德國研發出準確檢測風電機扇葉缺陷的新方法
時間：2017-07-28 來源：科技部
據全球風能理事會預測，到2030年全球風電總產能將達到2110 GW，占電力總供應量的20%。因此，需要效率更高、更可靠、壽命更長的風電裝置。相對而言，風電機的扇葉屬于易損部件，常額外造成數十萬歐元的運行維護費用，為此，德國弗勞恩霍夫應用固體物理研究所（IAF）開發了一個用于扇葉材料質量控制的掃描檢測裝置。
這個裝置具有三方面特點：一是可以檢測識別復合塑料的缺陷。在扇葉制造中，需將近百層玻璃纖維有序層疊，層間多用環氧樹脂粘接。質控難點在于，在粘接之前，玻璃纖維層要保持平整光滑、沒有起伏。采用紅外熱成像儀可進行大面積表面檢測，而IAF研制的裝置則可以更精確地進行深層檢測，且可用于檢測超聲方法不適用的部位。
二是橫截面檢測精度達到毫米級。材料掃描器的核心是一個高頻率的雷達，其工作在W段，發射功率居于85-100 GHz。專用軟件可將發送和接收信號處理為可視化結果，從而能夠識別扇葉橫截面毫米范圍內的缺陷，比傳統方法更準確。這個雷達模塊采用砷化銦鎵半導體技術，重量輕、結構緊湊，體積只有香煙盒大小，可通過因特網輸出測量情況。未來頻率范圍還可拓展到260GHz，即到H段。
三是通過縮短停機時間，降低維護成本。目前，主要通過專家敲擊來判斷扇葉是否受損。用這種自動化的雷達技術輔助，可以顯著減少停機時間，從而節約開支，尤其適用于人工維護難度大的、耗時費力的海上風電裝置。這種雷達掃描裝置還可以用于采用輕型復合材料的波音787、空客A350等新型飛機制造的檢測中。
該技術將在2017年漢諾威工業博覽會上展出。
