Page 50 - 无损检测2023年第十一期
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李得彬, 等:
拉挤梁风电叶片的相控阵超声检测数据分析
3 检测数据分析
3.1 信号与扫描、 叶片结构的对应关系
图3所示的数据是按表1铺层的70m 至68m
的主梁数据。其 C扫视图的左下角为扫描起点, 右
上角为扫描终点, 即扫描轴的 “ 0 mm ” 对应主梁
70m 处,“ 2000mm ” 对应主梁 68m 处, 步进轴的
“ 0mm ” 对应前缘侧, 步进轴的“ 366mm ” 对应后缘
侧。 C扫描视图中上下两个颜色最浅的区域显示芯
材, 两芯材区中间即为拉挤梁, 通过比较测量梁宽与
实际梁宽, 可以判断步进轴编码器分辨率是否准确。
70m 至68m 段的非黏接区、 黏接区信号与结构的
对应关系如图5所示, 图中信号1为声波穿过耦合
水层后叶片表面的回波信号, 检测时耦合水层厚度
约为5mm , 因纵波在水中的声速约为在拉挤梁中
图5 拉挤梁风电叶片非黏接区与黏接区的结构信号
声速的二分之一, 信号 1 深度应约为 10mm , 实测
进行数据分析的首要步骤是设置闸门起点及宽度,
信号1深度为 9.8mm , 与检测设置相符。图 5 中
确保闸门能够框住梁底回波且宽度尽量小, 较小的
信号2为一组拉挤板间的回波信号, 当无梁内缺陷
闸门宽度有利于屏蔽干扰信号。典型拉挤梁内浸润
时, 该组信号间距等于拉挤板厚度; 图中该组信号的
不良缺陷数据如图 6 所示, 分析时, 闸门设置完成
波谷数等于 6 , 表示有 6 层拉挤板, 由表 1 可知,
后, C扫描视图上清晰可见一处信号异常减弱, 将步
68m 至70m 段共6层板, 信号与结构一致。图 5 进轴光标放在信号异常处, B 扫描视图上清晰可见
中信号 3 为 梁 底 回 波 信 号, 该 信 号 的 深 度 值 为
信号异常位置。而该处在梁内的回波信号异常增
45mm 。
大, 且梁底回波信号减弱, 这是典型的拉挤梁内浸润
在非黏接区内, 信号在梁底全部反射, 探头接收
不良缺陷。使用 6dB 法测量得到缺陷尺寸( 长 ×
到的信号强, 故信号显示为红色或橙色; 在黏接区
宽, 下同) 为221.8mm×11.5mm , 深度为42.4mm 。
内, 部分声波能量透射进入结构胶内, 梁底的反射信
号强度减弱, 故信号显示为蓝色, 如图 3 中的 C 扫
描视图, 在数据分析时, 可通过上述关系估测黏接区
宽度。图5中的信号4为腹板底面回波信号, 因结
构胶内的声速与拉挤板的声速差异较大, 故该信号
在深度核算时应按声速比值进行折算。
3.2 数据分析流程
数据分析前, 应判断扫描位置是否准确, 包括轴 图6 典型拉挤梁内浸润不良缺陷数据
向位置和弦向位置。弦向位置可通过 C 扫描视图
典型干纱缺陷数据如图7所示, 对于图7所示
判定, 图3中的 C 扫描视图上、 下两侧均可见拉挤
数据, 设置闸门参数后, C扫描视图上清晰可见一处
梁的边缘及芯材, 证明扫描弦向位置无误。轴向位 信号异常消失, 将步进轴光标放在信号异常处, B 扫
描视图上清晰可见信号异常位置。而该处在梁内的
置判定需要对照拉挤梁的结构数据表。图3所示 B
扫视图显示该段数据在1400mm 位置时拉挤梁厚 回波信号异常增大, 幅值与梁底回波幅值接近, 且梁
度有变化, 对应叶片68.6m 位置, 由表1可知该梁 底回波信号消失, 这是典型的拉挤梁内干纱缺陷。
在68.6m 处无拉挤板层数变化, 最近的位置为 使用 6dB 法测量得到缺陷尺寸为 112.3 mm×
70m , 故可判定该数据轴向位置偏差1.4m 。 44.5mm , 深度为14.2mm 。
根据拉挤梁典型缺陷的信号特征, 无论是梁内 典型封闭式缺胶缺陷数据如图8所示, 对于图
缺陷还是胶层缺陷, 均在梁底回波处产生异常, 所以 8所示数据, 设置闸门参数后, C 扫描视图上可见黏
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2023年 第45卷 第11期
无损检测
