在简述静态风电叶片损害的根底上，本文首要针对图画检测技能在静态风电叶片无损检测中使用的研讨办法及使用现状进行总述研讨，要点论述并横向比照了目视法、红外热成像法、数字图画相关技能、超声检测技能、机器视觉检测技能及其他图画检测技能。这关于图画检测技能在静态风电叶片检测中的使用供给了必定的参阅和根据，对其使用远景的拓宽起到必定的促进效果。
风能首要包含陆地风能资源和海洋风能资源两大类，因其具有易获取、散布广泛、经济性较好等特色，使其成为最具有规模化、商业化开发条件和宽广开展远景的绿色动力。因风力发电场一般挑选在海上、戈壁滩以及山区等空阔区域装置，风电叶片成为风电机组中最要害、最贵重、最易损坏的部件，约占整个机组总本钱的20% 。因而，完成风电叶片作业状况的有用检测对保证风电工业的顺利开展具有重要的含义。根据上述剖析，本文在总结静态风电叶片常见损害的根底上，就现在图画检测技能在静态风电叶片检测中的使用进行必定的总述和比照剖析，以期对风电叶片的出产、运送、装置测验等起到必定指导性的效果。
风电叶片的损害来历首要分为三大类：制造进程、运送及装置及运转期间。本文以静态风电为研讨目标侧重介绍风电叶片制造进程、运送及装置等叶片正式运转之前常见的损害办法。
风力叶片由叶根、外壳和主梁三部分组成，大都结构办法为复合资料蒙皮与主梁构成的中空薄壁状。而因为复合资料不均匀和各向异性的，在制备进程中存在许多人为要素和工艺不安稳性，极易使复合资料外表和内部构成孔隙、裂纹、脱粘和分层缺点。因而，风电叶片制造进程中不可避免的存在各种缺点。据核算，风电叶片损害超越一半是在制造进程中发生的。如2010年核算数据显现，风电叶片中53%的风电叶片损害来自于制造进程，而只要47%的风电叶片损害来自于其运转进程中遭到光照、外界冲击等运转要素。
孔隙：孔隙发生于纤维层内的空地、纤维层与层间的空地。孔隙关于资料的剪切、曲折、拉伸与紧缩等力学功能强度起到很强的削弱效果，其构成的首要原因有注胶进程中引进气泡、叶片制造进程中气泡不完全排出等制造工艺缺点。
裂纹：叶片成型进程中，假如缺胶会导致叶片粘结不牢靠，达不到运转时所需强度；而多胶则会加长固化时刻，较长时刻的固化进程中，胶体内部会发生微裂纹。据核算，风电叶片在制造进程中有43%损害来自于胶体固化或人工操作失误。
脱粘：脱粘即在叶片成型进程中缺胶过度严峻、坠落或混入其他非结构资料物质，然后导致叶片粘接失效。据核算脱粘在制造进程损害中占比为17%。
分层：分层是因为树脂用量缺乏、布层污染、真空泄压以及二次成型等导致纤维层合板间或芯材与纤维层合板间存在分层的现象。在叶片制造进程中，分层缺点占比为33%，将导致资料的紧缩强度和刚度下降，加之后期运转期间遭到交变载荷力的效果，会使分层缺点扩展、传达，当其抵达必定程度后将构成叶片的开裂。
其他缺点：其他缺点操作失误、异物坠落等如在纤维铺设、树脂真空灌注等工艺进程中所导致的叶片损害。据核算其他缺点在制造进程损害中占比为7%。
运送及装置进程发生损害其首要原因在于叶片尺度大，在吊装及运送进程中难免会与其它物体磕碰、刮擦，然后或许会在叶片内部构成严峻的损害；其次在运送进程中装车、绑缚等也会构成叶片边际损害；乃至有些损害来历于运送及装置进程中操作不标准。由运送及装置进程引起的损害很难直观发现。这些损害若不能及时检测修正，一旦叶片进入运转期间，遭到周期载荷力的效果会使这些损害扩展、堆集，最终将下降叶片的使用寿命影响其运转安全。
作为一种无损检测办法，目测法被广泛用于航天飞机、风电机组上大尺度结构资料的检测，如图1所示。针对风电叶片制造流程中叶片首要表里缺点，如纤维布褶皱、干纤维、气泡及分层、粘接宽度不行和缺胶等缺点，曹金祥等人提出目视法与敲击查验，超声波探伤相结合的静态风电叶片损害检测办法，完成在复合资料必定的厚度规模内(8 mm~54 mm)检测缺点尺度误差在1 mm以内，检测效果比较抱负。但因为被测目标风电叶片的尺度都非常大，所以目视检测所需的时刻会比较长，且其检测准确度多依赖于检测人员的经历，需求其他有用的手法来点评资料的功能。
红外热成像法经过剖析物体内部缺点部分与其他部分的温度差异而完成对风电叶片缺点的检测，其检测特色有：1) 能够得到缺点的详细散布、巨细和形状等信息；2) 能够完成快速无触摸丈量，而且丈量面积较大，如图2所示。2001年，Dattoma等人选用热像法对复合资料夹芯结构中的一些典型缺点进行检测，并树立相应的实验程序。然后，将其使用于夹芯复合结构风力机叶片的研讨，成果满意证明了热成像技能在实验室和实践使用中的牢靠性。2004年，严天鹏使用红外热成像技能剖析大型风力机复合资料叶片有缺点区及无缺点区对应外表温度及温差的改变趋势、最大外表温差、最佳检测灵敏度、最佳检测时刻和温差初始改变时刻等很多数据，完成叶片的无损检测；2010年，P. Chatzakos等人研发了一种自主、新颖、轻量化多轴扫描的原位红外热像仪，然后得到杂乱概括风电叶片缺点部位的有用信息；2015年，孟梨雨等人 选用主动式继续热鼓励红外热成像技能对几个不同蒙皮厚度的粘接试件进行检测，并结合后续数据重建等算法，可有用进步蒙皮与腹板间有胶区与无胶区之间的热比照度，完成了蒙皮与腹板之间粘接检测。尽管红外热成像技能可得到风电叶片内部缺点的方位，但无法反响风电叶片的外表信息，尤其在叶片外表纹路信息辨认方面。
作为一种非触摸式现代光学丈量实验技能，数字图画相关技能经过盯梢(或匹配)物体外表变形前后两幅散斑图画中同一像素点的方位在变形前后的概率核算相关系数巨细以取得全场三维位移或变形信息。20世纪80年代，Yamaguchi和Peters等人提出数字图画相关技能，因其设备简略、丈量精度高、隔振要求低一级长处在风电叶片测验中取得广泛的使用。Le Blanc等使用数字图画相关技能对9 m长风电叶片根部高应力、低应力外表及叶片边际区域在挥舞方向荷载单点效果下全场三维位移和应变进行测验。成果表明，该测验办法关于单点载荷效果下叶片损坏方位及叶片弯矩的不连续性具有杰出的辨认效果。Yang等经过对1.5 MW风电叶片进行挥舞方向和摆振方向荷载独自效果下全体或部分变形进行测验实验，对数字图画相关技能进行数据精确性验证，并以此为根底，对该技能在旋转叶片变形测验的使用提出根本规划思想。胡学兵等经过立体视觉原理与数字图画相关技能相结合的办法对风电叶片静态特性进行相关研讨，取得其在双轴(挥舞方向和摆振方向)加载下的全场三维变形规则，然后以此三维变形规则对有限元软件ANSYS模仿风电叶片双轴加载下静态特性进行相应验证，然后对有限元剖析办法在叶片静载功能剖析中使用的可行性进行相应的研讨探究。尽管数字图画相关技能可得到风电叶片高应力、低应力外表及叶片边际等区域应变信息，但相比照全尺度风电叶片检测方面存在设备掩盖率低、本钱高级缺乏之处。
超声波检测法是使用复合资料自身或缺点的声学性质对超声波传达途径的影响来检测复合资料缺点的。按声波发射和接纳，该办法可分为超声脉冲回波法和穿透法；按显现办法可分为A扫描、B扫描、C扫描。考纳斯科技大学超声波研讨中心经过比照发现：A、B扫描能够大致辨认风电叶片损害，但存在检测功率低、精度不行等问题，而超声Ｃ扫描具有缺点成像、检测精度髙等长处，能够大致测出损害的形状和尺度。根据上述剖析：顾兴隆等人 为处理传统超声Ａ扫描风电叶片存在检测功率低、职工劳动强度大、仪器智能化不行等问题，根据C扫描开发了一套实时显现并保存当时方位信息、波形信息及扫描彩图的超声扫查体系，经过实验该体系运转安稳牢靠，能够有用检测粘接区域缺点的品种、概括和方位。但超声波检测法掩盖规模较小，现在首要由手动和主动两种检测办法。相比照于全尺度风电叶片，超声检测所需时刻长，但这缺乏之处跟着主动超声检测仪的开展会得到杰出的改进。
机器视觉检测技能是根据机器视觉理论，将人的感官思想赋予机器以替代人工，然后完成对被测物体的远距离、高精度、低本钱、快速的主动检测。张建斐根据机器视觉技能的考量，结合数字图画处理相关算法，针对传统风电叶片检测存在的问题提出了一种非触摸式风电叶片外表无损检测办法，并经过实验室实验验证了该办法的可行性与有用性。胡世创等人，针对风电叶片，规划了根据图画的裂纹检测体系，经过对风电图画角点、特征描述子、图画拼接质量等参数的提高，对横向、纵向和网状裂纹进行了有用的辨认及验证。跟着风电叶片尺度的添加，机器视觉所需处理的信息添加，且需求专门的核算辨认办法、信息处理较为杂乱。
在上述风电叶片图画检测技能的根底上，徐家乡等人针对风电叶片概括不完整、特征点不明显的问题，提出了一种点特征与直线特征相结合的图画匹配计划，经过对可见光与红外图画的交融算法进行研讨，选用根据亮度、色彩、饱和度五颜六色空间的图画交融算法完成对风电叶片可见光与红外图画的图画交融，充分发挥目视检测及红外热成像检测技能的长处，如图3所示。
图3. 其他图画检测技能 ；(a) 目视法，(b) 红外热成像，(c) 图画交融
综上剖析，经过比照目视法、红外热成像法、数字图画相关技能、超声检测技能、机器视觉检测技能及其他图画检测技能给出各个检测技能的特色，如表1所示。
风电叶片的损害来历首要分为三大类：制造进程、运送及装置及运转，其间53%的风电叶片损害来自于制造进程。本文以风电叶片静态制造进程及其运送损害检测为布景，对图画检测技能在静态风电叶片无损检测中使用的研讨办法及使用现状进行总述剖析，要点论述了目视法、红外热成像法、数字图画相关技能、超声检测技能、机器视觉检测技能及其他图画检测技能。经过对图画检测技能在静态风电叶片检测中的横向比照剖分出各个检测技能办法的特色，这对其进一步使用能够起到必定的参阅和根据，对其使用远景的拓宽亦起到必定的促进效果。
