風(fēng)電塔筒檢測中聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、風(fēng)電塔筒作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中承載構(gòu)件的基礎(chǔ)，其長期工作于惡劣的環(huán)境下，而且本身高聳、重量大。在長時(shí)間的服役過程中易造成缺陷的產(chǎn)生，會(huì)危害到塔筒自身的安全性，也危及整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行，需要及時(shí)檢測出來進(jìn)而及時(shí)采取補(bǔ)救措施，否則會(huì)造成風(fēng)電塔筒倒塌的重大事故。
　　聲發(fā)射技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)，而且它的監(jiān)測覆蓋面積大，檢測效率高，可進(jìn)行在役檢測。將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電塔筒的監(jiān)測中具有十分重要的意義，可以有效的評估風(fēng)電塔筒的健康狀況，在

2、工程應(yīng)用上具有重要的價(jià)值。
　　針對風(fēng)電塔筒現(xiàn)場監(jiān)測的復(fù)雜性，本文采用聲發(fā)射技術(shù)提取風(fēng)電塔筒監(jiān)測時(shí)采集的信號(hào)。主要取得以下成果：
　?。?）通過斷鉛試驗(yàn)研究了風(fēng)電塔筒上聲發(fā)射信號(hào)的傳播衰減特性，用幅值和能量來表征聲發(fā)射信號(hào)的衰減性能。結(jié)果表明，風(fēng)電塔筒的焊縫處對聲發(fā)射信號(hào)的影響大于距離對聲發(fā)射信號(hào)的影響。由斷鉛試驗(yàn)可知，聲發(fā)射信號(hào)在塔筒中的最遠(yuǎn)傳播距離為15m，但是傳感器可接收到的有效信號(hào)最遠(yuǎn)可達(dá)6m，這個(gè)結(jié)論對聲發(fā)射在風(fēng)電

3、塔筒現(xiàn)場的試驗(yàn)中傳感器的布置有指導(dǎo)意義，也說明了在風(fēng)電塔筒監(jiān)測中應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)的可行性。通過對斷鉛點(diǎn)和衰減點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行小波分析，可知當(dāng)信號(hào)通過焊縫時(shí)，低頻信號(hào)的能量比例急劇下降，而在通過漆面時(shí)，低頻信號(hào)和d3頻段的信號(hào)能量較其他頻段的信號(hào)能量比例上有一定的下降。而信號(hào)通過焊縫后能量頻段主要集中在d4和d3層；未通過焊縫的能量頻段主要集中在d3和d1層，以此來表征信號(hào)的差異性。通過對不同衰減情況下傳播速度的統(tǒng)計(jì)，可以把3700m/s作為參

4、考性數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場監(jiān)測中的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位分析。
　?。?）對大唐某風(fēng)電場1.5MW級錐臺(tái)型塔筒進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測試驗(yàn)。試驗(yàn)前對風(fēng)電塔筒進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)電塔筒在其中下部位承受著更大的載荷，需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。由于現(xiàn)場試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)量極大，而且大部分信號(hào)為一種平穩(wěn)的背景信號(hào)，通過SPSS Clementine專業(yè)工具對現(xiàn)場試驗(yàn)所采集到的大量聲發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和提取，將幅值、振鈴計(jì)數(shù)、持續(xù)時(shí)間以及能量數(shù)值與大部分正常數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，過濾