风电叶片的抗剪腹板粘接检测解决方案
特点: 对于风电叶片客户的定制化探头和楔块套装，优化的分辨率和相控阵声束渗透，厚和薄的工件均适用。
应用
对于风电叶片上抗剪腹板检测的麻麻丝脚上浓浓的精华液解决方案。
背景
纵观它的使用期限，风电叶片会遭受到相当大的升力。为了确保叶片的横向强度，叶片的顶部和底部壳围绕抗剪切腹板被粘接在一起。因此，风电叶片的完整性高度取决于抗剪腹板和外壳之间的粘接质量。
为了验证抗剪腹板的粘接完整，奥林巴斯已经开发一个基于相控阵解决方案的检测套装。此套装完全兼容于OmniScan MX、MX2和SX。
风电叶片典型的横截面
问题
抗剪腹板和叶片外壳由一层不等厚度的胶合剂粘接在一起，那里将有两个界面必须被检测：（1）壳和胶界面（2）胶和抗剪腹板界面。
除了这些结构问题外，装配材料的透声性也很差。通常风电叶片外壳是由玻璃纤维制造，胶合剂是由环氧树脂制造。这些材料对超声波声束的衰减都非常迅速，这就使得超声波检测非常具有挑战性。
标准探头和楔块不再适于风电叶片的检测，我们设计了一个新的并且优化的相控阵解决方案。它的特性是优化的探头和楔块设计。
风电叶片样件截面风电叶片在不同的阶段均需要被检测。制造过程检测以保证装配的完整性，维护时也需要检测。因此，解决方案的便携性是重要的。这个解决方案可被手动应用。
解决方案
我们开发的这个解决是基于一个长的低频相控阵探头，它被依附到一个编码器。当探头平行于粘接区域移动时，超声束在其横向被多路复用，探头单次移动便可覆盖粘接区域。这个解决方案完全兼容于奥林巴斯相控阵仪器，包括OmniScan MX、MX2和SX。
风电叶片测试样件这个相控阵探头可使用两个不同的楔块。对于检测厚叶片，半接触式楔块是理想的。它的高能超声束在工件中渗入的更深，但是近表面分辨率会变差。Aqualene楔块可改善近表面分辨率，因此适于更薄的工件。
探头和楔块是特别设计对于检测不同厚度风电叶片内的抗剪腹板。楔块是柔性的，以便最大化探头从叶片一端移动到另外一端的表面接触。
左：相控阵探头；中：半接触楔块；右：Aqualene楔块
设备
相控阵解决方案由下述项目组成
·一个相控阵探头
·一个Aqualene楔块
·一个半接触式楔块
·一个手动水泵和配件
·一个编码器
注意：如上列出的定制相控阵楔块被设计遵循特定的应用变量。当期望的应用设置显著变化时，这些楔块可能不再合适并且可能需要改变设计。进一步信息，请接触
[email protected]
。
结果
在风电叶片截面上进行检测。
下图显示的结果是由半接触式楔块在50mm厚的样件上获得的。反射体位于16mm和32mm深的两个12.5mm平底孔。
它们用来模拟玻璃纤维分层。在深度和波幅C-San中两个反射体均可被容易探测到。
下图显示位于蒙皮和胶结剂界面的一个平底孔（直径12mm）被探测到，模拟来自第一界面的脱粘。反射体清晰显示在C扫描。
下图显示位于胶结剂和抗剪腹板界面的一个平底孔（12mm直径）被探测到，模拟来自第二界面的脱粘。反射体在C-San没被显示，但在B-San中被显示。
结论
奥林巴斯已经设计开发了一个检测抗剪腹板粘接的相控阵解决方案，尽管抗剪腹板的结构和形状使它的检测极具挑战性，但精心的构思可解决这个配置问题。此方案检测抗剪腹板结构完整性是有益的。
另外：此方案不但适于环氧树脂的粘接检测，对玻璃钢内部缺陷的检测仍然适用。