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弗劳恩霍夫研究所开发出探测风电涡轮叶片缺陷的雷达扫描仪

北极星风力发电网  来源:MEMS    2017/4/21 10:55:58  我要投稿  

北极星风力发电网讯:为了帮助提高风力发电机涡轮效率,弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF)开发了一款创新型雷达扫描仪,能够更精确的探测复合材料风电涡轮叶片的缺陷。通过剖视图观测缺陷,客户能够节约生产和运营成本。

据弗劳恩霍夫介绍,现代风电涡轮叶片主要由玻璃纤维和碳纤维增强塑料件制造,因此,它们能够弹性地吸收来自强风的风能,而不至于损坏。单片叶片由高达100片的玻璃纤维织带相互层叠,并用环氧树脂成形、胶粘在一起。

“难点在于在胶粘之前,平坦的层叠玻璃纤维层,避免褶皱和折叠,以及在应用环氧树脂时不会形成树脂块或不应出现的层压部分,”弗劳恩霍夫应用固体物理研究所传感器系统小组经理及雷达项目协调人Axel Hülsmann博士说。

这类分层或断裂缺陷,可以通过应用大范围红外热成像技术来识别。其质量控制是必不可少的,这使得这款创新的雷达扫描仪有了用武之地。

“我们的这款雷达材料扫描仪能够更精确的探测和识别缺陷,即使是在某些超声波技术无法实现的情况下,利用雷达技术还能实现深度分辨率,” Hülsmann说。

该材料扫描仪的核心是一款高频雷达,其运行发射功率仅为数瓦。利用特别开发的软件来处理发射器和接收器信号,并实现测量结果的可视化。

“这使我们能够创建涡轮叶片的剖视图,从而识别毫米范围内的缺陷,使这款雷达材料扫描仪相比传统方法具有更高的精确度,” Hülsmann说。

得益于内部多个不同组件和功能都集成在一个单芯片上,该雷达模组非常轻盈紧凑。外观尺寸仅为42 x 28 x 79 mm,大约相当于一包香烟大小,重量仅为160g。

研究人员补充道,未来,这款雷达材料扫描仪还可以应用于自主识别、分类缺陷的维保场景。还能应用于飞机创新材料的开发检验,例如波音787梦幻客机或空客A350飞机的复合高强度材料等。

原标题:弗劳恩霍夫研究所开发出探测风电涡轮叶片缺陷的雷达扫描仪

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