風(fēng)電 基于相控陣全聚焦實時超聲成像探傷方案

系統(tǒng)介紹

         風(fēng)機中最主要的固定連接方式就是螺栓連接，螺栓的質(zhì)量將直接影響風(fēng)機運行安全。由于風(fēng)電螺栓規(guī)格種類多，數(shù)量龐大。因此，選擇一種快速有效的在役螺栓檢測方法是保障風(fēng)機安全運行的重要手段。針對螺栓的無損檢測，傳統(tǒng)方法主要為磁粉、滲透及渦流檢測等，但該方式需要拆卸螺栓，實施難度大。傳統(tǒng)方法已無法完全滿足當(dāng)下行業(yè)的需求，對風(fēng)電在役螺栓無損檢測只有超聲檢測技術(shù)可勝任，同時超聲檢測技術(shù)可適用于風(fēng)機大部件，如變槳軸承、塔筒焊縫，風(fēng)機主軸承等。近年來，超聲檢測技術(shù)發(fā)展較快，目前主要有常規(guī)超聲檢測（UT）、2D全聚焦超聲相控陣成像檢測（2D-TFM）和3D全聚焦超聲相控陣成像檢測（3D-TFM），其中，3D-TFM是能滿足風(fēng)電螺栓全場景檢測需求的最先進技術(shù)。

       PAUT-3D ultra型相控陣全聚焦實時3D超聲成像系統(tǒng)，是針對風(fēng)電整機各部件超聲無損檢測打造的小型化檢測產(chǎn)品，重量更輕，體積更小，更便于攜帶。儀器集成了相控陣PAUT和業(yè)界最前沿的實時3D全聚焦TFM、多模態(tài)全聚焦TFM等高端成像技術(shù)，TFM圖像實時幀率高達100fps，聚焦點數(shù)高達100萬點，支持A、B、C、D、3D和4D多種顯示方式。并針對風(fēng)電高強緊固螺栓、塔筒焊縫、主軸檢測等定制開發(fā)了專用檢測模塊提供完整解決方案。

核心產(chǎn)品

PAUT-3D ultra型相控陣全聚焦實時3D超聲成像系統(tǒng)，是相控陣全聚焦實時3D超聲成像檢測儀，硬件集成了精密模擬電路、高速數(shù)字電路、相控陣信號處理、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等多項先進技術(shù),針對風(fēng)電螺栓、焊縫、主軸及葉片定制開發(fā)專業(yè)檢測模塊和完整解決方案，集成了相控陣PAUT和業(yè)界最前沿的實時3D全聚焦TFM、多模態(tài)全聚焦TFM等高端成像技術(shù)，TFM圖像實時幀率高達100fps，可作為自動化檢測系統(tǒng)集成配套的專用相控陣模塊，滿足多種自動化探傷應(yīng)用需求。功能特點如下：

a)     PAUT-3D ultra型相控陣全聚焦實時3D超聲成像系統(tǒng)提供了原始全矩陣（FMC）數(shù)據(jù)的采集、存儲功能，支持高校、研究所等相關(guān)機構(gòu)的研究人員針對各種異型缺陷開發(fā)和仿真相應(yīng)的全聚焦重構(gòu)算法模型；

b)    PAUT-3D ultra型相控陣全聚焦實時3D超聲成像系統(tǒng)內(nèi)置了多種模態(tài)的全聚焦重構(gòu)算法模型，支持多組多模態(tài)2D實時全聚焦超聲成像，能夠支持編碼器連續(xù)掃查，對被檢材料形成完整的3D TFM檢測結(jié)果圖像，實時重構(gòu)被檢測材料內(nèi)部各種異型缺陷真實形狀；

c)     系統(tǒng)內(nèi)置了實時希爾伯特濾波器，消除圖像中相位信息僅保留幅度信息，消除了全聚焦檢測圖像結(jié)果中由于回波多周期震蕩效應(yīng)帶來的缺陷圖像分瓣問題，缺陷成像效果更加平滑、飽滿，更接近實際情況；

d)    硬件實時聚焦運算，圖像刷新率高達100fps，數(shù)據(jù)實時處理能力約2.5G Byte/s；聚焦點數(shù)高達100萬點，具有優(yōu)良的噪聲處理技術(shù)，帶寬濾波范圍0.5MHz～20MHz，多個頻帶可選，脈沖寬度支持優(yōu)化匹配不同頻率探頭；

e)     檢測模塊提供超聲場測量的場校準(zhǔn)補償功能支持，克服了傳統(tǒng)相控陣TCG/ACG校準(zhǔn)補償操作過程復(fù)雜，難以有效實施的問題；

f)     輕量便攜設(shè)計，設(shè)備體積小巧，搭配高性能平板電腦，便于攜帶到任何位置進行現(xiàn)場檢測，滿足各種復(fù)雜環(huán)境的檢測需求和應(yīng)用場景。

性能與技術(shù)參數(shù)

表1 設(shè)備主要性能參數(shù)

表2 設(shè)備主要物理參數(shù)

案例圖片