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主动振动式SHM系统:在一个运行的Vestas V27风力涡轮上演示

你可以不停止风力涡轮运行,就检测出叶片上15厘米的裂缝吗?一项为期三年的研究项目,部分由丹麦政府资助,证明这确实是可行的。

现代风力涡轮叶片设计寿命为恶劣天气条件下持续20至25年,在此期间的损坏是不可避免的。几乎不可避免地,小的叶片缺陷会发展成一个更大的失效,如果不采取对策,它将会起决定作用,造成严重后果。

修理一个小缺陷要比修理一个大缺陷或者更换一个完整的叶片要便宜得多。因此,风力涡轮机的运营商密切关注监控其公司的叶片。现在的情况是每隔一到两年进行一次定期的视觉检查。为了进行这种检查,必须让风力涡轮停止运行,然后由一名维修技术员,通常是受过训练的攀登者,检查叶片表面的每一寸并记录发现的任何缺陷。 这是一项繁琐且危险的工作,只能在良好天气条件下完成。由于这种检查相当昂贵,许多业内人士意识到需要一种更好的方法。

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可行的方案之一是用一个自动的、远程的、结构健康的监测系统,在不停止风力涡轮运行的情况下即时识别损坏,从而避免昂贵的停机。Brüel & Kjær与丹麦领先的风力涡轮机专家合作,开发出这种系统的样机—— 一款主动的、基于振动的结构健康监测系统,该系统使用致动器和加速度计来收集振动数据,然后用损伤检测算法指示是否存在叶片损坏。该解决方案用于实测一个Vestas V27风力涡轮四个月,并检测到叶片后缘处有15厘米的裂纹。

 


 

不仅仅为风力涡轮
据信相同的原理可用于监测管道、罐、烟囱、飞机机身和其他薄壳结构。

 


 

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