NL2024643B1 - Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade - Google Patents

Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade Download PDF

Info

Publication number
NL2024643B1
NL2024643B1 NL2024643A NL2024643A NL2024643B1 NL 2024643 B1 NL2024643 B1 NL 2024643B1 NL 2024643 A NL2024643 A NL 2024643A NL 2024643 A NL2024643 A NL 2024643A NL 2024643 B1 NL2024643 B1 NL 2024643B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
wind turbine
turbine blade
camera
rotor
shot
Prior art date
Application number
NL2024643A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jozef Filomena De Lannoy Steven
Original Assignee
Bladetracker B V
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 Bladetracker B V filed Critical Bladetracker B V
Priority to NL2024643A priority Critical patent/NL2024643B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2024643B1 publication Critical patent/NL2024643B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • 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
    • F03D17/00Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9515Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device
    • 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
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/80Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05B2270/804Optical devices
    • F05B2270/8041Cameras

Abstract

Werkwijze voor het op afstand inspecteren van een om een rotoras draaiend windturbineblad van een geplaatste windturbine, welke 5 werkwijze omvat het maken van opnamen van een deel van het windturbineblad met een camera, en het bestuderen van gemaakte opnamen voor het vaststellen van een afwijking aan het windturbineblad. Voor het vaststellen van de aanwezigheid van een afwijking aan een 10 windturbineblad wordt van een gegeven deel van het windturbineblad dat een lengte heeft van ten hoogste l/5e van de afstand tussen het distale uiteinde van het windturbineblad en de hartlijn van de rotoras — een eerste opname gemaakt in een eerste stand van het windturbineblad, en 15 — na het bewegen van de camera in een tweede stand van het windturbineblad waarbij de rotor in de tweede stand ten minste 70° is gedraaid ten opzichte van de eerste stand, een tweede opname gemaakt; welke gemaakte opnamen worden bestudeerd voor het vaststellen van de 20 afwijking aan het windturbineblad in het genoemde deel van het windturbineblad.Method for remotely inspecting a wind turbine blade rotating about a rotor axis of a mounted wind turbine, the method comprising taking pictures of a portion of the wind turbine blade with a camera, and examining taken pictures to determine a deviation in the wind turbine blade. To determine the presence of a wind turbine blade deflection, a given portion of the wind turbine blade having a length not exceeding 1/5th of the distance between the distal end of the wind turbine blade and the centerline of the rotor shaft — a first shot made in a first position of the wind turbine blade, and 15 — after moving the camera into a second position of the wind turbine blade with the rotor in the second position rotated at least 70° with respect to the first position, a second shot is made ; which recordings are studied for determining the deviation of the wind turbine blade in said part of the wind turbine blade.

Description

Werkwijze voor het op afstand inspecteren van een draaiend windturbineblad De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het op afstand inspecteren van een om een rotoras draaiend windturbineblad van een geplaatste windturbine welke een mast omvat, welke werkwijze omvat het maken van opnamen van een deel van het windturbineblad met een camera, en het bestuderen van gemaakte opnamen voor het vaststellen van een afwijking aan het windturbineblad.The present invention relates to a method for remotely inspecting a wind turbine blade rotating about a rotor shaft of a mounted wind turbine comprising a mast, which method comprises taking pictures of a portion of the wind turbine blade with a camera, and examining captured images to determine an anomaly of the wind turbine blade.

Een werkwijze volgens de aanhef is bekend uit US2014267693. Voor het compenseren van de beweging van het draaiende turbineblad is het bekend om de camera tijdens de opname te bewegen.A method according to the preamble is known from US2014267693. To compensate for the movement of the rotating turbine blade, it is known to move the camera during the recording.

De onderhavige uitvinding beoogt een alternatieve werkwijze te verschaffen voor het vaststellen van de aanwezigheid van een afwijking aan een windturbineblad.It is an object of the present invention to provide an alternative method for determining the presence of a defect in a wind turbine blade.

Hiertoe wordt een werkwijze volgens de aanhef gekenmerkt doordat een camera ten opzichte van de windturbine wordt verschaft op een horizontale afstand A tot de hartlijn door de mast van windturbine van 0,1 tot 10x de rotordiameter van de windturbine, en in een sectie welke vanaf de genoemde hartlijn een horizontale hoek a maakt van minder dan +30° met een verticaal vlak waarin de draaiingsas van de rotor is gelegen, waarbij de camera beweegbaar is; en waarbij van een gegeven deel van het windturbineblad dat een lengte heeft van ten hoogste 1/5e van de afstand tussen het distale uiteinde van het windturbineblad en de hartlijn van de rotoras ~ een eerste opname wordt gemaakt in een eerste stand van het windturbineblad, en — na het bewegen van de camera in een tweede stand van het windturbineblad waarbij de rotor in de tweede stand ten minste 70° is gedraaid ten opzichte van de eerste stand, een tweede opname wordt gemaakt; welke gemaakte opnamen worden bestudeerd voor het vaststellen van de afwijking aan het windturbineblad in het genoemde deel van het windturbineblad.To this end, a method according to the preamble is characterized in that a camera is provided relative to the wind turbine at a horizontal distance A from the centerline through the wind turbine tower of 0.1 to 10x the rotor diameter of the wind turbine, and in a section extending from the said axis makes a horizontal angle of less than +30° with a vertical plane in which the axis of rotation of the rotor is located, the camera being movable; and wherein a given portion of the wind turbine blade having a length of at most 1/5th of the distance between the distal end of the wind turbine blade and the centerline of the rotor shaft is made first in a first position of the wind turbine blade, and — after moving the camera in a second position of the wind turbine blade, wherein the rotor in the second position is rotated at least 70° with respect to the first position, a second shot is made; which recordings are studied for determining the deviation of the wind turbine blade in said part of the wind turbine blade.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden van het genoemde deel van het windturbineblad opnamen gemaakt die zich kenmerken door een verschillende lichtval. Hierdoor kan de aanwezigheid van een afwijking aan een turbineblad beter worden vastgesteld.In the method according to the invention, images are made of said part of the wind turbine blade, which are characterized by a different incidence of light. This makes it possible to better determine the presence of a deviation in a turbine blade.

Het vaststellen van een afwijking omvat ten minste een van 1) het vaststellen van de aanwezigheid, ii) het bepalen van de aard van de afwijking, en iii) het bepalen van de mate van de afwijking.Determining an abnormality includes at least one of 1) determining its presence, ii) determining the nature of the abnormality, and iii) determining the extent of the abnormality.

Door schaling, bijvoorbeeld aan de hand van de ashoogte, de bekende dimensies van het blad of dergelijke, kan ook de grootte (lengte, breedte en/of oppervlakte) van de afwijking worden bepaald.The size (length, width and/or area) of the deviation can also be determined by scaling, for instance on the basis of the shaft height, the known dimensions of the blade or the like.

Kenmerkend wordt van meer dan 1 deel van een windturbineblad een opname gemaakt. Ook worden kenmerkend van alle windturbinebladen van een rotor van een windturbine opnamen gemaakt.Typically, more than 1 part of a wind turbine blade is recorded. Also, typically, recordings are made of all wind turbine blades of a wind turbine rotor.

In de onderhavige aanvraag omvat de term afwijking aan het turbineblad elke afwijking van de referentie-toestand (gebruikelijk nieuwstaat) van een blad, daaronder begrepen een beschadiging (bijvoorbeeld doordat het blad met een object in aanraking is gekomen), slijtage, ijsafzetting en scheurvorming. Met voordeel kan ook vanaf de stroomafwaartse zijde van de rotor een deel van een windturbineblad worden geïnspecteerd.In the present application, the term turbine blade deviation includes any deviation from the reference condition (usually new) of a blade, including damage (e.g. due to the blade coming into contact with an object), wear, icing and cracking. Advantageously, part of a wind turbine blade can also be inspected from the downstream side of the rotor.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm is de beweegbare camera een zwenkbaar gemonteerde camera, waarbij de hoek waarover de camera zwenkbaar is bij voorkeur ten minste 12° is, met meer voorkeur ten minste 30° en met de meeste voorkeur ten minste 60°.According to a possible embodiment, the movable camera is a pivotally mounted camera, wherein the angle over which the camera is pivotable is preferably at least 12°, more preferably at least 30° and most preferably at least 60°.

De afstand A is bij voorkeur 0,1 tot 2 keer de diameter van de rotor.The distance A is preferably 0.1 to 2 times the diameter of the rotor.

De hoek a is bij voorkeur minder dan +20°, en met de meeste voorkeur minder dan +10°, Gebruikelijk zal het gegeven deel een gegeven deel van het windturbineblad (193') een lengte hebben van ten hoogste 1/8e van de afstand tussen het distale uiteinde van het windturbineblad (193') en de hartlijn van de rotoras. Met andere woorden, de opname toont ten hoogste 1/8e van de windturbinebladlengte. In het algemeen zal de opname de gehele breedte van het blad ter plaatse van dat deel tonen.The angle is preferably less than +20°, and most preferably less than +10°. Usually the given portion will have a given portion of the wind turbine blade (193') a length of at most 1/8th of the distance between the distal end of the wind turbine blade (193') and the centerline of the rotor shaft. In other words, the recording shows at most 1/8th of the wind turbine blade length. In general, the recording will show the entire width of the sheet at that part.

De beweegbare camera kan de vorm hebben van een drone.The movable camera may be in the form of a drone.

Een beweegbaar gemonteerde camera omvat gewoonlijk een opstelling die een basis en de camera omvat. De camera is op de basis, zoals een statief, gemonteerd. Met groot voordeel is de opsteliing voorzien van een actuator voor het uitvoeren van de beweging van de camera. Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm is de camera draaibaar rond een as welke naar de rotoras wordt gericht, en wordt de camera rond de as gedraaid voor het maken van de opnamen in de eerste stand en in de tweede stand (parallactische opstelling).A movably mounted camera usually includes an arrangement that includes a base and the camera. The camera is mounted on the base, like a tripod. The arrangement is very advantageously provided with an actuator for carrying out the movement of the camera. According to a possible embodiment, the camera is rotatable about an axis directed towards the rotor axis, and the camera is rotated about the axis for taking the pictures in the first position and in the second position (parallactic arrangement).

In de onderhavige aanvraag zijn de hoeken die de oriëntatie van een windturbine blad aanduiden gerelateerd aan de eenheidscirkel, waarbij 0° gerelateerd aan een analoge klok zich op 3u bevindt en 90° op 12u.In the present application, the angles indicating the orientation of a wind turbine blade are related to the unit circle, where 0° relative to an analog clock is at 3 o'clock and 90° is at 12 o'clock.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de opnamen worden gemaakt in een cirkelsector van 300° met een hoekstand van het windturbineblad ten opzichte van de horizontaal tussen 120° en 60°.A favorable embodiment is characterized in that the recordings are made in a circle sector of 300° with an angular position of the wind turbine blade relative to the horizontal between 120° and 60°.

Volgens deze uitvoeringsvorm bevindt het windturbineblad zich dichter bij de grond en en voor een op het aardoppervlak opgestelde camera zich relatief dicht bij de camera. Hierdoor zijn details beter te zien. Bij voorkeur worden de opnamen gemaakt in een cirkelsector van 280° tussen 130° en 50°.According to this embodiment, the wind turbine blade is closer to the ground and and for a camera positioned on the earth's surface is relatively close to the camera. This makes details easier to see. Preferably, the shots are made in a sector of circle of 280° between 130° and 50°.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat van een gegeven windturbineblad aan een eerste zijde van de naaf van de turbine de eerste opname van een deel van het windturbineblad wordt gemaakt, de camera naar de andere zijde van de naaf wordt bewogen en vervoigens de tweede opname van hetzelfde deel wordt genomen nadat het genoemde windturbineblad over een hoek van ten minste 170° is gedraaid.A favorable embodiment is characterized in that from a given wind turbine blade on a first side of the hub of the turbine the first shot of a part of the wind turbine blade is made, the camera is moved to the other side of the hub and then the second shot of the same part is taken after said wind turbine blade has been rotated through an angle of at least 170°.

In de open lucht kunnen de lichtomstandigheden in de loop van de tijd variëren. Volgens deze voorkeursuitvoeringsvorm kan de volgende opname van het deel van het blad snel worden gemaakt, Met voordeel is de beweging van de camera een zwenking.Outdoors, lighting conditions may vary over time. According to this preferred embodiment, the next shot of the part of the blade can be made quickly. Advantageously, the movement of the camera is a pivot.

De hoek zal in de praktijk maximaal 190° zijn.In practice, the angle will be a maximum of 190°.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de camera is voorzien van een polarisatiefilter.A favorable embodiment is characterized in that the camera is provided with a polarization filter.

Hiermee kunnen afwijkingen gemakkelijker worden vastgesteld.This makes it easier to identify deviations.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de camera tijdens het maken van de opnamen met het windturbineblad mee wordt bewogen.A favorable embodiment is characterized in that the camera is moved along with the wind turbine blade during the recording.

Hierdoor kan een langere sluitertijd worden gehanteerd, hetgeen weer het gebruik van een lens met een langere brandspuntafstand mogelijk maakt. Hierdoor kunnen kleinere afwijkingen nog worden vastgelegd. In plaats daarvan of daarenboven kan de belichtingstijd langer zijn, waardoor met minder licht nog opnamen kunnen worden gemaakt.This allows a slower shutter speed to be used, which in turn allows the use of a lens with a longer focal length. As a result, smaller deviations can still be recorded. Instead or in addition, the exposure time may be longer, allowing for shooting with less light.

Het meebewegen met de draaiing van het windturbineblad om de rotoras kan een translatie zijn, aangezien rotatie over een beperkte hoek in hoofdzaak gelijk is aan een translatie.Moving along with the rotation of the wind turbine blade about the rotor axis can be a translation, since rotation through a limited angle is substantially equal to a translation.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat ten minste twee camera's worden toegepast, waarbij met elk van ten minste twee camera's zowel een eerste opname als een tweede opname wordt gemaakt.A favorable embodiment is characterized in that at least two cameras are used, wherein both a first shot and a second shot are made with each of at least two cameras.

Het gebruik van twee camera's maakt het meten van de afstand tot de windturbine mogelijk en/of het verkrijgen van een stereoscopisch beeld van de afwijking. Voor deze toepassingen is de basis (de afstand tussen de optische assen van de beide camera's) bij voorkeur ten minste 50 cm, zoals ten minste 1 m.The use of two cameras allows measuring the distance to the wind turbine and/or obtaining a stereoscopic image of the deviation. For these applications, the base (the distance between the optical axes of the two cameras) is preferably at least 50 cm, such as at least 1 m.

De onderhavige uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin Fig. 1A en Fig. 1B respectievelijk een zijaanzicht en een bovenaanzicht op een windturbine en camera laten zien; Pig. ZA een vooraanzicht van de rotor van de windturbine van Fig.The present invention will now be explained with reference to the drawing, in which Figs. 1A and FIG. 1B show a side view and a top view of a wind turbine and camera, respectively; pig. ZA is a front view of the rotor of the wind turbine of FIG.

1A in van de rotor toont; Fig. 2B een windturbineblad in drie standen toont; en Fig. 3A en Fig. 3B respectievelijk een zijaanzicht en een perspectivisch aanzicht tonen van een opstelling welke een camera omvat.1A in of the rotor; fig. 2B shows a wind turbine blade in three positions; and FIG. 3A and FIG. 3B show a side view and a perspective view, respectively, of an arrangement including a camera.

Fig. 1A en Fig. 1B laten respectievelijk een zijaanzicht en een bovenaanzicht op een windturbine 190 en camera 100 zien.fig. 1A and FIG. 1B show a side view and a top view of a wind turbine 190 and camera 100, respectively.

De windturbine 190 omvat een mast 191, een gondel 192, een rotor 193, en turbinebladen 193'.The wind turbine 190 includes a mast 191, a nacelle 192, a rotor 193, and turbine blades 193'.

Bovenwinds van de windturbine 190 is een camera 100 geplaatst voor het maken van opnamen van de turbinebladen (eerste windturbineblad 193', tweede windturbineblad 193" en derde windturbineblad 193'''. Om kleine afwijkingen op te kunnen sporen wordt een telelens (brandpuntafstand 800 mm) gebruikt in combinatie met een kleinbeeld spiegelreflexcamera.Upwind of the wind turbine 190 a camera 100 is placed for taking pictures of the turbine blades (first wind turbine blade 193', second wind turbine blade 193" and third wind turbine blade 193'''. To detect small deviations, a telephoto lens (focal length 800 mm ) used in combination with a 35mm single-lens reflex camera.

Fig. 1B laat een bovenaanzicht zien van de opstelling, en in het bijzonder dat de camera 100 wordt opgesteld in een sectie welke een horizontale hoek a maakt van minder dan +10° ten opzichte van een verticaal vlak 199 waarin de draaiingsas van de rotor 193 is gelegen.fig. 1B shows a top view of the arrangement, and in particular that the camera 100 is arranged in a section which makes a horizontal angle of less than +10° with respect to a vertical plane 199 in which the axis of rotation of the rotor 193 is located .

In de praktijk zal de camera 100 in het genoemde vlak worden geplaatst, zoals hier is weergegeven.In practice, the camera 100 will be placed in said plane, as shown here.

Fig. 2A toont een vooraanzicht van de rotor 193 van de windturbine 190 van Fig. 1A in drie standen van de rotor 193.fig. 2A shows a front view of the rotor 193 of the wind turbine 190 of FIG. 1A in three positions of the rotor 193.

5 Kader 299 geeft de beelduitsnede weer van een opname die van een deel (hier het distale uiteinde 293') van het windturbineblad 193° wordt gemaakt in.Box 299 depicts the image section of a shot taken of a portion (here the distal end 293') of the wind turbine blade 193° in .

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm worden twee opnamen gemaakt met door de wisselende stand van het windturbineblad 193° verschillende lichtinval op het deel van het windturbineblad 193! (linker twee rotorafbeeldingen in Fig. 2A), waarbij de camera 100 gezwenkt is (horizontale draaiing).According to a possible embodiment, two shots are made with different light incidence on the part of the wind turbine blade 193 due to the varying position of the wind turbine blade 193°! (left two rotor images in Fig. 2A), with the camera 100 pivoted (horizontal rotation).

Na het maken van de eerste afbeelding en de tweede afbeelding, kan van een verder deel van het windturbineblad 193' een volgende paar afbeeldingen worden gemaakt.After taking the first image and the second image, a further pair of images can be made from a further portion of the wind turbine blade 193'.

Deze sets afbeeldingen kunnen worden geanalyseerd om te kijken of een afwijking aanwezig is.These sets of images can be analyzed to see if an abnormality is present.

In het algemeen vindt de analyse achteraf plaats, wanneer alle opnamen van het windturbineblad, en in de praktijk natuurlijk alle windturbinebladen, zijn gemaakt.In general, the analysis takes place afterwards, when all images of the wind turbine blade, and in practice all wind turbine blades, of course, have been made.

Volgens een voorkeursuitvoering wordt van het deel nog een derde opname gemaakt, en bevat de set opnamen van een deel van het windturbineblad dus drie opnamen. Daarbij staat het windturbineblad 193' bij voorkeur dwars op de lengterichting van het windturbineblad 193' bij de eerste opname (rechter rotorafbeelding van Fig. ZA).According to a preferred embodiment, a third exposure is made of the part, and the set of exposures of a part of the wind turbine blade thus contains three exposures. In addition, the wind turbine blade 193' is preferably transverse to the longitudinal direction of the wind turbine blade 193' at the first exposure (right rotor view of Fig. ZA).

Fig. 2B laat het windturbineblad 193' in drie hoekstanden ten opzichte van de horizontaal zien (van links naar rechts 180° (negen uur), 270° (zes uur), en 0° (drie uur)).fig. 2B shows the wind turbine blade 193' in three angular positions relative to the horizontal (from left to right 180° (nine o'clock), 270° (six o'clock), and 0° (three o'clock)).

Fig. 2B demonstreert een praktische volgorde voor het maken van opnamen. Voor het maken van een eerste set opnamen van een deel van het windturbineblad 193' wordt een deel gefotografeerd (kader 1), en wordt de camera gezwenkt voor het maken van de tweede opname (kader 2). De hoekverdraaiing zal in het algemeen worden uitgevoerd in minder tijd dan dat het windturbineblad 193' nodig heeft om een halve omwenteling om de rotoras te maken. Voor het maken van een volgende set kunnen de eerste opname (kader 4) en de tweede opname (kader 5) op overeenkomstige wijze worden gemaakt.fig. 2B demonstrates a practical sequence for shooting. To take a first set of shots of a portion of the wind turbine blade 193', a portion is photographed (frame 1), and the camera is pivoted to take the second shot (frame 2). The angular rotation will generally be performed in less time than it takes the wind turbine blade 193' to make half a revolution about the rotor axis. To take the next set, the first shot (frame 4) and the second shot (frame 5) can be taken in a similar manner.

Uiteraard is het mogelijk om met een proximaal deel te starten of eerst aan de rechterzijde van de rotoras.Of course it is possible to start with a proximal part or first on the right side of the rotor shaft.

Voor het maken van een set van drie opnamen, is ook een verticale beweging nodig. Voor het maken van de eerste set, kan dan eerst een deel van het windturbineblad 193' worden gefotografeerd (kader 1), wordt de camera horizontaal gezwenkt voor het maken van de tweede opname (kader 2), wordt de camera vervolgens over de halve hoek terug gezwenkt en hellingshoek aangepast voor het maken van de derde opname (kader 3).Taking a set of three shots also requires vertical movement. To take the first set, a part of the wind turbine blade 193' can then be photographed first (frame 1), the camera is swiveled horizontally to take the second shot (frame 2), the camera is then turned over half the angle. panned back and tilt adjusted for the third shot (frame 3).

Voor het maken van een daaropvolgende set kan de camera 100 verder worden teruggezwenkt en wordt de hellingshoek weer vergroot voor het maken van de eerste opname (kader 4) van deze volgende set, enz.To take a subsequent set, the camera 100 can be panned further back and the angle of inclination increased again to take the first shot (Box 4) of this next set, and so on.

Voor het beperken van bewegingsonscherpte kan de camera 100 tijdens het maken van een opname worden meebewogen in de bewegingsrichting van het turbineblad. Dit is met name voor opnamen relatief ver van de rotoras interessant, Voor een turbineblad dat met de klok mee beweegt wordt voor kader 1 de camera 100 met de tweede servomotor naar boven bewogen. Voor kader 2 wordt met de tweede servomotor de camera 100 naar beneden bewogen. Voor kader 3 wordt met de eerste servomotor de camera 100 naar links bewogen.To limit motion blur, the camera 100 can be moved along in the direction of movement of the turbine blade while taking a picture. This is interesting in particular for recordings relatively far from the rotor axis. For frame 1 for a turbine blade that moves clockwise, the camera 100 is moved upwards with the second servomotor. For frame 2, the camera 100 is moved downwards with the second servo motor. For frame 3, the camera 100 is moved to the left with the first servo motor.

Fig. 3A en Fig. 3B tonen respectievelijk een zijaanzicht en een perspectivisch aanzicht van een opstelling 300 welke een camera 100 omvat. De camera 100 is gemonteerd op een platform 305 (behuizing 305), voorzien van een taatslager 301, een vork 302, een eerste servomotor 310 voor het in een horizontaal vlak laten draaien van de camera 100 en tweede servomotor 320 voor het in een verticaal vlak laten draaien van de camera 100.fig. 3A and FIG. 3B show a side view and a perspective view, respectively, of an arrangement 300 that includes a camera 100. The camera 100 is mounted on a platform 305 (housing 305), provided with a pivot bearing 301, a fork 302, a first servo motor 310 for rotating the camera 100 in a horizontal plane and second servo motor 320 for rotating in a vertical plane. rotating the camera 100.

Op de camera 100 is een detector 340 gemonteerd, welke aldus met de camera meebeweegt. De detector 340 omvat een lens 341 en een lichtsensor 342 en dient voor het aansturen van de camera 100 voor het maken van opnamen. Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm bepaalt de detector 340 de omwentelingssnelheid van de rotor 193, en het moment van het passeren van een gegeven windturbineblad 193'. Aldus kan een opname worden gemaakt wanneer het windturbineblad 193' in beeld van de camera 100 is.A detector 340 is mounted on the camera 100, which thus moves with the camera. The detector 340 includes a lens 341 and a light sensor 342 and serves to drive the camera 100 for taking pictures. In one possible embodiment, detector 340 determines the speed of rotation of the rotor 193, and the moment of passing of a given wind turbine blade 193'. Thus, a recording can be made when the wind turbine blade 193' is in view of the camera 100 .

De behuizing zal verder een controller, een accu en bedieningsknoppen bevatten voor het besturen van de opstelling 300. De behuizing 305 kan verder een communicatiepoort voor de verbinding met een computer bevatten, welke een programma kan draaien (indien de controller dat niet zelf bevat} voor het aansturen van de camera en/of het downloaden van met de camera gemaakte opnamen.The housing will further contain a controller, a battery and control buttons for controlling the arrangement 300. The housing 305 may further comprise a communication port for connection to a computer, which can run a program (if not included in the controller itself} for controlling the camera and/or downloading images captured with the camera.

Door een combinatie van een horizontale hoekverdraaiing en een verticale hoekverdraaiing kan een schuine, cirkelvormige of elliptische beweging van de camera bewerkstelligd worden en kunnen van een windturbineblad 193' in elke gewenste stand daarvan opnamen worden gemaakt. Doordat de camera rechtstreeks naar de plaats van de volgende opname kan bewegen, is minder stroom nodig. Ook maken de servomotoren het meebewegen van de camera tijdens het maken van een opname mogelijk.By a combination of a horizontal angular rotation and a vertical angular rotation, an oblique, circular or elliptical movement of the camera can be effected and a wind turbine blade 193' can be photographed in any desired position thereof. Because the camera can move directly to the location of the next shot, less power is required. The servo motors also make it possible to move the camera while taking a picture.

Voor een eenvoudig patroon - zoals het maken van een patroon waarbij opnamen op 180° (9u) en 0° (3u) turbinebladstanden worden gemaakt, kan als volgt te werk worden gegaan. Na plaatsing van de opstelling 300 in het vlak 199 en na het met de tweede servomotor 320 naar de rotoras laten wijzen van de optische as van de camera 100, wordt de eerste servomotor 310 gebruikt tot de camera 100 het distale uiteinde in beeld heeft. Nu is de maximale hoekuitwijking bekend, en de eerste opname kan worden gemaakt, waarna de camera 100 met dezelfde hoekuitwijking naar de andere kant van het vlak 199 wordt gezwenkt voor het maken van de tweede opname van hetzelfde windturbinebladFor a simple pattern - such as creating a pattern shooting at 180° (9u) and 0° (3u) turbine blade positions, proceed as follows. After placing the arrangement 300 in plane 199 and having the optical axis of the camera 100 point with the second servo motor 320 towards the rotor axis, the first servo motor 310 is operated until the camera 100 has the distal end in view. Now the maximum angular deflection is known, and the first shot can be taken, after which the camera 100 is swung to the other side of the plane 199 with the same angular deflection to take the second shot of the same wind turbine blade.

193. Vervolgens zwenkt de camera terug naar de andere kant van het vlak 199, met een geringere hoekuitwijking. Het verschil in hoekuitwijking zal worden bepaald door de sterkte van de lens en de gewenste mate van overlap. Vervolgens wordt de volgende cyclus van het maken van opnamen gestart.193. The camera then pivots back to the other side of the plane 199, with less angular deflection. The difference in angular deflection will be determined by the power of the lens and the degree of overlap desired. Then the next cycle of shooting starts.

De rotor van grote turbines draaien (zelfs met windstoten) relatief constant. Niettemin kan de detector 340 worden gebruikt voor het continue of periodiek controleren van de stand van de bladen. Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm wordt een opname gemaakt met een tijdsvertraging na de passage van een eerder passerend turbineblad.The rotors of large turbines rotate relatively constantly (even with gusts of wind). Nevertheless, the detector 340 can be used to continuously or periodically check the position of the blades. According to a possible embodiment, a recording is made with a time delay after the passage of a previously passing turbine blade.

indien de tweede servomotor 320 wordt gebruikt voor het tijdens de opname meebewegen van de camera, zal deze mate van meebewegen weer worden gecompenseerd voordat de volgende opname wordt gemaakt.if the second servo motor 320 is used to pan the camera during the shot, this amount of pan will be compensated again before the next shot is taken.

Indien een turbineblad 193' volledig gefotografeerd is, gaat de camera terug naar de maximale uitwijking en wacht 1/3e of 2/3e omwenteling om vervolgens de procedure met het volgende turbineblad te herhalen, tot opnamen van alle windturbinebladen zijn vergaard. Gebruik van Lichtinval Beschadigingen op turbines kunnen ingedeeld worden in twee categorieën: cosmetisch en structureel. Het is van belang om een onderscheid te kunnen maken tussen beide categorieën omdat er voor de reparatie een verschil in urgentie is.If a turbine blade 193' has been fully photographed, the camera returns to maximum deflection and waits 1/3 or 2/3 revolution, then repeats the procedure with the next turbine blade, until images from all wind turbine blades have been collected. Use of Light Incident Damage to turbines can be classified into two categories: cosmetic and structural. It is important to be able to distinguish between the two categories because there is a difference in urgency for the repair.

Lichtinval op een turbineblad wordt bepaald door 3 hoeken: « Azimuth (beta): dit is de hoek die de zon maakt met het Noorden.Light incidence on a turbine blade is determined by 3 angles: « Azimuth (beta): this is the angle that the sun makes with the North.

+ Elevatie (gamma): die is de hoek die de zon maakt met de horizon, + Hoek van rotor (delta): deze wordt bepaald door de windrichting die de oriëntatie van de rotor bepaalt en is de hoek die de rotoras ten opzichte van het Noorden maakt.+ Elevation (gamma): this is the angle the sun makes with the horizon, + Rotor angle (delta): this is determined by the wind direction that determines the orientation of the rotor and is the angle that the rotor axis relative to the North makes.

Met voordeel worden opnamen gemaakt wanneer er sprake is van strijklicht op de turbinebladen.Advantageously, recordings are made when there is grazing light on the turbine blades.

Door een eerste opname te maken met een relatieve lage invalshoek is bij structurele schade een schaduw te zien. Door een tweede (en eventueel derde) opname te maken zal de schaduw ten opzichte van de beschadiging geroteerd zijn omdat de rotor in het verticale vlak draait en dus een constante hoek met de zon heeft. Door de foto's over elkaar heen te leggen kan een betere interpretatie van de schade gemaakt worden. Zo zal het ontbreken van schaduw een indicatie zijn dat de schade cosmetisch is of “licht” structureel.By taking a first image with a relatively low angle of incidence, a shadow can be seen in the event of structural damage. By taking a second (and possibly third) image, the shadow will have rotated relative to the damage because the rotor rotates in the vertical plane and therefore has a constant angle with the sun. By superimposing the photos, a better interpretation of the damage can be made. For example, the lack of shade will be an indication that the damage is cosmetic or “slight” structural.

Ofschoon de uitvinding hierboven is uitgelegd onder verwijzing naar horizontale en verticale oriëntaties, moet worden opgemerkt dat het mogelijk is de opstelling te kantelen om een horizontale as die de mast 191 doorsnijdt, en bijvoorbeeld opnamen te maken bij 10u en du, wanneer dit door de zonnestand betere schaduwen geeft (lagere zonnestand).Although the invention has been explained above with reference to horizontal and vertical orientations, it should be noted that it is possible to tilt the arrangement about a horizontal axis that intersects the mast 191, and to take pictures, for example, at 10 o'clock and du, when this is caused by the position of the sun. gives better shadows (lower position of the sun).

Claims (6)

CONCLUS IESCONCLUS IES 1. Werkwijze voor het op afstand inspecteren van een om een rotoras draaiend windturbineblad (193') van een geplaatste windturbine (190) welke een mast (191) omvat, welke werkwijze omvat het maken van opnamen van een deel van het windturbineblad (193') met een camera (100), en het bestuderen van gemaakte opnamen voor het vaststellen van een afwijking aan het windturbineblad (193'}; met het kenmerk, dat een camera (100) ten opzichte van de windturbine (190) wordt verschaft op een horizontale afstand A tot de hartlijn door de mast (191) van windturbine (190) van 0,1 tot 10x de rotordiameter van de windturbine (190), en in een sectie welke vanaf de genoemde hartlijn een horizontale hoek a maakt van minder dan +30° met een verticaal vlak (199) waarin de draaiingsas van de rotor (193) is gelegen, waarbij de camera (100) beweegbaar is; en waarbij van een gegeven deel van het windturbineblad (193') dat een lengte heeft van ten hoogste 1/5e van de afstand tussen het distale uiteinde van het windturbineblad (123') en de hartlijn van de rotoras — een eerste opname wordt gemaakt in een eerste stand van het windturbineblad (193'), en ~ na het bewegen van de camera (100) in een tweede stand van het windturbineblad (193') waarbij de rotor (193) in de tweede stand ten minste 70° is gedraaid ten opzichte van de eerste stand, een tweede opname wordt gemaakt; welke gemaakte opnamen worden bestudeerd voor het vaststellen van de afwijking aan het windturbineblad (193') in het genoemde deel van het windturbineblad {(193').A method of remotely inspecting a wind turbine blade (193') revolving about a rotor axis of a mounted wind turbine (190) comprising a mast (191), the method comprising taking pictures of a portion of the wind turbine blade (193' ) with a camera (100), and examining captured images to determine a deviation of the wind turbine blade (193'}; characterized in that a camera (100) relative to the wind turbine (190) is provided at a horizontal distance A to the axis through the mast (191) of wind turbine (190) from 0.1 to 10x the rotor diameter of the wind turbine (190), and in a section which makes a horizontal angle a from said axis of less than + 30° with a vertical plane (199) in which the axis of rotation of the rotor (193) is located, the camera (100) being movable; and wherein a given part of the wind turbine blade (193') having a length not exceeding 1/5th the distance between the distal end of the wi nd turbine blade (123') and the centerline of the rotor shaft — a first shot is taken in a first position of the wind turbine blade (193'), and ~ after moving the camera (100) in a second position of the wind turbine blade (193' ) wherein the rotor (193) in the second position is rotated at least 70° with respect to the first position, a second recording is made; which recordings are studied to determine the deviation of the wind turbine blade (193') in said part of the wind turbine blade {(193'). 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de opnamen worden gemaakt in een cirkelsector van 300° met een hoekstand van het windturbineblad (193') ten opzichte van de horizontaal tussen 120° en 60°.A method according to claim 1, wherein the recordings are made in a circle sector of 300° with an angular position of the wind turbine blade (193') relative to the horizontal between 120° and 60°. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij van een gegeven windturbineblad (193') aan een eerste zijde van de naaf van de turbine de eerste opname van een deel van het windturbineblad (193') wordt gemaakt, de camera (100) naar de andere zijde van de naaf wordt bewogen en vervolgens de tweede opname van hetzelfde deel wordt genomen nadat het genoemde windturbineblad (193') over een hoek van ten minste 170° is gedraaid.The method of claim 1 or 2, wherein from a given wind turbine blade (193') on a first side of the hub of the turbine the first exposure of a portion of the wind turbine blade (193') is made, the camera (100) to the other side of the hub is moved and then the second shot of the same part is taken after said wind turbine blade (193') has been rotated through an angle of at least 170°. 4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de camera (100) is voorzien van een polarisatiefilter.A method according to any one of the preceding claims, wherein the camera (100) comprises a polarizing filter. 5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de camera (100) tijdens het maken van de opnamen met het windturbineblad {193') mee wordt bewogen.A method according to any one of the preceding claims, wherein the camera (100) is moved along with the wind turbine blade {193') during the recording. 6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste twee camera's (100) worden toegepast, waarbij met elk van ten minste twee camera's (100) zowel een eerste opname als een tweede opname wordt gemaakt.A method according to any one of the preceding claims, wherein at least two cameras (100) are used, wherein both a first shot and a second shot are made with each of at least two cameras (100).
NL2024643A 2020-01-10 2020-01-10 Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade NL2024643B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2024643A NL2024643B1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2024643A NL2024643B1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2024643B1 true NL2024643B1 (en) 2021-09-07

Family

ID=74572607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2024643A NL2024643B1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2024643B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8909035B2 (en) Photography stand
CN206060935U (en) A kind of image behavior analysiss tracking camera
US10853645B2 (en) Remote visual inspection method and system
NL2024643B1 (en) Method for remotely inspecting a rotating wind turbine blade
CN109945044A (en) Panorama holder for aerial photographing
CN111279181A (en) Device and method for optically monitoring a moving component
CN108713317B (en) Image acquisition device
US2551085A (en) Motion-picture camera reflex view finder
CN111752075A (en) Wind direction auxiliary device for outdoor photography capture based on internet
WO2014170443A1 (en) Method for recording and inspecting the surface condition of a mechanical structure
CN107197202B (en) Photoelectric monitoring system and monitoring method
CN208096557U (en) A kind of intelligent panoramic camera show stand
US3608453A (en) Device for terrain photography by means of scanning systems
FR2568026A1 (en) HOLOGRAPHIC CAMERA AND NON-DESTRUCTIVE CONTROL DEVICE USING SUCH A CAMERA
CN212935997U (en) Class surface of revolution panorama shooting device of engine part
CN111966121B (en) Automatic deviation correcting device for oblique photogrammetry yaw angle of unmanned aerial vehicle
JPH085343A (en) Measurement adjustment facility of roll caliber
CN209861016U (en) Annular shooting device
WO2022000242A1 (en) Target tracking method, device, and system, and storage medium
CN113720274A (en) Three-dimensional image acquisition device
JP2010161633A (en) Device and method for horizontal setting of a plurality of cameras and stereoscopic photographing device
US3504612A (en) High speed shutter
FR2909778A1 (en) Image capturing method for diffusing fixed/animated images, involves distributing sensors on arc of circle with specific radius, where length of cords separating optical centers is maintained constant irrespective of length of radius
EP3123235B1 (en) Optoelectronic surveillance system with variable optical field
FR1464788A (en) << Reflex >> aiming device for cinematographic or photographic apparatus