Anasayfa
Uygulamaya Genel Bakış
Çıkarılan gücü ve operasyonel verimliliği en üst düzeye çıkarmak için rüzgar türbini kanat uzunluğunu artırma eğilimi devam etmektedir. Ancak bu trendle birlikte kanat üretimi daha da zorlaşmaktadır. Karmaşık katmanlar ve reçine infüzyon süreçleri ile >100m kanatlarda tutarlı kaliteyi sağlamak özellikle zordur. Cam elyafların kalıplara tam olarak yerleştirilmesi ve reçine infüzyon işlemi sırasında yerinde kalması gerekir. Yanlış elyaf yerleştirme veya kusurlu bir reçine infüzyon prosesi yoluyla, yığın laminat içinde görsel olarak tespit edilemeyen düzlem dışı kırışıklıklar oluşabilir. Bu tür kırışıklık taraması, bıçağın mukavemetinde bir azalmaya yol açar. Bu tür kırışıklıkları belirleme ve ortadan kaldırma becerisi olmadan, bıçağın ağırlığını ve dolayısıyla verimliliğini olumsuz yönde etkileyen devrilme güvenlik faktörlerinin uygulanması gerekir.
Bu doğrultuda, bir denetim hizmeti şirketi tarafından, dolphicam2'in kapasitesini değerlendirmek için GFRP'den yapılmış ve doğal kırışıklıklar içerdiği bilinen bir rüzgar türbini kanadının bir bölümünü sağlanmıştır. Kesit 56 cm × 15 cm genişlik ve yüksekliğe sahipken, kalınlık arka yüzdeki önemli delaminasyon nedeniyle değişmektedir. Çok kaba bir ölçüm olarak kalınlık ~20 mm'dir. Şekil 1 numunenin fotoğraflarını göstermektedir.
Şekil 1. Sağlanan rüzgar türbini kanat bölümünün fotoğrafları. (a) muayene yüzü ve (b) arka yüzdür.
Uygulama Çözümü
Rüzgar türbini kanadı numunesi bir dolphicam2+ ve TRM-1,5 MHz dönüştürücü modülü (TRM) kullanılarak incelenmiş ve kodlanmış taramalar elde etmek için bir ODI - tek problu tekerlek kodlayıcı eklenmiştir.
Şekil 2. TRM-1.5 MHz ve ODI - tek problu tekerlek kodlayıcı ile dolphicam2+ fotoğrafı.
TRM-1.5 MHz, kalın malzemelere ve yapılara nüfuz etmek için tasarlanmış düşük frekanslı bir dönüştürücüdür. TRM, pürüzlü ve hafif kavisli yüzeylere iyi uyum sağlayan kauçuksu bir malzeme olan Aqualene'den yapılmış 12 mm'lik bir gecikme hattına sahiptir. ODI - tek problu tekerlek kodlayıcı, transdüser açıklığından daha büyük alanların hızlı bir şekilde haritalanmasını sağlamak için konumsal veriler sağlar.
Dışbükey inceleme yüzeyini kapsayan kodlanmış taramalar, kırışıklıklar içeren daha küçük bölümlerin ayrı taramalarıyla birlikte alınmıştır. Taramalar, tüm A-tarama verilerini içeren tam veri setleri olarak saklandı ve taramaların sorgulanmasına ve kapıların geriye dönük olarak değiştirilmesine olanak sağladı. Sistem, verileri genlik veya kalınlık (ToF) olarak görüntüleme arasında hızlı bir şekilde geçiş yapabilir ve bunlar sırasıyla gri tonlamalı ve gökkuşağı renk paletinde çizilir.
Kuplant olarak standart ultrasonik jel kullanılmıştır.
Karşılaşılabilecek Zorluklar
GFRP'nin zayıflatıcı doğası, düşük frekanslı tradüsein kullanıldığı anlamına gelmektedir. Ayrıca, malzeme hafif pürüzlü bir yüzeye sahipti ve hafif bir eğrilik vardır. Bu da transdüserin numuneye uyum sağlamasını zorlaştırmaktadır. TRM-1.5MHz'in Aqualene gecikme çizgisi, inceleme sırasında parça ile iyi bir temas sağlanmasına yardımcı olmuştur. Kırışıklıkların kendileri, tespit etmek ve karakterize etmek için hassas ultrasonik test ekipmanı gerektiren oldukça ince, düşük genlikli göstergelerdir.
Bulgular
Arka duvarı hariç tutmak için geçitleme yaparak, kırışıklıkları Şekil 3'te gösterildiği gibi genlik görünümünde daha yüksek genlikli doğrusal özellikler olarak gözlemleyebildik. Bu belirtilerin derinlikleri, uygun bir genlik eşiği ile kalınlık (ToF) görünümünde görselleştirilebilir, (bkz. Şekil 4). Şekil 3 ve 4'te üç ana kırışıklık etiketlenmiş ve numaralandırılmıştır. Bu etiketler bu bölümde daha sonra kullanılacaktır.
Şekil 3. Arka duvarı hariç tutmak için verilerin geçitlendiği genlik görünümü.
Şekil 4. Arka duvarı hariç tutmak için verilerin geçitlendiği ve bir genlik eşiğinin uygulandığı kalınlık (ToF) görünümü.
Arka yüzeyi içerecek şekilde geçitleme, sırasıyla genlik ve kalınlık (ToF) görünümleri için Şekil 5 ve 6 ile sonuçlanır. Genlik görünümünde (Şekil 5), arka duvar eko genliğinde tutarsızlıklar olduğunu gösteren dokulu bir görüntü görmek mümkündür. Kalınlık (ToF) görünümünde (Şekil 6), tutarsızlıkların parçanın ~12 mm ila 19 mm arasında değişen değişken kalınlığından kaynaklandığını görmek mümkündür.
Şekil 5. Verilerin arka duvarı içerecek şekilde geçitlendiği genlik görünümü.
Daha önce etiketlenen üç ana kırışıklığı içeren daha küçük bölümlerin taramaları Şekil 6'da gösterilmektedir. Bu taramalarda, genlik görünümünde çizgi ölçüm işaretleri ve kalınlık (ToF) görünümünde nokta ölçüm işaretleri bulunan ölçüm işaretleri uygulanmıştır. Tablo 1, elde edilen ölçümlerin bir özetini göstermektedir.
Şekil 6. Üç kırışıklık için genlik ve kalınlık (ToF) görünümleri. Veriler arka duvarı hariç tutmak için geçitlidir ve ToF görünümüne bir genlik eşiği uygulanmıştır.
Tablo 1. Ölçülen boyutlar. Derinlik, nokta ölçüm işaretleyicilerinden alınan ortalama okumayı kullanır ve değer iki ondalık nokta hassasiyetinde verilir.
Uygulama Sonucu
Numune, bir dolphicam2+ ve bir TRM-1.5MHz dönüştürücü ile başarılı bir şekilde incelenmiş ve daha büyük bölümleri hızlı bir şekilde haritalamak için bir ODI - tek problu tekerlek eklenmiştir.
Üretilen veriler hem kırışıklıkların hem de delaminasyonların tespiti ve analizi için çok uygundur. Bileşenin zengin özelliklere sahip olduğu, yüzeye yakın kırışıklıkların ve numunenin arka yüzündeki ayrılma delaminasyonlarının açıkça görülebildiği tespit edilmiştir.
Verilerin hem genlik hem de kalınlık (ToF) olarak görüntülenebilmesi tamamlayıcı analiz yapılabilmesini sağlamaktadır. Kırışıklıklar, dahili bir geçit kullanılarak genlik görünümünde tespit edilmiş ve hem genlik görünümü hem de ToF görünümü kullanılarak karakterize edilmiştir. Arka duvar delaminasyonları, kalınlık değişiminin de karakterize edildiği ToF görünümünde harici bir geçit kullanılarak en iyi şekilde tespit edildi.
Tam veri seti kaydetme işlevi, verilerin yeniden geçiş ve geriye dönük olarak analiz edilmesini sağlar. Bu, arka yüzdeki hem yüzeye yakın kırışıklıkların hem de delaminasyonların tek bir taramadan incelenmesini sağladı.
