TW202346709A

TW202346709A - 檢查黏接劑層的方法

Info

Publication number: TW202346709A
Application number: TW111145868A
Authority: TW
Inventors: 西泉班那尼奇門; 漢瑞克歐克爾伯克; 納塔莎帝柯維克; 艾力克西斯帝崔耶特; 史蒂芬德克斯; 金詹森; 畢爾尼爾森; 約爾根索倫森; 安德斯哈斯隆德湯森
Original assignee: 丹麥商西門子歌美颯再生能源公司
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2023-12-01
Also published as: EP4191057A1; WO2023099170A1

Abstract

本發明描述一種用於檢查塗佈在風力渦輪機轉子葉片(2)前緣(20P _LE、20S _LE、2 _LE)周圍的黏接劑層(30)的設備(1)，該設備(1)包括加熱總成(1H)，配置成將熱量導引在黏接劑層(30)外緣(30P、30S)之間的黏接劑層(30)的一部分(P、P _hot)處；紅外線成像手段(1IR)，被配置來獲取被加熱部分(P _hot)的紅外線影像(11 _IR)；以及移位手段(13、14)，其適於在加熱總成(1H)和紅外線成像手段(1IR)的運作期間使檢查設備(1)沿著轉子葉片(2)的旁邊移動，以幫助黏接劑層(30)的紅外線成像。

Description

檢查黏接劑層的方法

本發明描述一種用於檢查塗佈在風力渦輪機轉子葉片前緣周圍的黏接劑層的設備。

在使用壽命期間，風力機的轉子葉片可能會暴露在高負載和極端天氣條件下。當轉子葉片在風力機運行期間掃過空氣時，轉子葉片的前緣特別容易受到因衝擊的損壞—例如冰雹、冰、沙或其他顆粒。「前緣」通常指的是壓力側和吸力側之間的接合處任一側的區域。為了保護轉子葉片的前緣，已知將包括一層或多層撓性材料(像是聚氨酯)的保護帶塗用到前緣上。例如，吸收衝擊的材料的保護帶可以在壓力側和吸力側之間的接合處的任一側延伸一定距離。這種保護帶通常被稱為前緣保護器(LEP)，並且可以使用合適的黏接劑黏合到轉子葉片的前緣上。為了達到必要的品質水準，黏接劑層必須沒有氣穴或異物。黏接劑層本身或者黏接劑層與轉子葉片或LEP之間存在此類缺陷會產生不利影響。例如，在轉子葉片的使用壽命期間，氣袋會導致前緣保護器部分地甚至完全脫離，從而導致風力渦輪機的氣動性能降低。

因此，有必要徹底檢查LEP和轉子葉片之間的黏合，較佳的是在轉子葉片安裝到風力渦輪機之前。在一種方法中，熟練的技術人員對前緣的黏合進行手動檢查，因為相對較大的氣穴或類似缺陷可能表現成可以藉著手檢測到的不平坦表面。在替代的方法中，熟練的技術人員可以將強光導引向前緣區域的側邊以從強光投射的陰影中辨識表面不規則性。這些檢查技術很大程度的依賴於經驗和技能。此外，這些流程非常耗時，並且要求進行檢查的人員一直高度集中注意力。

檢測黏接層中的缺陷的另一種方法是部署3D掃描器來掃描LEP長度。然而，這類掃描器對環境光的變化很敏感，但很難為每個掃描過程達成一致的環境光水平。在另一種方法中，可以使用諸如超音波的聲學檢查技術來檢測氣穴。然而，LEP和黏接層通常是非常相似的材料(例如彈性體)，並且超音波檢查將無法檢測到LEP和黏接層沒有黏合在一起而是物理接觸(即之間沒有氣袋)的缺陷，因為材料具有相似的聲阻抗。超音波檢查的另一個問題是在檢查期間需要將超音波設備壓靠在轉子葉片表面上，以及這個動作本身可以封閉感測器正下方的小氣袋或空隙，並且氣袋將不會被檢測到。因此，對LEP中黏接層的超音波檢查可能無法檢測到空氣夾雜物。

因此，這些已知的非人工檢查技術的品質取決於無法充分控制的因素，造成檢查結果可能不準確並且難以用任何的信賴水準來闡釋。

如果在LEP的黏接劑層中正確辨識出氣袋，則可以移除或抬升該位置的LEP數層以修復缺陷，然後重新黏接。然而，每種習知技術方法都可能導致無法識別缺陷(「偽陰性」檢查結果)，使得未發現的缺陷(例如氣袋)可能會在以後導致LEP脫離；或在沒有缺陷的情況下錯誤地識別出缺陷(「偽陽性」檢查結果)，因此LEP多層被不必要地移除以修復不存在的缺陷。

另一個問題來自前緣保護器下方的黏接劑層的形狀。黏接劑層不是平直的，而是具有與LEP相同的彎曲形狀，即黏接劑層實質上是U形的，從前緣向外延伸一定距離進到壓力側並且一定距離進到吸力側。這種彎曲的形狀使之更加難以操縱已知檢查設備的工具和儀器。

因此，本發明的目的是提供一種克服上述問題的檢查LEP黏接劑層的方法。

該目的可透過主張權利範圍的檢查設備和主張權利範圍檢查位在風力渦輪機轉子葉片前緣區域黏接劑層的方法來達成。

根據本發明，黏接劑層檢測設備包括加熱總成，該加熱總成被配置成將熱量導引在黏接劑層外緣之間的黏接劑層的一部分處；紅外線成像手段，配置以獲取被加熱部分的紅外線影像；以及移位手段，適於在加熱總成和紅外線成像手段的運作期間使檢查設備沿著轉子葉片的旁邊移動，以幫助整個黏接劑層的紅外線成像。

在本發明的上下文中，「前緣」應當被理解為不只是包含轉子葉片的壓力側和吸力側之間的接合處，而且還包括從該接合處向外延伸一定距離的部分壓力側和吸力側。如上面說明的，前緣保護器可以是實質上U形的聚合物主體，它透過聚合物黏接劑層黏合到U形的「前緣」，並且該黏接劑層可以從LEP的長邊延伸一定距離，並且可以逐漸變細以接觸轉子葉片的表面。在本發明的上下文中，黏接劑層應被理解為包含沿著轉子葉片的前緣佈置實質上是矩形的黏接劑帶，其向任一邊延伸一定距離進到壓力側和吸力側。

在本發明的檢查設備中，加熱總成被製成將熱量或熱能導引在前緣保護器的表面，即在整個寬度上，包括整個黏接劑層，如前面說明的，其可以伸延一定距離進到壓力側也進到吸力側。較佳地，加熱總成實質上是U形的，當從橫截面看時與前緣實質上U形的形態一致。

本發明基於這樣的前提，即均勻一致的黏接劑層在加熱後在紅外線影像中看起來是均勻的，但是任何氣袋或者黏接劑層均勻性的其他阻斷將在這樣的紅外線影像中顯現為異常。這是因為像是氣袋之類的缺陷由於其不同的熱特性而達到與周圍黏接劑不同的溫度。紅外線感測器將這些不同的溫度檢測為不同的強度值，並且感測器通常對每個感測器像素輸出一個強度值。根據所選的IR設備和所需的解析度，感測到的IR強度可以表示為16位元數值、24位元數值等。每個感測器像素通常關聯於一對應的影像畫素，並且IR感測器輸出可以是「轉變」為可見光，即隨後渲染的RGB影像中的每個畫素都將關聯於一種顏色，並且每種顏色都相關於特定的溫度或溫度範圍。

本發明的檢查設備的一個優點是它可以大大簡化評估LEP和轉子葉片表面之間的黏合品質的作業。並不是首先檢查LEP的壓力側以評估底下的黏接劑層的品質，然後檢查LEP的吸力側以評估底下的黏接劑層的品質，而是本發明讓整個黏接劑層在單一流程中檢查，以便可以更快、更準確地檢測異常或缺陷。該設備可以實現為以完全自動化的方式沿前緣移動，即無需使用者的任何干預。

使用本發明的設備檢查塗佈在風力渦輪機轉子葉片前緣周圍的黏接劑層的方法，該方法包括以下步驟： A)啟動該加熱總成以將熱量導引在該黏接劑層的一部分處； B)啟動該紅外線成像手段以獲取該被加熱部分的多個紅外線影像；以及在重複步驟A和B的同時，使該檢查設備在該黏接劑層的整個範圍上沿該轉子葉片的旁邊位移。

本發明的方法能夠以很大程度的自主方式執行，並且與傳統的檢查方法相比明顯更有效。在本發明的方法中，能夠可靠地檢測出LEP黏接劑層中的氣穴或其他缺陷，而不需要人類技能、多年經驗或延長時間的專注程度，且不需要特定的環境光位準或不存在背景噪音。本發明實質消除「偽陰性」和「偽陽性」，其關聯於依靠人類感官(像是觸覺、視覺和聽覺)的手動檢測技術或關聯於非手動檢測技術，其準確性取決於特定的環境光位準或環境噪音位準。

如接下來記載中所揭露的，本發明的特別有利的實施例和特徵由附屬申請專利範圍給出。可以適當地組合不同申請專利範圍類別的特徵以給出本文未記載的進一步實施例。

在本發明的檢查期間，轉子葉片可以保持在允許設備可以沿前緣的旁邊行進的任何適當的方位。在接下來的敘述中，不以任何方式限制本發明，可以假定檢查流程是在轉子葉片上執行的，該轉子葉片已佈置成其翼弦面位在垂直方向，並且其轉子葉片的前緣位在下側，在這個方向上，轉子葉片的前緣被稱為「指向下方」。可以使用任何合適的設備來夾持轉子葉片，例如用於夾持圓形根端的根端架，以及沿著翼型體佈置在某個點處以支撐轉子葉片其餘部分的翼型架。較佳地，要成像的區域在其整個長度上是可進入檢查設備的，否則檢查流程可以分階段進行。

在本發明的較佳實施例中，加熱總成(或簡稱為「加熱器」)和紅外線成像手段(或簡稱為「攝影機」)安裝在支架上，並且移位手段被實現成使支架相對於轉子葉片移動。可以用任何合適的方式實現移位手段。例如，支架可以被實現成沿著固定的小道或軌道移動，並且讓轉子葉片的前緣正確對準於軌道以為檢查流程做準備。

在本發明的一個尤其佳的實施例中，加熱總成和紅外線成像手段安裝在有輪子的支架上，例如軌道推車或台車，並且移位手段包括馬達，例如電池操作的直流馬達，被配置來驅動支架的輪子。較佳地，移位手段的元件被控制成使得檢查設備以實質上固定的速率或不變的速度沿著轉子葉片前緣的旁邊移動。

在本發明的一個尤其佳的實施例中，移位手段還包括導引總成，該導引總成適於在加熱總成和黏接劑層之間維持實質固定的距離。可部署多個距離感測器以監測距離，例如熱源與轉子葉片表面之間的距離。例如，掃掠轉子葉片的前緣可能明顯偏離直線，並且移位手段較佳地被實現成順循著前緣的輪廓。例如，在保持轉子葉片將其翼弦面實質上垂直且其前緣朝下的情況下，移位手段可以建構成將加熱總成和成像設備的組態傾斜，使得它們「順著」向上偏斜的前緣。為此，支架和/或加熱總成和/或成像總成的一個或多個垂直元件可以是可延伸的，並且移位手段可以被實現成相應地致動這些元件以保持加熱器和被加熱區域之間想要的距離，以及保持攝影機和被成像區域之間想要的距離。

類似地，具有一定程度預彎曲的轉子葉片的前緣也不會順著直線。在這種情況下，可以控制移位手段以順著前緣的彎曲軌跡。

在本發明的較佳實施例中，至少加熱總成和紅外線成像手段安裝在堅固的支撐總成上，該支撐總成可以被移動，或者可以自主的移動，在端到端的LEP長度上平行於前緣移動。將加熱總成和紅外線成像手段安裝在支撐件(像是軌道推車或台車)上的優點是加熱器和攝影機之間的距離維持固定，並且更容易確保在類似條件下拍攝連續影像。

較佳地，檢查設備包含沿著黏接劑層的範圍推進它的手段。在本發明的較佳實施例中，檢查設備配備有電動機和電源，例如配置成轉動支撐總成輪子的電池操作馬達。電源還可以為任何可伸縮元件提供電力，例如支撐軌道車的伸縮腳、伸縮式攝影機總成支撐件、伸縮式加熱器支撐件等。

加熱總成可包括一個或多個熱源。在本發明的一個尤其佳的實施例中，加熱總成包括複數個熱源，這些熱源被佈置成將前緣周圍的熱量導引以至少覆蓋LEP黏接劑層的邊到邊範圍。

可以部署任何合適類型的熱源。在本發明的較佳實施例中，熱源是固化燈，例如用於加速塗漆乾燥或固化的燈類型。這種固化燈可以在適當的光譜部分，例如紅外線範圍內發射熱能。在一個示範性實施例中，三個或更多個這樣的燈可以被配置成實質上U形的結構以加熱前緣周圍的黏接劑層。當檢查設備沿著轉子葉片的前緣移動時，熱源在整個檢查流程中保持開啟。結果，最熱的區域像似以「熱波」沿著前緣行進，其速率與檢查設備相同。

檢查設備可以包含任意數量的攝影機。較佳地，檢查設備包括指向前緣的吸力側並配置以獲得其部分被加熱部分的影像的攝影機，以及指向前緣的壓力側並配置成獲得其部分被加熱部分的影像的攝影機。集結起來，這兩個攝影機具有實質上為U形的視野。當然，可以將三個或更多個攝影機配置成實質上為U形的結構以拍攝被加熱區域的紅外線影像。攝影機跟隨U形「熱波」的傳播，並在它們的集結的U形視野中捕捉紅外線影像。

本發明的方法較佳地是包含結合多個影像以獲取被加熱部分的合成影像的步驟，取自壓力側上被加熱部分的至少一幅影像以及吸力側上被加熱部分的至少一幅影像。本發明的方法較佳地還包括結合多個影像以獲得整個黏接劑層的合成影像的步驟。例如，可以組合對一系列被加熱部分取得的連續合成影像以給出單一合成影像，其中可以識別整個黏接劑層。在這樣的合成的熱影像中，彎曲的黏接劑層被成像為二維矩形形狀並且可以在合適的顯示器或監視器中被觀察到。

較佳地，(數個)熱源與轉子葉片的表面，即與LEP表面以及黏接劑層保持實質固定的距離，以獲得一致性的結果。在本發明尤其佳的一實施例中，檢查設備配備有導引總成，該導引總成確保加熱總成在熱源和轉子葉片表面之間保持固定距離。例如，導引總成可包括多個安裝有彈簧的輥，這些輥配置成沿著轉子葉片的表面滾動。這些可以配置成任何合適的結構，例如成對配置，一對輥中的一個配置成壓靠轉子葉片的壓力側，並且一對輥中的另一個配置成壓靠轉子葉片的吸力側。例如，第一對裝有彈簧的輥可佈置在加熱總成的前面(並且較佳地在加熱燈的範圍之外)，並且第二對輥可以佈置在多個紅外線成像手段的旁邊。在本發明的另一較佳實施例中，檢查設備包括一個或多個壓力感測器以及回饋控制單元。

例如，每個輥的布置可包括合適的壓力感測器組態。壓力感測器可以感應輥與轉子葉片表面之間的壓力，控制單元可以調整相關總成(加熱總成；成像配置)的高度，使每個總成(加熱燈；影像感測器)的元件與LEP表面以及黏接劑層保持實質固定的距離。

較佳地，黏接劑層的連續部分以相同的速率相同的時間長度被加熱，以獲得有用的結果。為此，在本發明的較佳實施例中，加熱總成以固定速度移動，同時多個熱源將熱量導引在黏接劑層持續相同的時間長度。較佳地，檢查設備還包括位置追蹤手段，其適於測定紅外成線像手段相對於轉子葉片的位置，即相對於轉子葉片上某個位置處的參考點。位置追蹤手段可以幫助測定檢測到的異常的幾何坐標。可以使用任何合適的設備來實現位置追蹤手段，例如配置在導引輥或支撐軌道推車輪子中的編碼器。

在整個檢查流程中，紅外線成像手段的位置可以相對於固定參考點來定義，例如相對於黏接劑帶的開始，即相對於實質上矩形的黏接劑帶的第一「短邊緣」。可以基於轉子葉片的黏接劑和合成材料的不同熱特性，透過影像分析來檢測該邊緣。這個「垂直」的短邊緣可以是Y軸，「水平」的前緣可以是局部二維坐標系的X軸，異常的坐標可以在這個坐標系中給出。類似地，黏接劑帶的其他「外側」端可以從影像分析中檢測到。

本發明的檢查設備較佳地還包括影像處理模組，該影像處理模組被配置成從成像設備所收集的紅外線影像的評估來偵測黏接劑層中的異常。如前面所指示的，可以從相干的畫素群中非預期的強度值推斷出異常或缺陷。可以將檢測到的異常的位置和大小報告給使用者。為此，本發明的檢查設備較佳地還包括缺陷報告模組，其被配置成報告檢測到的異常和該異常的位置。當檢測到異常時，可以發出警報，以及異常的位置坐標和對其大小的估計。

如前面所指示的，可以將被加熱區域的偽色影像呈現給使用者以供查看。例如，傳統上將較冷的溫度關聯於綠色/藍色/紫色，而較暖的顏色通常由黃色/橙色/紅色指示，紅色表示「最熱」，紫色表示「最冷」。由於加熱總成會加熱黏接劑層，因此任何缺陷(像是空氣夾雜物或空隙)在相關的紅外線影像中都會顯得「較冷的」，並且可以透過目視檢查或影像分析來檢測出。以這種方式，影像分析模組藉由成像可見的任何與預期溫度的偏差來檢測出異常。可以使用任何合適的調色盤來識別缺陷，例如空氣夾雜物或氣穴，並且可以將每種顏色指定到特定的溫度或溫度範圍。

為了幫助正確評估黏接劑層中缺陷的嚴重程度，可以在偽色影像上疊加網格，並根據攝影機和LEP之間的距離調整網格間距。例如，可以在偽色影像上疊加10毫米(mm)的網格間距。任何大於某個最小值(例如大於1毫米(mm))的缺陷可以被視為足夠大而保證藉由打開該位置的黏接劑層去修復缺陷來進行修正。覆蓋在偽色影像上的網格還可以幫助使用者測量任意兩個缺陷之間的距離。

在本發明的另一較佳實施例中，檢查設備包括溫度感測器，該溫度感測器配置成測量被加熱部分的溫度。例如，溫度感測器的輸出可用於測定LEP和黏接劑層的那個區域何時已達到所需溫度，以及何時停止加熱黏接劑區域的那個部分。然後熱源可以關閉，攝影機拍攝被加熱區域的一個或多個影像。同樣，可以讓檢查設備往前移動以將加熱配置移到準備好接下來要加熱的區域的位置，同時攝影機拍攝最近被加熱部分的一個或多個影像。

圖1顯示轉子葉片2，其佈置在高於地面的高度並且由合適的夾持配置(未顯示)支撐。轉子葉片2的前緣LE被前緣保護器3覆蓋，前緣保護器3可以包括使用合適的黏接劑30黏合到轉子葉片2上的撓性殼體3。顯示本發明的檢查設備1的一實施例。加熱總成和成像總成的細節將在圖2～4中給出。這裡，該圖指示檢查設備1如何相對於轉子葉片2移動，以沿著前緣保護器3整個長度拍攝被加熱的黏接劑層30的紅外線影像。一旦將檢查設備放置在合適的起始位置(例如，靠近LEP的內側短邊)，它就會開始沿轉子葉片自主移動，保持固定的移動速率以及與被加熱表面之間的距離，將如下面所說明的，直到它到達LEP的另一端(例如靠近尖端的外側端)。

圖2～4顯示本發明的檢查設備1的示範性實現和(完整的)轉子葉片2的一部分，其具有透過黏接劑層30黏合到位的前緣保護器3(由點畫圖案共同指示)。這些圖顯示具有多個熱源10的加熱總成1H，例如紅外線固化燈。這些圖還顯示具有多個紅外線攝影機11的攝影機總成1IR。熱源10以實質上U形的形式配置，使得LEP 3的黏接劑層30從邊到邊是被「覆蓋」的，即熱源10將熱能導引在吸力側2S、壓力側2P以及吸力側與壓力側之間的過渡區2 _LE上的黏接劑層30的所有當下的部分。當然，熱源10可以將熱能導引到轉子葉片表面上超過黏接劑層30的長邊緣，但這無關緊要。這些攝影機11也以實質上U形的形式佈置，使得被加熱的黏接劑層30可以正確地被成像。

圖2還顯示支撐總成13，在此情況下帶有輪子的軌道推車可以通過電動馬達13M轉動。為了確保熱源10和要被成像的區域表面之間的固定距離，檢查設備1配備有裝載彈簧的輥12A、12B的配置，其配置成確保在熱源10與轉子葉片表面之間保持需要的距離；並且確保在攝影機11與轉子葉片表面之間保持需要的距離。在這個示範性實施例中，當支撐總成13沿著轉子葉片2移動時，一對裝載彈簧的輥12A保持接觸於轉子葉片2的前緣。裝載彈簧的輥12A和加熱總成1H被實現為單一組件，使得輥12A的任何向上或向下位移造成加熱器10的對應的垂直位移D ₁₀。該圖還顯示配置成感測轉子葉片表面和加熱總成1H之間的距離的距離感測器19。控制單元14(未顯示)接收量測數據並向任何致動器(此處指示可調節的伸縮支撐柱10S、11S)發出控制命令以將感測的距離保持在固定值。

該圖還顯示溫度感測器18，其被配置成監測被加熱部分P _hot的溫度。控制單元14接收感測到的溫度並調節設備1的行進速度以將感測到的溫度保持在固定值。

當支撐總成13沿著轉子葉片2移動時，第二裝載彈簧的輥配置12B保持與轉子葉片2的前緣接觸。裝載彈簧的輥12B和成像總成1IR實現為單一組件，使得輥12B的任何向上或向下位移造成成像總成1IR對應的位移。

位置追蹤手段15幫助測定檢測到的異常的幾何坐標。位置追蹤手段15可以例如實現為移位手段13M的編碼器，並且可以具有有利的低解析度，使得檢查設備1的位置可以相對於特定參考點被精確地建立，例如相對於黏接劑層30的開始處。

圖3顯示在本發明方法期間通過轉子葉片2的橫截面。該圖顯示如何可以藉由像是固化燈的熱源10配置來加熱黏接劑層30。這裡，顯示使用三個加熱器10的配置。然而，僅使用兩個加熱器10的配置同樣是可能的。

圖4顯示在本發明方法的後續階段期間通過轉子葉片2的橫截面，並且顯示被加熱的黏接劑層30如何被紅外線成像總成的攝影機11所成像。這裡，顯示使用三個攝影機11的配置。然而，僅使用兩個攝影機11的配置同樣是可能的，例如兩個影像感測器，每個具有有利的寬視野，可以相對於前緣配置以拍攝涵蓋整個黏接劑層30的影像。

圖5是簡化示意圖，以說明如上面描述所獲得的紅外線影像11 _IR的解釋。圖2和圖4中顯示的攝影機11的感測器輸出被組合以給出黏接劑層30的被加熱部分的合成影像11 _IR。前緣LE由覆蓋在影像11 _IR上的虛線指示，影像11 _IR顯示延伸到壓力側的LEP 3的一部分以及延伸到吸力側的LEP 3的一對應部分。不同材料在紅外線影像11 _IR中產生不同的強度(或顏色)。這裡，黏接劑30內的低強度區域指示黏接劑層30中缺陷30X。利用這個知識，LEP 3和黏接劑層30就可以精準地在那些位置打開，以便在轉子葉片離開製造設施之前修復缺陷並獲得高品質的黏接劑層。

圖6顯示本發明檢查設備1的示範性實施例的簡化方塊圖。該圖顯示一個控制單元14，其編排圖2中顯示的加熱總成1H、紅外線成像手段1IR以及有輪子的支撐件13的驅動單元13M的活動。由紅外線成像手段1IR拍攝的影像11 _IR被發送到影像處理模組16，該影像處理模組可以檢測黏接劑層中的異常，如上面圖5中所解釋的。影像處理模組16還可以被配置以輸出例如可以在電腦顯示器中顯示的色彩增強影像160。該圖還指示可選的溫度感測手段18，其供以測量被加熱部分P _hot的溫度。一個或多個溫度感測器18可以配置在檢查設備中適當的位置，例如，這些可以安裝到加熱總成，如圖2中指示的固化燈的「下游」處。溫度感測器可以傳送關於被加熱部分P _hot中實際溫度的有用數據，此資訊可用於校準檢查流程、協助評估紅外線影像、選擇偽色影像的顏色等。

圖7指示影像11 _IR示範性的收集，其是藉由如上面所述本發明的檢查設備的成像手段所收集的。從LEP 3的左側「短邊」及其黏接劑帶30開始，隨著檢查設備1沿著LEP 3的另一短邊及其黏接劑帶30的方向上移動，收集每個被加熱部分的影像11 _IR。對於每個被加熱部分P _hot，可以收集三個或更多個影像11 _IR。每個這樣的影像11 _IR群組可以組合以給出那個被加熱部分的合成影像11 _{P_comp}。同樣，被加熱部分的所有影像11 _IR，或所有合成影像11 _{P_comp}，可以組合以給出顯示整個黏接劑層的合成影像11 _{30_comp}。

圖8顯示本發明的檢查設備1被用來檢查塗佈到預彎曲轉子葉片2的LEP下面的黏接劑層。該圖顯示從上方看的該總成。轉子葉片2被水平地夾持，其翼弦面垂直且其後緣2 _TE指向上方。如圖所示，後緣以及因此前緣也順循彎曲軌跡而不是直線。檢查流程從設備1處在轉子葉片2的內側區域開始，並且設備1移往尖端區域。移位手段控制檢查設備1以順循前緣的彎曲軌跡。

圖9顯示本發明的檢查設備1被用來檢查塗佈到掃掠轉子葉片2的LEP下面的黏接劑層(以相當誇張的方式顯示)。該圖從側面顯示了總成。這裡，轉子葉片2也實質上是水平地被夾持，其後緣2 _TE指向上方並且其前緣2 _LE指向下方。如圖所示，前緣2 _LE順循彎曲的向上軌跡而不是水平直線。檢查流程從設備1處在轉子葉片2的內側區域開始，並且設備1移往尖端區域。移位手段控制檢查設備1往上升高以順循前緣2 _LE的向上彎曲的軌跡。

儘管本發明已經以較佳實施例及其變化揭露，但是要理解的是，對其進行許多額外的修改和變形並不會脫離本發明的範圍。例如，檢查設備可以適用於已安裝好的轉子葉片前緣上的黏接劑層的檢查流程。此外，該檢查設備不限於檢查風力渦輪機轉子葉片上的黏接劑層，而是可以用於檢測實質上任何彎曲體上的黏接劑層中的缺陷。

為求清楚起見，應理解本申請案通篇的「一」或「一個」的使用並不排除掉複數，並且「包括」並不排除掉其他步驟或元件。

1:設備 2:轉子葉片 3,LEP:前緣保護器 10:熱源 11:攝影機 13:支撐總成 14:控制單元 15:位置追蹤手段 16:影像處理模組 17:缺陷報告模組 18:溫度感測手段 19:距離感測器 30:黏接劑層 160:色彩增強影像 10S,11S:伸縮支撐柱 12A,12B:輥 13M:移位手段 1H:加熱總成 1IR:成像總成 11 _IR:紅外線影像 20P _LE,20S _LE,2 _LE:前緣 2 _TE:後緣 2S:吸力側 2P:壓力側 30X:缺陷 30P,30S:外緣 D:距離 D ₁₀:垂直位移 11 _{30_comp},11 _{P_comp}:合成影像 P,P _hot:部分

透過接下來詳細的記載且一併考慮附圖，本發明的其他目的和特徵將變得顯而易見。然而要理解到，附圖僅用於圖解說明的目的，並非定義為限制本發明。圖1顯示在風力渦輪機轉子葉片下方到位的本發明檢查設備的一實施例；圖2是本發明檢查設備的一實施例的透視圖；圖3和4圖解本發明方法的兩個連貫的步驟；圖5是在本發明方法的過程中產生的示範性紅外線影像的簡化示意圖；圖6顯示本發明檢查設備的示範性實施例簡化的方塊圖；圖7顯示轉子葉片的前緣區域的示範性圖像；圖8顯示本發明的檢查設備和預彎曲的轉子葉片；以及圖9顯示本發明的檢查設備和掃掠轉子葉片。

在圖示中，相同的數字始終代表相同的物體。圖中的物體不一定按比例繪製。

3:前緣保護器

30:黏接劑層

2_LE:前緣

11_IR:紅外線影像

30X:缺陷

Claims

一種用於檢查塗佈在風力渦輪機轉子葉片(2)前緣(20P _LE、20S _LE、2 _LE)周圍的黏接劑層(30)的設備(1)，該設備包括：一加熱總成(1H)，配置成將熱量導引在該黏接劑層(30)外緣(30P、30S)之間的該黏接劑層(30)之一部分(P、P _hot)處；一紅外線成像手段(1IR)，被配置以獲取一被加熱部分(P _hot)的一紅外線影像(11 _IR)；以及一移位手段(13、14)，適於在該加熱總成(1H)和該紅外線成像手段(1IR)的運作期間使該檢查設備(1)沿著該轉子葉片(2)的旁邊移動，以幫助該黏接劑層(30)的紅外線成像。
如請求項1之檢查設備，其中，該移位手段包括一導引總成，適於在該加熱總成(1H)與該黏接劑層(30)之間維持一實質固定的距離(D)。
如請求項1至2中任一項之檢查設備，其中該移位手段包括多個安裝有彈簧的輥(12A、12B)，適於沿著該轉子葉片(2)的表面(2S、2P)滾動。
如請求項1至3中任一項之檢查設備，其中該加熱總成(1H)安裝在伸縮支架(10S)上。
如請求項1至4中任一項之檢查設備，包括一影像處理模組(19)，配置成自該等紅外線影像(11 _IR)的評估來檢測該黏接劑層(30)中的異常(D)。
如請求項1至5中任一項之檢查設備，包括一缺陷報告模組(17)，配置成報告檢測到的異常(30X)和該異常(30X)的位置。
如請求項1至6中任一項之檢查設備，包括一位置追蹤手段(15)，適於測定該紅外線成像手段(1IR)相對於該轉子葉片(2)的位置。
如請求項1至7中任一項之檢查設備，其中該加熱總成(1H)包含以U形構造配置的複數個熱源(10)。
如請求項1至8中任一項之檢查設備，其中該紅外線成像手段(1IR)包括複數個攝影機，並且包括：至少一攝影機(11)，被配置成獲取位在該轉子葉片(2)吸力側上的該黏接劑層(30)中該被加熱部分(P _hot)的影像(11 _IR)；及至少一攝影機(11)，被配置成獲取位在該轉子葉片(2)壓力側上的該黏接劑層(30)中該被加熱部分(P _hot)的影像(11 _IR)。
如請求項1至9中任一項之檢查設備，其中該移位手段(13M)適於以實質固定的速率移動該檢查設備(1)。
如請求項1至10中任一項之檢查設備，其中至少該加熱總成(1H)和該紅外線成像手段(1IR)安裝在有輪子的支撐件(13)上，並且該移位手段包含配置成驅動該支撐件(13)之輪子的一馬達(13M)。
如請求項1至11中任一項之檢查設備，包括配置成測量該被加熱部分(P _hot)的溫度的一溫度感測手段(18)。
一種使用請求項1至12中任一項的設備(1)檢查塗佈在風力渦輪機轉子葉片(2)前緣(20P _LE、20S _LE、2 _LE)周圍的黏接劑層(30)的方法，該方法至少包括以下步驟： A)啟動該加熱總成(1H)以將熱量導引在該黏接劑層(30)的一部分(P、P _hot)處； B)啟動該紅外線成像手段(1IR)以獲取該被加熱部分(P _hot)的多個紅外線影像(11 _IR)；以及在重複步驟A和B的同時，使該檢查設備(1)在該黏接劑層(30)的整個範圍上沿該轉子葉片(2)的旁邊位移。
如請求項13之方法，其中該紅外線成像手段(1IR)包括複數個攝影機(11)，並且該方法包括結合多個影像(11 _IR)以獲取該黏接劑層(30)的該被加熱部分(P _hot)的合成影像(11 _{P_comp})的步驟。
如請求項14之方法，包含結合該被加熱部分(P _hot)的多個合成影像(11 _{P_comp})以獲取整個該黏接劑層(30)的一合成影像(11 _{30_comp})的步驟。