一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置的製作方法

2023-06-23 13:01:26

本發明涉及風機發電技術領域，具體涉及一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置。

背景技術：

風電機組塔筒焊縫的定期探傷試驗一直是困擾風電企業技術監督工作的一項難題，原因是因為塔筒高度較高，一般都在80米左右，內空間狹小，而且為直上直下的圓通狀構造，塔身全長只有2、3個平臺而塔身分布著幾十道焊縫，這就為探傷作業製造了難度，人員的活動和探傷儀器的架設都很困難。這也導致很多風電企業的金屬探傷試驗只能抽檢進行或者大幅縮小探傷區域，使風電場的金屬探傷工作沒有真正落到實處，為企業的安全穩定運行埋下了隱患。與此同時風場內風機數量較多，即便是進行抽檢或者縮小探傷面積，按照傳統的探傷方法，這也是一項很費時費力的工作，且費用昂貴。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置，以解決現有技術中導致的上述缺陷。

一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置，包括免爬器、超聲波探傷儀、伺服電機、盒體、連接機構、中央處理器和人機界面，所述免爬器安裝於風電機組塔筒內部且還連接有免爬器控制器，所述盒體的頂部與伺服電機的輸出軸連接，所述伺服電機的頂部安裝固定在免爬器的底部，所述超聲波探傷儀包括儀器主體和超聲波探頭，所述儀器主體設於盒體內，所述超聲波探頭通過連接機構與盒體連接並位於盒體的正下方，所述伺服電機連接有伺服電機驅動控制器，免爬器控制器和伺服電機驅動控制器均與中央控制器連接，中央控制器與人機界面連接。

優選的，所述連接機構包括長條狀的連接片、連接扣和緊固螺釘，連接片的末端設有半圓形的上弧面，連接扣上設有與上弧面配合的下弧面，連接扣通過緊固螺釘與連接片連接。

優選的，所述免爬器的底部還設置有無線電高度表、無線信號接收器一和無線信號發射器二，無線電高度表與無線信號發射器二連接，伺服電機驅動控制器與無線信號接收器一連接，中央控制器連接有無線信號接收器二和無線信號發射器一，無線信號接收器一與無線信號發射器一無線連接，無線信號接收器二與無線信號發射器二無線連接。

優選的，所述人機界面內置有參數設置模塊，所述參數設置模塊包括高度參數模塊和角度參數模塊。

優選的，所述人機界面還內置有對測量的數值進行自動分類區分的表格生成模塊以及對檢測的數據進行自動辨識並對異常數據進行報警的報警模塊，所述報警模塊連接有報警器。

優選的，所述報警模塊包括存儲有正常數據的存儲單元，所述存儲單元與中央處理器連接。

優選的，所述人機界面連接有印表機接口並通過印表機接口與印表機連接，印表機接口與中央處理器連接。

優選的，所述人機界面上還設置有能將數據導出的USB接口或SD卡槽。

優選的，所述中央處理器和人機界面設於塔筒底部。

本發明的優點在於：

（1）基於免爬器平臺，採用超聲波探傷儀來完成風電機組塔筒的無損探傷工作，節省了人力物力，效率高；

（2）超聲波探傷儀通過與伺服電機連接，可實現360度無死角旋轉，以便於無死角的測量；

（3）超聲波探傷儀的角度調整和高度定位均可通過中央處理器和人機界面遠程操控，自動化程度高，調節方便；

（4）中央處理器可對測量的數值進行自動分類區分，並自動生成表格數據，對檢測的數據進行自動辨識，異常數據將發出報警；

（5）通過設置印表機接口，可將測量數據導出，便於工作人員查看；

（6）系統配備SD卡和USB接口直接將數據存儲到SD卡或U盤節省數據導出時間。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置的結構示意圖。

圖2為本發明所述的一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置中連接機構的結構示意圖。

圖3為本發明所述的一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置中盒體的結構示意圖。

圖4為本發明所述的一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置的原理框圖。

其中：1-免爬器，2-伺服電機，3-盒體，4-中央處理器，5-人機界面，6-免爬器控制器，7-儀器主體，8-超聲波探頭，9-連接片，10-連接扣，11-緊固螺釘，12-上弧面，13-下弧面，14-伺服電機驅動控制器，15-無線電高度表，16-無線信號接收器一，17-無線信號發射器一，18-無線信號接收器二，19-無線信號發射器二，20-高度參數模塊，21-角度參數模塊，22-表格生成模塊，23-報警模塊，24-報警器，25-印表機接口，26-USB接口。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

如圖1至圖4所示，一種風電機組塔筒壁及焊縫無損探傷裝置，包括免爬器1、超聲波探傷儀、伺服電機2、盒體3、連接機構、中央處理器4和人機界面5，所述免爬器1安裝於風電機組塔筒內部且還連接有免爬器控制器6，免爬器控制器6用於控制免爬器1的上升和下降，所述盒體3的頂部與伺服電機2的輸出軸連接，所述伺服電機2的頂部安裝固定在免爬器1的底部，通過伺服電機2可改變超聲波探頭8的照射方向，實現360度無死角測量，所述超聲波探傷儀包括儀器主體7和超聲波探頭8，所述儀器主體7設於盒體3內，盒體3的側面設置有門板，在需要測量時，將門板打開並將儀器主體7安放在其內，所述超聲波探頭8通過連接機構與盒體3連接並位於盒體3的正下方，所述連接機構包括長條狀的連接片9、連接扣10和緊固螺釘11，連接片9的末端設有半圓形的上弧面12，連接扣10上設有與上弧面12配合的下弧面13，連接扣10通過緊固螺釘11與連接片9連接，將超聲波探頭8放置在連接片9和連接扣10之間並通過緊固螺釘11緊固即可完成固定，超聲波探頭8處於水平位置，所述伺服電機2連接有伺服電機驅動控制器14，免爬器控制器6和伺服電機驅動控制器14均與中央控制器連接，中央控制器與人機界面5連接。

本發明中，所述免爬器1的底部還設置有無線電高度表15、無線信號接收器一16和無線信號接發射器二19，無線電高度表15與無線信號接發射器二19連接，伺服電機驅動控制器14與無線信號接收器一16連接，中央控制器連接有無線信號接收器二18和無線信號接發射器一17，無線信號接收器一16與無線信號接發射器一17無線連接，無線信號接收器二18與無線信號接發射器二19無線連接，無線電高度表15將測量的高度信息通過無線信號接發射器二19無線發送給你無信心和接收器二，並顯示在人機界面5上供人們查看，當需要調節超聲波探頭8的照射方向時，中央控制器發送指令並通過無線信號接發射器一17發送給無線信號接收器一16，接著指令發送至伺服電機驅動控制器14，伺服電機驅動控制器14驅動伺服電機2旋轉，完成操作。

本發明中，所述人機界面5內置有參數設置模塊，所述參數設置模塊包括高度參數模塊20和角度參數模塊21，用於地面的操作人員通過人機界面5設定超聲波探傷儀的高度和照射角度或者方向。

本發明中，所述人機界面5還內置有對測量的數值進行自動分類區分的表格生成模塊22以及對檢測的數據進行自動辨識並對異常數據進行報警的報警模塊23，所述報警模塊23連接有報警器24。

本發明中，所述報警模塊23包括存儲有正常數據的存儲單元，所述存儲單元與中央處理器4連接，中央處理器4採集到測量信息後與存儲單元內的正常數據進行比對，然後將處於異常值的數據篩選出來存儲，接著發送至報警模塊23，並啟動報警器24發出警報。

本發明中，所述人機界面5連接有印表機接口25並通過印表機接口25與印表機連接，印表機接口25與中央處理器4連接，可將測量數據導出，便於工作人員查看。

本發明中，所述人機界面5上還設置有能將數據導出的USB接口26或SD卡槽，直接將數據存儲到SD卡或U盤節省數據導出時間，存儲空間至少可以存儲3年以上監測數據。

此外，所述中央處理器4和人機界面5設於塔筒底部，便於工作人員操作。

在工程應用時，可每個風電機組塔筒設置一個該系統，只需換裝超聲波探傷儀即可。

基於上述，本發明基於免爬器平臺，採用超聲波探傷儀來完成風電機組塔筒的無損探傷工作，節省了人力物力，效率高；超聲波探傷儀通過與伺服電機2連接，可實現360度無死角旋轉，以便於無死角的測量；超聲波探傷儀的角度調整和高度定位均可通過中央處理器4和人機界面5遠程操控，自動化程度高，調節方便；中央處理器4可對測量的數值進行自動分類區分，並自動生成表格數據，對檢測的數據進行自動辨識，異常數據將發出報警；通過設置印表機接口25，可將測量數據導出，便於工作人員查看；系統配備SD卡和USB接口26直接將數據存儲到SD卡或U盤節省數據導出時間。

由技術常識可知，本發明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特徵的實施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，並不是僅有的。所有在本發明範圍內或在等同於本發明的範圍內的改變均被本發明包含。