風(fēng)電塔筒檢測(cè)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(zhǎng)期工作于惡劣的環(huán)境下，而且本身高聳、重量大。在長(zhǎng)時(shí)間的服役過(guò)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(cè)出來(lái)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(cè)技術(shù)，而且它的監(jiān)測(cè)覆蓋面積大，檢測(cè)效率高，可進(jìn)行在役檢測(cè)。將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電塔筒的監(jiān)測(cè)中具有十分重要的意義，可以有效的評(píng)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(duì)風(fēng)電塔筒現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(cè)時(shí)采集的信號(hào)。主要取得以下成果：
　?。?）通過(guò)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(lái)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(duì)聲發(fā)射信號(hào)的影響大于距離對(duì)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(duì)聲發(fā)射在風(fēng)電

3、塔筒現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)中傳感器的布置有指導(dǎo)意義，也說(shuō)明了在風(fēng)電塔筒監(jiān)測(cè)中應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)的可行性。通過(guò)對(duì)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(guò)焊縫時(shí)，低頻信號(hào)的能量比例急劇下降，而在通過(guò)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(guò)焊縫后能量頻段主要集中在d4和d3層；未通過(guò)焊縫的能量頻段主要集中在d3和d1層，以此來(lái)表征信號(hào)的差異性。通過(guò)對(duì)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位分析。
　?。?）對(duì)大唐某風(fēng)電場(chǎng)1.5MW級(jí)錐臺(tái)型塔筒進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。試驗(yàn)前對(duì)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(cè)。由于現(xiàn)場(chǎng)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(guò)SPSS Clementine專(zhuān)業(yè)工具對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)濾