风力机叶片缺陷的红外热像检测技术研究
发布时间：2021-04-03 22:20
风力机叶片大多数为玻璃纤维环氧树脂复合材料（Glass Fiber Reinforced Plastic,简称GFRP）,是风力机获取风能的关键部件。在叶片的生产过程中,往往因为其制作工艺的特殊,自动化程度不高,导致生产出来的叶片存在表面或内在的缺陷,如褶皱、气泡、缺胶等。这些缺陷在高空复杂载荷的作用下,由厘米级逐渐扩大,对结构层造成破坏,酿成重大事故。因此,检测出叶片中的内部缺陷对于保证风力机的安全性、减少维护成本和停机损失有着重要的意义。但是红外热像仪采集得到的风力机叶片红外图像非常不均匀,而且普遍存在对比度低、信噪比低、边缘易模糊等问题,严重影响红外热成像识别目标的能力。首先研究了持续热激励红外无损检测技术的原理和方法,选择适合的激励方式和检测参数,搭建红外热成像系统,设计并制造了包括气泡、脱胶、分层、褶皱、夹杂等常见缺陷的试件;接着对玻璃纤维环氧树脂复合材料试件进行红外热像实验,研究采集缺陷试件表面温度场图像序列的步骤和方法;为了解决试件表面温度场分布不均匀的的问题,使用多项式拟合的方法,做非均匀性校正,使得光照过强或过暗的部位得到抑制。为了提高风力机叶片红外图像的对比度,本文...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１热波在材料中传播的示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｗａｖｅ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多频简谐调制的风力机叶片裂纹检测研究[J]. 耿晓锋,魏克湘,王琼,杨博文,吕庆. 振动与冲击. 2018(22)
[2]数字细节增强技术在脉冲热成像无损检测中的应用[J]. 徐超,陈一鹤. 红外与激光工程. 2018(11)
[3]风机叶片损坏分析及修复方法[J]. 吴光军,吴鸣寰,罗浩然. 水电与新能源. 2018(07)
[4]大型风力发电机组故障诊断综述[J]. 曾军,陈艳峰,杨苹,郭红霞. 电网技术. 2018(03)
[5]大型风力发电机组故障诊断方法综述[J]. 龙霞飞,杨苹,郭红霞,伍席文. 电网技术. 2017(11)
[6]基于人眼视觉的红外图像增强算法研究[J]. 王晨,汤心溢,高思莉. 激光与红外. 2017(01)
[7]基于CLAHE的红外图像增强算法[J]. 刘玉婷,陈峥,付占方,郑逢勋. 激光与红外. 2016(10)
[8]一种改进CLAHE算法在医学试纸条图像增强中的应用[J]. 孙冬梅,陆剑锋,张善卿. 中国生物医学工程学报. 2016(04)
[9]红外脉冲相位热像检测效率提高方法[J]. 陶胜杰,杨正伟,田干,张炜. 红外与激光工程. 2016(05)
[10]基于小波分解灰关联的热波检测图像增强[J]. 王冬冬,田干,杨正伟,陶胜杰,张炜. 仪器仪表学报. 2015(05)
博士论文
[1]基于翼型库的风力机叶片气动外形与结构一体化设计理论研究[D]. 李松林.重庆大学 2015
[2]图像增强的相关技术及应用研究[D]. 李艳梅.电子科技大学 2013
[3]红外辐射成像无损检测关键技术研究[D]. 田裕鹏.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]大型风力机叶片结构分析及铺层设计研究[D]. 王强.兰州理工大学 2016
[2]风电叶片前缘超声检测技术研究[D]. 王昌盛.南京航空航天大学 2016
[3]数字图像增强的研究及其实现[D]. 张威.长江大学 2014
[4]持续激励红外热波无损检测系统数据处理软件实现与应用[D]. 王冠.首都师范大学 2013
[5]复合加载技术在红外热波无损检测中的应用[D]. 徐义广.首都师范大学 2008
本文编号：3117187
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１热波在材料中传播的示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｗａｖｅ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??
?第２章红外无损检测技术探伤原理???计算机主要用于红外热像仪的数据采集管理及信号处理，配置要求能够流畅使用??ＭＡＴＬＡＢ等数据分析软件。??ｍ??图２．３?ＮＥＣ?Ｒ３００红外热像仪??Ｆｉｇ．?２．３?ＮＥＣ?Ｒ３００?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｃａｍｅｒａ??图２．４所示为本课题自主搭建的红外热成像检测系统，在利用该系统进行检测时，??激励信号的持续时间则根据材料的厚度和热性能（即热导率、热扩散率）等而改变。??在加热过程中，对于试件内部异物的存在改变了扩散速率，通过探得试件表面温度的??差异便可得知试件内部缺陷大孝位置等信息，所得的温度变化曲线可对缺陷做定量??分析，使用该系统可以成功检测出制作的试件缺陷。??９１??图２．４红外热像实验装置??Ｆｉｇ．２．４?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｄｅｖｉｃｅ??１５??
?第２章红外无损检测技术探伤原理???计算机主要用于红外热像仪的数据采集管理及信号处理，配置要求能够流畅使用??ＭＡＴＬＡＢ等数据分析软件。??ｍ??图２．３?ＮＥＣ?Ｒ３００红外热像仪??Ｆｉｇ．?２．３?ＮＥＣ?Ｒ３００?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｃａｍｅｒａ??图２．４所示为本课题自主搭建的红外热成像检测系统，在利用该系统进行检测时，??激励信号的持续时间则根据材料的厚度和热性能（即热导率、热扩散率）等而改变。??在加热过程中，对于试件内部异物的存在改变了扩散速率，通过探得试件表面温度的??差异便可得知试件内部缺陷大孝位置等信息，所得的温度变化曲线可对缺陷做定量??分析，使用该系统可以成功检测出制作的试件缺陷。??９１??图２．４红外热像实验装置??Ｆｉｇ．２．４?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｄｅｖｉｃｅ??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多频简谐调制的风力机叶片裂纹检测研究[J]. 耿晓锋,魏克湘,王琼,杨博文,吕庆. 振动与冲击. 2018(22)
[2]数字细节增强技术在脉冲热成像无损检测中的应用[J]. 徐超,陈一鹤. 红外与激光工程. 2018(11)
[3]风机叶片损坏分析及修复方法[J]. 吴光军,吴鸣寰,罗浩然. 水电与新能源. 2018(07)
[4]大型风力发电机组故障诊断综述[J]. 曾军,陈艳峰,杨苹,郭红霞. 电网技术. 2018(03)
[5]大型风力发电机组故障诊断方法综述[J]. 龙霞飞,杨苹,郭红霞,伍席文. 电网技术. 2017(11)
[6]基于人眼视觉的红外图像增强算法研究[J]. 王晨,汤心溢,高思莉. 激光与红外. 2017(01)
[7]基于CLAHE的红外图像增强算法[J]. 刘玉婷,陈峥,付占方,郑逢勋. 激光与红外. 2016(10)
[8]一种改进CLAHE算法在医学试纸条图像增强中的应用[J]. 孙冬梅,陆剑锋,张善卿. 中国生物医学工程学报. 2016(04)
[9]红外脉冲相位热像检测效率提高方法[J]. 陶胜杰,杨正伟,田干,张炜. 红外与激光工程. 2016(05)
[10]基于小波分解灰关联的热波检测图像增强[J]. 王冬冬,田干,杨正伟,陶胜杰,张炜. 仪器仪表学报. 2015(05)
博士论文
[1]基于翼型库的风力机叶片气动外形与结构一体化设计理论研究[D]. 李松林.重庆大学 2015
[2]图像增强的相关技术及应用研究[D]. 李艳梅.电子科技大学 2013
[3]红外辐射成像无损检测关键技术研究[D]. 田裕鹏.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]大型风力机叶片结构分析及铺层设计研究[D]. 王强.兰州理工大学 2016
[2]风电叶片前缘超声检测技术研究[D]. 王昌盛.南京航空航天大学 2016
[3]数字图像增强的研究及其实现[D]. 张威.长江大学 2014
[4]持续激励红外热波无损检测系统数据处理软件实现与应用[D]. 王冠.首都师范大学 2013
[5]复合加载技术在红外热波无损检测中的应用[D]. 徐义广.首都师范大学 2008
本文编号：3117187
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