insulating tapes 2 at the same time, while the upper insulating tape layer was wound using a single insulating tape 2 in the positive X direction.
  • winding patterns shown in FIGS. 2 to 6 can be combined with one another as desired.
  • the number of insulating tapes 2 used for stator winding insulation can be several 10 insulating tapes 2 arranged one above the other and / or nested inside one another. After the insulating tapes 2 have been wound, they are impregnated using a resin.
  • stator winding insulation When the generator is in operation, there is a structural change in the stator winding insulation caused by electrical, thermal and chemical loads. Signs of aging in the stator winding insulation are the result, for example in the form of cracks, delaminations, folds or the like. To determine the state of aging of the stator winding insulation and to avoid damage to the generator, it is necessary to identify such aging phenomena and their extent early on and, if necessary, to take countermeasures in good time.
  • FIG. 7 shows a winding bar 1, the stator winding insulation of which is wound in a cross winding analogous to FIGS. 4 and 5 and which has two signs of aging.
  • the stator winding insulation is scanned while generating at least one scan image set comprising a plurality of two-dimensional scan images 6.
  • the scanning is carried out using terahertz test technology, the scan images 6 of the scan image set being recorded in four scan planes E1 to E4, each arranged in the Z direction, each extending in an X-Y plane.
  • FIG. 8 shows an example of such a scan image 6 of an undamaged insulation. It can be seen from FIG. 8 that the scan image 6 already has a large number of inhomogeneities 7 due to the very complex winding structure, which means that inhomogeneities 7 caused by aging phenomena are very difficult to distinguish from structurally induced inhomogeneities 7, here in particular by the inhomogeneities 7 caused by the insulating tape edges 3 of the stator winding insulation.
  • in a further step using a suitable algorithm in the individual scan images 6, those inhomogeneities 7 that form recurring patterns and those inhomogeneities 7 that do not follow a recurring pattern are identified.
  • the inhomogeneities 7 representing the insulating tape edges 3 are identified as those with a regularly recurring pattern and represented as lines 8 provided with markers A1, A2, A3.
  • the inhomogeneity 7.1.1 is identified as an inhomogeneity that cannot be assigned to a recurring pattern and is marked in color.
  • the inhomogeneities 7 caused by insulating tape edges 3 are also identified as those with a recurring pattern, lines 8 provided with markers Asl, As2, As3 ... Asn are identified and the expected recurring pattern adjusted, which is calculated from the markers A1, A2, A3 ... An and the bandwidth B of the insulating tape 2. Furthermore, the inhomogeneities 7.1.2 and 7.2.2 are identified as inhomogeneities that cannot be assigned to a recurring pattern and are marked in color.
  • the inhomogeneities 7 caused by the insulating tape edges 3 are identified as those with a recurring pattern and shown as lines 8 provided with markers B1, B2, B3... Bn. Furthermore, the inhomogeneities 7.1.3 and 7.2.3 are identified as inhomogeneities that cannot be assigned to a regular pattern and are marked in color.
  • the inhomogeneities 7 caused by the insulating tape edges 3 are identified as a recurring pattern, shown as lines 8 provided with markers Bsl, Bs2, Bs3 ... Bsn and with the to matched expected recurring pattern, which is calculated from the markers B1, B2, B3 ... Bn and the bandwidth B of the insulating tape 2.
  • the inhomogeneity 7.2.4 is identified as an inhomogeneity that cannot be assigned to a recurring pattern and is marked in color.
  • FIG. 9 shows, by way of example, the scan images 6.1, 6.2 and 6.3 of the scan planes E 1 to 3 which have now been cleared by the algorithm
  • Cracks are usually sharp-edged, run in the X or Y direction, whereby they can be distinguished from the insulating tape edges 3 extending at an angle to the Y axis, and penetrate several layers of insulating tape in the Z direction.
  • Delaminations usually only affect a single layer and create oval inhomogeneities in the scan image.
  • Creases in the insulating tape 2 usually extend in the X direction, remain constant over several turns and slowly fade away in the Z direction.
  • the detection of signs of aging as well as the identification of the type of signs of aging can be carried out by one person. However, they are also preferably carried out automatically using a suitable algorithm which can be contained in the same computer program as the previously mentioned algorithm.
  • the algorithm can access databases, pattern recognition logics, data analyzes or the like that make it possible to identify and, if necessary, evaluate the type of aging phenomena based on the type of inhomogeneities and their position.
  • the method according to the invention makes use of the fact that reflections and thus inhomogeneities primarily occur at locations with large changes in material properties, such as, for example, along the edges of insulating tape. If the material property changes are of a recurring nature, they are structure-related and can be disregarded when detecting aging phenomena, which greatly simplifies the analysis of the remaining inhomogeneities.
  • different frequencies or other scan parameters such as angle of incidence, can be selected, for example those that allow a high resolution but do not penetrate so deep into the component, or those that allow a low resolution but deeper into the component penetration.
  • a combination of both frequencies and / or angles of incidence then enables an optimal scan setting depending on the test task to be solved.
  • inventive method can also be used for other components that have recurring structures.
  • examples of such components are glass fiber, carbon fiber or polymer fiber reinforced plastic Materials, metal-reinforced plastics, ceramic fiber composites, laminates, wound bodies made from webs,
  • the process can also be used for 3D-printed components in which a three-dimensional lattice structure is created, the regularity and recurring character of which is based on 3D models.
  • This structure and a corresponding 3D model can, for example, have a location-dependent variation of the lattice structure in order to be adapted to the loads to be expected, for example, due to increasingly narrow meshing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinungen eines regelmäßig wiederkehrende Strukturen aufweisenden Bauteils, umfassend die Schritte: a) Scannen des Bauteils im Bereich der wiederkehrenden Strukturen in mehreren sich parallel zueinander erstreckenden Scanebenen (E) unter Erzeugung zumindest eines mehrere zweidimensionale Scanbilder (6) aufweisenden Scanbildsatzes, wobei die Scanbilder (6) eine Vielzahl von Inhomogenitäten (7) zeigen; b) Automatisches Identifizieren derjenigen Inhomogenitäten (7), die wiederkehrende Muster bilden, und derjenigen Inhomogenitäten (7), die keinem wiederkehrenden Muster folgen, unter Einsatz eines geeigneten Algorithmus; und c) Detektieren von Alterungserscheinungen ausschließlich basierend auf denjenigen der in Schritt b) identifizierten Inhomogenitäten (7), die keinem wiederkehrenden Muster folgen.

Description

Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von
Alterungserscheinungen eines regelmäßig wiederkehrende
Strukturen aufweisenden Bauteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinungen eines regelmäßig wie derkehrende Strukturen aufweisenden Bauteils, insbesondere einer gewickelten Isolierung, wie beispielsweise einer Stän derwicklungsisolierung, sowie eine Vorrichtung, die zur
Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.
Die Wicklungsstäbe von Generatoren, wie beispielsweise solche von Turbo- und Wasserkraftgeneratoren, sind mit einer Isolie rung versehen. Diese Ständerwicklungsisolierung umfasst nor malerweise mehrere um den Ständerwicklungsstab gewickelte Isolierbandlagen, die mit einem Harz imprägniert sind. Der Ständerwicklungsstab dient für die Isolierung als Wicklungs stab. Während des Generatorbetriebs findet eine strukturelle Änderung der Ständerwicklungsisolierung statt, die durch elektrische, thermische, mechanische und chemische Belastun gen hervorgerufen wird. Beschleunigte, längerfristig zu einer Schädigung führende Alterungserscheinungen der Isolierung sind die Folge, beispielsweise in Form von Mikrorissen oder Delaminationen . Zur Vermeidung einer Generatorschädigung ist es erforderlich, solche Alterungserscheinungen und deren Aus maß frühzeitig zu erkennen und diese ggf. rechtzeitig zu be seitigen. Vor diesem Hintergrund werden Ständerwicklungs isolierungen in regelmäßigen Zeitabständen geprüft und nach Bedarf instandgesetzt.
Die Detektion von Alterungserscheinungen einer Ständerwick lungsisolierung erfolgt derzeit beispielsweise unter Einsatz der sogenannten Teilentladungsmessung. Diese bewährte Metho de, die generell als Integralmessung gilt, kann jedoch nur diejenigen Bereiche einer Ständerwicklungsisolierung ab decken, in denen das elektrische Feld stark genug ausgeprägt ist, also diejenigen Bereiche, in denen die Wicklungsstäbe in den Generatornuten angeordnet sind, sowie die etwa 30% der vorderen Isolierlänge umfassenden Bereiche unter dem jeweili gen Endenglimmschutz. Alterungserscheinungen treten aber auch in den übrigen Bereichen der Wicklungsstäbe auf, so dass Alterungserscheinungen nicht vollständig detektierbar sind. Zudem ist bei der Teilentladungsmessung eine Lokalisierung detektierter Alterungserscheinungen nicht im erforderlichen Maße möglich, da die Genauigkeit der Laufzeitmessung der Teilentladungsimpulse etwa 1,2 Meter beträgt.
Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Detektion von Alte rungserscheinungen einer Ständerwicklungsisolierung stellt die Hochspannungsprüfung dar, die jedoch beim Vorliegen von signifikanten Alterungserscheinungen zu einem nicht mehr re parablen Durchschlag führen kann.
Weitere an und für sich bekannte Techniken zur Bauteilüber prüfung sind die Terahertz-, Ultraschall- oder Tomographie prüftechnik, bei denen das zu überprüfende Bauteil unter Er zeugung von Scanbildern gescannt wird. Diese Techniken werden jedoch nicht zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungs erscheinungen einer Ständerwicklungsisolierung eingesetzt, da auf den Scanbildern auch die sehr komplexe Wicklungsstruktur der Isolierung zu sehen ist, was dazu führt, dass sich Alte rungserscheinungen nur schwer von der Wicklungsstruktur unterscheiden und entsprechend kaum identifizieren lassen.
Bei vielen weiteren Bauteilen eines Generators bestehen ähn liche Schwierigkeiten, Alterungserscheinungen von der Bau teilstruktur selbst zu unterscheiden. So werden beispielswei se mechanische Stützringe am Generatorständer und Bandagen- Kappen am Generatorläufer aus auf einen Dorn gewickelten Fa serbündeln, -bändern oder -bahnen mit Harzimprägnierung her gestellt. Deren elektrische Prüfung ist aufgrund der schwa chen elektrischen Felder nicht möglich und eine Ultraschall prüfung aufgrund der vielen Reflektionen nicht plausibel. Ähnliches gilt für Bauteile, die unter Einsatz eines additi ven Fertigungsverfahrens aus Polymeren oder Metallen herge- stellt werden, beispielsweise Lüfterschaufeln, die im Innern eine Tragstruktur bestehend aus einer Vielzahl von eine drei dimensionale Gitterstruktur definierenden Trägern aufweisen. Auch hier ist eine Schadensanalyse mittels Ultraschall oder dergleichen aufgrund der Vielzahl von Reflektionen nicht plausibel .
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinungen eines regelmäßig wiederkehrende Strukturen aufweisenden Bau teils zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von Alte rungserscheinungen eines regelmäßig wiederkehrende Strukturen aufweisenden Bauteils, umfassend die Schritte:
a) Scannen des Bauteils im Bereich der wiederkehrenden Struk turen in mehreren sich parallel zueinander erstreckenden Scanebenen unter Erzeugung zumindest eines mehrere zweidimen sionale Scanbilder aufweisenden Scanbildsatzes, wobei die Scanbilder eine Vielzahl von Inhomogenitäten zeigen;
b) Automatisches Identifizieren derjenigen Inhomogenitäten, die wiederkehrende Muster bilden, und derjenigen Inhomogeni täten, die keinem wiederkehrenden Muster folgen, unter Ein satz eines geeigneten Algorithmus; und
c) Detektieren von Alterungserscheinungen ausschließlich ba sierend auf denjenigen der in Schritt b) identifizierten In homogenitäten, die keinem wiederkehrenden Muster folgen.
Im ersten Schritt a) erfolgt somit erfindungsgemäß ein Scan nen des Bauteils im Bereich der wiederkehrenden Strukturen in Tiefenrichtung der Isolierung, was häufig auch als Tiefen- sweep bezeichnet wird. Hierbei wird zumindest ein Scanbild satz erzeugt, dessen zweidimensionale Scanbilder in jeweils unterschiedlichen Scanebenen erstellt wurden. Diese Scanbil der weisen eine Vielzahl von Inhomogenitäten auf, die poten zielle Alterungserscheinungen darstellen können, jedoch größ- tenteils durch die komplexen wiederkehrenden Strukturen des Bauteils verursacht sind. Entsprechend lassen sich tatsäch lich vorhandene Alterungserscheinungen nur schwer identifi zieren. Aus diesem Grund folgt in Schritt b) unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus ein Identifizieren derjenigen Inhomogenitäten, die wiederkehrende Muster bilden, und derje nigen Inhomogenitäten, die keinem wiederkehrenden Muster fol gen. Die wiederkehrende Muster bildenden Inhomogenitäten re präsentieren dabei Inhomogenitäten, die auf die wiederkehren de Struktur des Bauteils zurückzuführen sind, wie beispiels weise auf die Wicklungsstruktur einer Wicklung. Anschließend werden in Schritt c) Alterungserscheinungen ausschließlich basierend auf denjenigen der in Schritt b) identifizierten Inhomogenitäten detektiert, die keinem wiederkehrenden Muster folgen. Mit anderen Worten werden die wiederkehrende Muster bildenden Inhomogenitäten bei der Detektion von Alterungser scheinungen ignoriert, so dass nur aus der Menge der verblei benden Inhomogenitäten Alterungserscheinungen detektiert wer den. Auf diese Weise ist es trotz der sehr komplexen Bauteil struktur möglich, vorhandene Alterungserscheinungen des Bau teils sehr verlässlich zu erfassen und zu bewerten. Basierend auf der Bewertung kann dann entschieden werden, ob Instand haltungsmaßnahmen getroffen werden müssen oder nicht.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei den regelmäßig wiederkehrenden Strukturen um ein oder mehrere um einen Wicklungsstab gewickelte Wickel lagen, insbesondere um die Wickellagen eines Isolierbands einer Ständerwicklungsisolierung, um die Bandlagen einer Läu ferkappe oder dergleichen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens handelt es sich bei den regelmäßig wiederkehrenden Strukturen um mehrdimensional hergestellte Strukturen, insbe sondere 3D-gedruckte Rippen-, Träger-, Feder- oder Stützele mente oder um Strukturen handelt, die Hohlräume oder Kanäle definieren, wobei die Regelmäßigkeit und der wiederkehrende Charakter insbesondere durch ein entsprechendes 3D-Modell be gründet sind.
Das Scannen in Schritt a) wird vorteilhaft unter Einsatz einer Terahertz-, Ultraschall- oder Tomographieprüftechnik oder einer optischen Analyse nach Reflektions- , Absorptions oder Transmissionsverfahren oder einer Kombination mehrerer dieser Verfahren und Techniken durchgeführt.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der erzeugte Scanbildsatz einem konkreten Bereich des Bauteils zugeordnet. Diese Zuordnung kann beispielsweise ba sierend auf der Position des Scankopfes zum Zeitpunkt des Scanvorgangs sowie basierend auf der Größe des Bildbereiches der Scanbilder erfolgen. Auf diese Weise lassen sich in
Schritt c) detektierte Alterungserscheinungen eindeutig am Bauteil lokalisieren.
Die in Schritt c) durchgeführte Detektion kann gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens visuell durch eine Person erfolgen, wobei während der Detektion die in Schritt b) identifizierten Inhomogenitäten, die einem wiederkehrenden Muster folgen, aus den Scanbildern ausgeblendet oder beson ders markiert, um der Person die Detektion von Alterungser scheinungen zu erleichtern.
Der die Detektion durchführenden Person können dabei die Scanbilder des zumindest einen Scanbildsatzes übereinander und/oder untereinander auf einem Monitor angezeigt werden, was die Detektion erleichtert. Insbesondere lässt sich so einfach erkennen, ob es sich bei auf verschiedenen Scanbil dern eines Scanbildsatzes identifizierten, keinem wiederkeh renden Muster folgenden Inhomogenitäten um eine einzelne Alterungserscheinung, die sich durch mehrere Scanebenen hin durch erstreckt, oder um verschiedene Alterungserscheinungen handelt . Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Variante erfolgt die in Schritt c) durchgeführte Detektion automatisch unter Ein satz eines weiteren Algorithmus, der einen Teil desjenigen Computerprogramms darstellen kann, das auch den in Schritt b) verwendeten Algorithmus beinhaltet. Entsprechend wird eine subjektive Einflussnahme einer Person auf das Detektions ergebnis ausgeschlossen. Der Algorithmus kann dabei auf
Datenbanken, Mustererkennungslogiken, Datenanalysen oder der gleichen zugreifen, die es ermöglichen, die Art der Alte rungserscheinungen basierend auf der Art der Inhomogenitäten und deren Position zu identifizieren und ggf. zu bewerten. Alternativ oder zusätzlich kann der Algorithmus auf ein 3D- Modell des Bauteils oder zu erwartenden wiederkehrenden
Strukturen, auf die Positionen der Scanbildsätze, auf Be triebsdaten des Bauteils, auf Produktions- , Modell- Fehler und/oder Bilddatenbanken einzeln oder in Kombination zugrei fen oder entsprechende Informationen nutzen.
Vorteilhaft werden die in Schritt b) identifizierten Inhomo genitäten, die keinem wiederkehrenden Muster folgen, in den Scanbildern optisch hervorgehoben, insbesondere farbig mar kiert. Damit sind die Alterungserscheinungen für eine die Scanbilder studierende Person leicht detektierbar .
Bevorzugt werden Position und/oder Art und/oder Ausmaß der in Schritt c) detektierten Alterungserscheinungen identifiziert und gespeichert, wobei diese Identifizierung manuell oder automatisch, also computergestützt erfolgen kann. Die Identi fizierung erlaubt eine bessere Beurteilung dahingehend, ob zeitnah Instandsetzungsarbeiten durchgeführt werden müssen oder nicht. Die Speicherung ermöglicht eine Dokumentierung der Schadenshistorie und/oder der zeitlichen Veränderung ein zelner Alterungserscheinungen.
Ferner ist es möglich, Informationen über diejenigen Inhomo genitäten, die wiederkehrende Muster bilden, zur Nachbildung der Bauteilstrukturen und deren qualitätssichernde Analyse zu verwenden . Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer den anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Verfahrens gemäß einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine Teilansicht eines Wicklungsstabs während des
Aufwickelns eines Isolierbands;
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Teilberei ches eines isolierten Wicklungsstabs, die ein ers tes Wicklungsmuster zeigt;
Figur 3 eine schematische perspektivische Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Teilbereiches;
Figur 4 eine schematische Schnittansicht eines Teilberei ches eines weiteren isolierten Wicklungsstabs, die ein zweites Wicklungsmuster zeigt;
Figur 5 eine schematische perspektivische Ansicht des in
Figur 4 gezeigten Teilbereiches;
Figur 6 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Teilbereiches eines weiteren isolierten Wicklungs stabs, die ein drittes Wicklungsmuster zeigt;
Figur 7 eine schematische Schnittansicht eines ein in den
Figuren 4 und 5 gezeigtes Wicklungsmuster aufwei senden Wicklungsstabs während der Durchführung eines Verfahrens gemäß einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 eine exemplarische Ansicht eines Scanbildes;
Figur 9 eine schematische Ansicht, welche erfindungsgemäß bearbeitete Scanbilder der in Figur 4 dargestellten oberen drei Scanebenen zeigt; und Figur 10 eine schematische Ansicht, welche die in Figur 9 dargestellten Scanbilder im überlagerten Zustand zeigt .
Figur 1 zeigt eine Teilansicht eines Wicklungsstabs 1, bei spielsweise in Form eines Generatorwicklungsstabs während des Aufwickelns eines Isolierbands 2 bei der Neuherstellung einer Ständerwicklungsisolierung. Bei dem eingezeichneten Koordina tensystem entspricht die X-Richtung der axialen Richtung des Wicklungsstabs 1, die Y-Richtung der Breitenrichtung des Wicklungsstabs 1 und die Z-Richtung der radialen Richtung bzw. der Dickenrichtung des Isolierbands 2. Während des Auf wickelns des Isolierbands 2 auf einen geradlinigen Abschnitt des Wicklungsstabs 1 bleibt somit die X-Richtung konstant, während sich die Y-Richtung und die Z-Richtung in Abhängig keit von der Seite des Wicklungsstabs 1, die gerade umwickelt wird, verändern. Das Isolierband 2, das normalerweise eine Bandbreite B zwischen 15 und 40 mm hat, wird derart gewi ckelt, dass die Isolierbandkanten 3 mit der Y-Richtung einen Winkel von etwa 5° einschließen, wobei die jeweiligen Wick lungen in X-Richtung einander überlappend angeordnet werden, wodurch sich Überlappungen der Länge L sowie Überlappungs lücken der Länge A ergeben.
Die Figuren 2 bis 7 zeigen beispielhaft verschiedene Wick lungsmuster, die beim Aufwickeln des Isolierbandes 2 auf einen Wicklungsstab 1 erzeugt werden können.
Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Wicklungsstab 1, auf den zwei Isolierbänder 2, die jeweils zweischichtig ausgebildet sind und eine untere Glimmerschicht 4 und eine obere Glasge webeträgerschicht 5 aufweisen, aufeinanderfolgend in positi ver X-Richtung derart gewickelt wurden, dass sie in Z-Rich- tung übereinander positioniert sind.
Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Wicklungsstab 1, auf den zwei ebenfalls zweischichtig ausgebildete Isolierbänder 2 aufeinanderfolgend zunächst in negativer X-Richtung und dann in positiver X-Richtung derart gewickelt wurden, dass sie in Z-Richtung übereinander positioniert sind. Entsprechend kreu zen sich die Isolierbandkanten 3 der übereinander angeordne ten Isolierbänder 2 in einem Winkel ß, der dem Zweifachen des Winkels entspricht. Eine derartige Kreuzwicklung ist dahin gehend von Vorteil, dass nach jedem Wickelvorgang einer Iso lierbandlage unter Verwendung einer entsprechenden Isolier bandwickelmaschine keine Leerfahrt entsteht.
Figur 6 zeigt ein weiteres Wickelbeispiel, bei dem die untere Isolierbandlage in positiver X-Richtung unter gleichzeitigem Einsatz von zwei Isolierbändern 2 verschachtelt gewickelt wurde, während die obere Isolierbandlage unter Verwendung eines einzelnen Isolierbands 2 in positiver X-Richtung gewi ckelt wurde.
Grundsätzlich lassen sich die in den Figuren 2 bis 6 darge stellten Wicklungsmuster beliebig miteinander kombinieren.
Die Anzahl der für eine Ständerwicklungsisolierung verwende ten Isolierbänder 2 kann dabei mehrere 10 übereinander und/oder verschachtelt ineinander angeordnete Isolierbänder 2 betragen. Nach dem Wickeln der Isolierbänder 2 werden diese unter Verwendung eines Harzes imprägniert.
Während des Generatorbetriebs findet eine strukturelle Verän derung der Ständerwicklungsisolierung statt, die durch elekt rische, thermische und chemische Belastungen hervorgerufen wird. Alterungserscheinungen der Ständerwicklungsisolierung sind die Folge, beispielsweise in Form von Rissen, Delamina- tionen, Falten oder dergleichen. Zur Ermittlung des Alte rungszustands der Ständerwicklungsisolierung sowie zur Ver meidung einer Generatorschädigung ist es erforderlich, solche Alterungserscheinungen und deren Ausmaß frühzeitig zu erken nen und ggf. rechtzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7 bis 10 das Prinzip eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinungen einer Ständerwicklungsisolierung be schrieben .
Figur 7 zeigt einen Wicklungsstab 1, dessen Ständerwicklungs isolierung in Kreuzwicklung analog zu den Figuren 4 und 5 ge wickelt ist und der zwei Alterungserscheinungen aufweist. In einem ersten Schritt wird die Ständerwicklungsisolierung unter Erzeugung zumindest eines mehrere zweidimensionale Scanbilder 6 aufweisenden Scanbildsatzes gescannt. Das Scan nen erfolgt vorliegend unter Einsatz der Terahertz-Prüftech- nologie, wobei die Scanbilder 6 des Scanbildsatzes vorliegend in vier in Z-Richtung untereinander angeordneten, sich je weils in einer X-Y-Ebene erstreckenden Scanebenen El bis E4 aufgenommen werden.
Figur 8 zeigt beispielhaft ein solches Scanbild 6 einer unbe schädigten Isolierung. Anhand von Figur 8 ist zu erkennen, dass das Scanbild 6 bereits aufgrund der sehr komplexen Wick lungsstruktur eine Vielzahl von Inhomogenitäten 7 aufweist, was dazu führt, dass sich durch Alterungserscheinungen her vorgerufene Inhomogenitäten 7 nur sehr schwer von strukturell bedingten Inhomogenitäten 7 unterscheiden lassen, hier im Speziellen von den durch die Isolierbandkanten 3 der Ständer wicklungsisolierung verursachten Inhomogenitäten 7.
Zur Behebung dieses Problems werden in einem weiteren Schritt unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus in den einzel nen Scanbildern 6 diejenigen Inhomogenitäten 7, die wieder kehrende Muster bilden, sowie diejenigen Inhomogenitäten 7, die keinem wiederkehrenden Muster folgen, identifiziert. Bei dem Scanbild 6 der Scanebene El werden die die Isolierband kanten 3 repräsentierenden Inhomogenitäten 7 als solche mit regelmäßig wiederkehrendem Muster identifiziert und als mit Markern Al, A2, A3 ... An versehene Linien 8 dargestellt. Fer ner wird die Inhomogenität 7.1.1 als Inhomogenität identifi ziert, die keinem wiederkehrenden Muster zugeordnet werden kann, und farbig markiert. Im Scanbild 6.2 der Scanebene E2, die eine Bandlagendicke tiefer als die Scanebene El liegt, werden ebenfalls die durch Isolierbandkanten 3 hervorgerufe nen Inhomogenitäten 7 als solche mit wiederkehrendem Muster identifiziert, mit Markern Asl, As2, As3 ... Asn versehenen Linien 8 gekennzeichnet und mit dem zu erwartenden wiederkeh renden Muster abgeglichen, das aus den Markern Al, A2, A3 ... An und der Bandbreite B des Isolierbands 2 berechnet ist. Ferner werden die Inhomogenitäten 7.1.2 und 7.2.2 als Inhomo genitäten identifiziert, die keinem wiederkehrenden Muster zugeordnet werden können, und farbig markiert. Auch im Scan bild 6.3 der Scanebene E3 werden die durch Isolierbandkanten 3 hervorgerufenen Inhomogenitäten 7 als solche mit wiederkeh rendem Muster identifiziert und als mit Markern Bl, B2, B3 ... Bn versehene Linien 8 dargestellt. Ferner werden die Inhomo genitäten 7.1.3 und 7.2.3 als Inhomogenitäten identifiziert, die keinem regelmäßigen Muster zugeordnet werden können, und farbig markiert. Im Scanbild 6.4 der Scanebene E4, die eine Bandlagendicke tiefer als die Scanebene E3 liegt, werden die durch Isolierbandkanten 3 hervorgerufenen Inhomogenitäten 7 als wiederkehrendes Muster identifiziert, als mit Markern Bsl, Bs2, Bs3 ... Bsn versehene Linien 8 dargestellt und mit dem zu erwartenden wiederkehrenden Muster abgeglichen, das aus den Markern Bl, B2, B3 ... Bn und der Bandbreite B des Iso lierbands 2 berechnet ist. Zudem wird die Inhomogenität 7.2.4 als Inhomogenität identifiziert, die keinem wiederkehrenden Muster zugeordnet werden kann, und farbig markiert.
Figur 9 zeigt beispielhaft die nunmehr durch den Algorithmus bereinigten Scanbilder 6.1, 6.2 und 6.3 der Scanebenen El bis
E3, die als Grundlage für die sich anschließende Analyse der Scanbilder des Scanbildsatzes zur Detektion vorhandener Alte rungserscheinungen der Ständerwicklungsisolierung herangezo gen werden, wobei die einem wiederkehrenden Muster zugeordne ten Inhomogenitäten 7 bei der Detektion als potentielle Alte rungserscheinungen ausgeschlossen werden, so dass lediglich die Inhomogenitäten 7.1.1 bis 7.1.4 und 7.2.2 und 7.2.3 als Alterungserscheinungen detektiert werden. Anhand der Art und der Position der Inhomogenitäten 7.1.1 bis 7.1.4 und 7.2.2 und 7.2.3 können beispielsweise auf Basis der nachfolgend beschriebenen Kriterien Rückschlüsse gezogen wer den .
Risse sind meist scharfkantig, verlaufen in X- oder in Y- Richtung, wodurch sie von den sich im Winkel zur Y-Achse erstreckenden Isolierbandkanten 3 unterschieden werden kön nen, und durchdringen mehrere Isolierbandlagen in Z-Richtung.
Delaminierungen betreffen meist nur eine einzelne Lage und erzeugen im Scanbild ovale Inhomogenitäten.
Falten im Isolierband 2 erstrecken sich meist in X-Richtung, bleiben über mehrere Windungen konstant und klingen langsam in Z-Richtung ab.
Betrachtet man vor diesem Hintergrund die Inhomogenitäten 7.1.1 bis 7.1.4, so kennzeichnen diese eindeutig einen Riss, siehe hierzu auch Figur 10 in der die Scanbilder 6.1, 6.2 und 6.3 gemäß Figur 9 übereinander angeordnet sind. Die Inhomoge nitäten 7.2.2 und 7.2.3 lassen sich indes als Delaminierung identifizieren .
Die Detektion von Alterungserscheinungen ebenso wie die Iden tifikation der Alterungserscheinungsart können von einer Per son durchgeführt werden. Bevorzugt erfolgen sie aber eben falls automatisch unter Einsatz eines geeigneten Algorithmus, der im gleichen Computerprogramm wie der zuvor erwähnte Algo rithmus enthalten sein kann. Der Algorithmus kann dabei auf Datenbanken, Mustererkennungslogiken, Datenanalysen oder der gleichen zugreifen, die es ermöglichen, die Art der Alte rungserscheinungen basierend auf der Art der Inhomogenitäten und deren Position zu identifizieren und ggf. zu bewerten.
Auch wenn das Verfahren lediglich in Bezug auf die Erstellung eines einzelnen Scanbildsatzes beschrieben wurde, sollte klar sein, dass eine Vielzahl solcher Scanbildsätze entlang der X- Richtung des Wicklungsstabs 1 erstellt werden können, um die gesamte Ständerwicklungsisolierung einer Prüfung zu unterzie hen. Dabei wird jeder der erzeugten Scanbildsätze einem kon kreten Bereich des Wicklungsstabs 1 zugeordnet. Diese Zuord nung erfolgt vorliegend basierend auf der Position des Scan kopfes zum Zeitpunkt des Scanvorgangs der einzelnen Scanbil der 6 des Scanbildsatzes sowie basierend auf der Größe des Bildbereiches der Scanbilder 6. Auf diese Weise lassen sich die identifizierten Alterungserscheinungen eindeutig lokali sieren .
Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich die Tatsache zunut ze, dass Reflexionen und damit Inhomogenitäten in erster Linie an Orten großer Materialeigenschaftsänderungen auftre- ten, wie beispielsweise entlang von Isolierbandkanten. Sind die Materialeigenschaftsänderungen wiederkehrender Natur, so sind sie strukturbedingt und können bei der Detektion von Alterungserscheinungen außer Acht gelassen werden, was die Analyse der verbleibenden Inhomogenitäten stark vereinfacht. Beim Scannen können unterschiedliche Frequenzen oder weitere Scanparameter, wie beispielsweise Einstrahlwinkel, gewählt werden, beispielsweise solche, die eine hohe Auflösung ermög lichen, aber nicht so tief in das Bauteil eintreten, oder solche, die eine geringe Auflösung ermöglichen, dafür aber tiefer in das Bauteil eindringen. Eine Kombination beider Frequenzen und/oder Einstrahlwinkel ermöglicht dann eine op timale Scaneinstellung in Abhängigkeit von der zu lösenden Prüfaufgäbe .
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäße Ver fahren auch bei anderen Bauteilen einsetzen, die wiederkeh rende Strukturen aufweisen. Beispiele solcher Bauteile sind glasfaser-, karbonfaser- oder polymerfaserverstärkte Kunst- Stoffe, metallverstärkte Kunststoffe, keramische Faserver bundwerkstoffe, Laminate, Wickelkörper, die aus Bahnen,
Faser, Filamenten oder Geweben bestehen und aufgrund der An ordnung der Fasern, Bänder, Gewebevermaschung etc. Regel- mäßigkeiten und damit wiederkehrende Strukturen aufweisen, Sandwichkonstruktionen als Kombination von verschiedenen Werkstoffen, Bauteile mit dreidimensionaler Gitterstruktur, insbesondere 3D-gedruckte Bauteile, etc. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei 3D-gedruckten Bauteilen angewandt werden, bei denen eine dreidimensionale Gitterstruktur ent steht, deren Regelmäßigkeit und wiederkehrender Charakter durch 3D-Modelle begründet ist. Diese Struktur und ein ent sprechendes 3D-Modell kann beispielsweise eine ortsabhängige Variation der Gitterstruktur aufweisen, um auf die zu erwar- tenden Belastungen durch beispielsweise immer enger werdende Vermaschung angepasst zu werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren
zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinun gen eines regelmäßig wiederkehrende Strukturen aufweisenden Bauteils, umfassend die Schritte:
a) Scannen des Bauteils im Bereich der wiederkehrenden Strukturen in mehreren sich parallel zueinander erstrecken den Scanebenen (E) unter Erzeugung zumindest eines mehrere zweidimensionale Scanbilder (6) aufweisenden Scanbildsat zes, wobei die Scanbilder (6) eine Vielzahl von Inhomogeni täten (7) zeigen;
b) Automatisches Identifizieren derjenigen Inhomogenitäten (7), die wiederkehrende Muster bilden, und derjenigen In homogenitäten ( 7 ) , die keinem wiederkehrenden Muster folgen, unter Einsatz eines geeigneten Algorithmus; und
c) Detektieren von Alterungserscheinungen ausschließlich basierend auf denjenigen der in Schritt b) identifizierten Inhomogenitäten (7), die keinem wiederkehrenden Muster fol gen .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den regelmäßig wiederkehrenden Strukturen um ein oder mehrere um einen Wicklungsstab (1) gewickelte Wickellagen handelt,
insbesondere um die Wickellagen eines Isolierbands (2) einer Ständerwicklungsisolierung oder einer Läuferkappe.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den regelmäßig wiederkehrenden Strukturen um mehrdimensional hergestellte Strukturen, insbesondere 3D- gedruckte Rippen-, Träger-, Feder- oder Stützelemente oder um Strukturen handelt, die Hohlräume oder Kanäle definie ren .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Scannen in Schritt a) unter Einsatz einer Terahertz-, Ultraschall- oder Tomographieprüftechnik oder einer opti schen Analyse nach Reflektions- , Absorbtions- oder Trans missionsverfahren oder einer Kombination mehrerer dieser Verfahren und Techniken durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der in Schritt a) erzeugte Scanbildsatz einem konkreten Be reich des Bauteils (1) zugeordnet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die in Schritt c) durchgeführte Detektion visuell durch eine Person erfolgt,
wobei während der Detektion die in Schritt b) identifizier ten Inhomogenitäten (7), die keinem wiederkehrenden Muster folgen, aus den Scanbildern ausgeblendet oder besonders markiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der die Detektion durchführenden Person die Scanbilder (6) des zumindest einen Scanbildsatzes übereinander und/oder untereinander auf einem Monitor angezeigt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in Schritt c) durchgeführte Detektion automatisch unter Einsatz eines weiteren Algorithmus erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die in Schritt b) identifizierten Inhomogenitäten (7), die keinem wiederkehrenden Muster folgen, in den Scanbildern optisch hervorgehoben werden, insbesondere farbig markiert werden .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Position und/oder Art und/oder Ausmaß der im Rahmen der Analyse detektierten Alterungserscheinungen identifiziert und gespeichert werden.
11. Vorrichtung,
die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vor hergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
EP20703941.3A 2019-02-22 2020-01-20 Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils Pending EP3906419A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019202420.3A DE102019202420A1 (de) 2019-02-22 2019-02-22 Verfahren zum zerstörungsfreien Detektieren von Alterungserscheinungen eines regelmäßig wiederkehrende Strukturen aufweisenden Bauteils
PCT/EP2020/051251 WO2020169286A1 (de) 2019-02-22 2020-01-20 Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3906419A1 true EP3906419A1 (de) 2021-11-10

Family

ID=69500699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20703941.3A Pending EP3906419A1 (de) 2019-02-22 2020-01-20 Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11940499B2 (de)
EP (1) EP3906419A1 (de)
DE (1) DE102019202420A1 (de)
WO (1) WO2020169286A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020210658A1 (de) 2020-08-21 2022-02-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung einer Ständerwicklungsisolierung
DE102021209868B3 (de) 2021-09-07 2023-02-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen einer Dichteverteilung von Druckmaterial innerhalb eines Grünkörpers und Vorrichtung zum Erzeugen eines Grünkörpers mittels eines generativen Fertigungsverfahrens

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774030A (en) * 1972-06-02 1973-11-20 Magnaflux Corp Defect detecting and indicating means for non-destructive testing
JP4711759B2 (ja) 2005-07-08 2011-06-29 パナソニック株式会社 X線検査装置
US8208711B2 (en) * 2007-09-07 2012-06-26 General Electric Company Method for automatic identification of defects in turbine engine blades
US10546372B2 (en) * 2007-12-21 2020-01-28 Kinder Morgan, Inc. Method, machine, and computer medium having computer program to detect and evaluate structural anomalies in circumferentially welded pipelines
JP2009176336A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Fujitsu Ltd 腐食検出方法およびこれに用いるモニターパターン
DE102008046698A1 (de) * 2008-09-10 2010-03-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Röntgencomputertomograf zur zerstörungsfreien Prüfung von aus Materiallagen aufgebauten Objekten mittels Röntgencomputertomografie
TWI391685B (zh) * 2009-10-16 2013-04-01 Ind Tech Res Inst 繞線製品檢測機台及其層間短路之檢測方法
JP5559551B2 (ja) * 2010-01-19 2014-07-23 株式会社サキコーポレーション 検査装置
EP3249657A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Isolationsband, elektrische maschine und verfahren zum herstellen des isolationsbands und der elektrischen maschine
DE102016212134A1 (de) * 2016-07-04 2018-01-04 Mahle International Gmbh Verfahren zum Bestimmen der Beladung eines Filtermediums mit Partikeln
DE102016124522A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Inspektion eines Stahlbands

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019202420A1 (de) 2020-08-27
US20220146579A1 (en) 2022-05-12
WO2020169286A1 (de) 2020-08-27
US11940499B2 (en) 2024-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1439396B1 (de) Verfahren zur Analyse und Überwachung des Teilentladungsverhaltens eines elektrischen Betriebsmittels
DE69814601T2 (de) Magnetometrische detektion von ermüdungsschäden in flugzeugen
EP3906419A1 (de) Verfahren zum zerstörungsfreien detektieren von alterungserscheinungen eines regelmässig wiederkehrende strukturen aufweisenden bauteils
EP3432266A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen von fehlstellen
DE102020103067B4 (de) Verfahren zum Verifizieren eines Qualitätssicherungssystems
DE2720951C3 (de) Verfahren zur Überwachung von geometrischen Eigenschaften einer im wesentlichen transparenten Beschichtung auf einer optischen Faser
EP3118604B1 (de) Prüfeinrichtung zum kontrollieren einer bauteilherstellung
EP3754605A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln von fehlstellen an einem fasermaterial sowie faserlegeanlage hierzu
DE102015009728B4 (de) Probabilistische Fehlererkennung in verlegten Faserbändchen
DE102019112312A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum dreidimensionalen Erfassen einer Fasermaterialoberfläche
EP3736556A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen von oberflächenfehlern
WO2006074690A1 (de) Thermographie- verfahren und - vorrichtung zur bestimmung des schädigungszustandes eines bauteiles
WO2009068507A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur detektion von verbundstörungen
EP2572871A2 (de) Textilverstärkter Faserverbund sowie Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Faserorientierung und Lagenaufbau in Bauteilen aus textilverstärkten Verbundwerkstoffen
DE102019124344B4 (de) Verfahren und Vorrichtung für eine Überprüfung der inneren Beschaffenheit eines Prüfobjektes mittels eines aufgeprägten Wärmeflusses
DE102016200779A1 (de) Untersuchungsverfahren für ein zu wartendes hohles Bauteil einer Strömungsmaschine
DE102020106924B3 (de) Vorrichtung zum Detektieren von Rissen im Bereich der Oberfläche metallischer Prüfobjekte
EP4168776A1 (de) Verfahren zur zerstörungsfreien prüfung einer ständerwicklungsisolierung
DE10318724B4 (de) Mess-Vorrichtung und ein Verfahren zur Qualitätssicherung von mehrschichtigen textilen Halbzeugen für die Herstellung von Kunststoffbauteilen
DE102016005949A1 (de) Verfahren zum Reinigen und Überprüfen der technischen Sauberkeit einer Oberfläche eines Antriebsstrangs
EP3753720A1 (de) Verfahren zum dreidimensionalen erfassen von fasermaterial mittels terahertzstrahlung sowie faserlegeanlage hierzu
EP3255377B1 (de) Verfahren zur spannungsberechnung von bauteilen aus kohlefaserverstärkten kunststoffen
EP3173618B1 (de) Verfahren zum untersuchen von teilen von windenergieanlagen, insbesondere von rotorblättern
DE102017222139B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung und Echtzeitüberwachung eines Faserverbundhalbzeugs
EP3811821B1 (de) Verfahren zum überprüfen einer stopfzunge eines stopfwerkzeugs einer bürstenherstellungsmaschine sowie bürstenherstellungsmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

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

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

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

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

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210804

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

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
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: 20240130