[发明专利]一种基于传感光纤可检测材料内部损伤的风机叶片

说明书

本发明公开了一种基于传感光纤可检测材料内部损伤的风机叶片，包括风机叶片和检测机构，检测机构包括多个转换器、多个传感光纤、多个第一玻璃管、多个第二玻璃管和应变测量装置；每个传感光纤上均串联有多个转换器，传感光纤的一端与应变测量装置的输入端相连；多个第一玻璃管和多个第二玻璃管相间设置并嵌设在风机叶片内，多个第一玻璃管内均填充有空气，多个第二玻璃管内均为真空状态，转换器一一对应与第二玻璃管相接触。本发明通过在风机叶片内嵌设多个第一玻璃管和第二玻璃管，从而当风机叶片出现内部损伤时，通过转换器和传感光纤对第二玻璃管的感应使得应变测量装置能够定位到风机叶片的内部损伤位置。

技术领域

本发明涉及风机叶片缺陷检测领域，尤其涉及一种基于传感光纤可检测材料内部损伤的风机叶片。

背景技术

风力发电是一种清洁能源，现已广泛应用在世界各地。为了减轻风机重量，提高叶片强度，提高风机效率，目前的风机叶都采用薄壳结构，其重量的90% 以上由复合材料组成。风机叶片由于恶劣的工作环境及复杂多变的工况会造成复合材料内部损伤的产生。日常需要对叶片进行定期维护，以避免事故的发生而造成重大的经济损失。通常采用检测与监测相结合的方式，以预防事故的发生。

目前对风机叶片的检测可分为生产质检和服役叶片的检测。生产质检往往是对生产过程中的叶片进行检测，这种检测是容易操作的。然而对服役叶片的检测是比较困难的，也是人们更重视的。目前常用的服役风机叶片的检测方法可分成两类：一类是超声波、声发射、红外热成像等无损检测技术，但这些方法都需要定期对风机进行停机后才能进行叶片的相关检测，但现有的方法无法对叶片进行实时在线的检测。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于传感光纤可检测材料内部损伤的风机叶片，该叶片能自动地对服役叶片内部的材料损伤进行在线检测，以解决上述背景技术中提出的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于传感光纤可检测材料内部损伤的风机叶片，包括风机叶片和检测机构，所述检测机构包括多个转换器、多个传感光纤、多个第一玻璃管、多个第二玻璃管和应变测量装置；多个所述传感光纤平行设置并嵌设在所述风机叶片内，每个所述传感光纤上均串联有多个转换器，每个所述传感光纤的一端均与所述应变测量装置的输入端相连；多个所述第一玻璃管和多个所述第二玻璃管相间设置并嵌设在所述风机叶片内，多个所述第一玻璃管内均填充有空气，多个所述第二玻璃管内均为真空状态，多个所述转换器一一对应与多个所述第二玻璃管相接触。

优选的，多个所述传感光纤沿所述风机叶片的长度方向设置，多个所述第一玻璃管和多个所述第二玻璃管均沿所述风机叶片的宽度方向设置。

优选的，所述风机叶片包括上下设置的中间层和层合板，多个所述传感光纤和多个所述转换器均嵌设在所述中间层内，多个所述第一玻璃管和多个所述第二玻璃管均嵌设在所述层合板内。

优选的，所述第一玻璃管的顶部和所述第二玻璃管的顶部均延伸至所述中间层内。

优选的，所述第一玻璃管和所述第二玻璃管的截面均呈正弦曲线状。

优选的，所述第一玻璃管的底端和所述第二玻璃管的底端均与所述层合板的底面相平齐。

优选的，相邻设置的所述第一玻璃管与所述第二玻璃管之间的距离相同。

优选的，相邻设置的所述第一玻璃管与所述第二玻璃管之间的距离为H，沿所述传感光纤方向相邻的两个转换器之间的距离为2H。

优选的，所述第一玻璃管的至少一端与大气相通。

优选的，所述中间层的上方还设有保护层，所述保护层为透明树脂保护层。