本發(fā)明涉及溫度檢測的,尤其涉及到一種風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測方法。
背景技術(shù):
1、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指無定形或部分無定形非晶態(tài)材料由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度,它對于材料的使用性能和工藝性能具有重要影響,直接影響到材料在使用過程中的表現(xiàn),因此,進行風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測對于風場故障葉片的故障原因分析非常重要。
2、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在風電行業(yè)主要的檢測方法有兩種,一種是dsc法(差示掃描量熱儀),另外一種為dma法(動態(tài)熱機械法)。兩種檢測方法的原理各不相同,其中dsc法主要的工作原理為使樣品處于一定的溫度程序(或升溫、或降溫、或恒溫)控制下,觀察樣品端和參比端的熱流功率差隨溫度或時間的變化過程,以此獲取樣品在溫度程序過程中的吸熱、放熱、比熱變化等相關(guān)熱效應信息,計算熱效應的吸放熱量(熱焓)與特征溫度(起始點,峰值,終止點...);dma的工作原理為?是通過測量?聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變過程中粘彈性的變化來確定其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在玻璃化轉(zhuǎn)變過程中,聚合物的粘彈性會發(fā)生顯著變化,尤其是?儲能模量和損耗模量會有明顯的下降。相比之下dma法檢測風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度具有高靈敏度且接近材料的真實應用場景。
3、由于風場葉片是異型的,葉片均經(jīng)過長年累月的風吹日曬等環(huán)境侵蝕,因此風場故障葉片上所取的樣品具有獨特性,dma法是完全不適用的,原因是dma法對樣品的形狀和尺寸要求較高,葉片上取的樣品無法達到檢測需求。相比之下dsc法反而體現(xiàn)出了自身的優(yōu)勢。當前dsc檢測玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的方法為gb/t19466.2-2004,但該方法并不適用于風場故障葉片上所取樣品,原因有以下幾點:
4、1)僅規(guī)定了不能研磨,并未詳細規(guī)定取樣方法、取樣位置,和取樣數(shù)量,影響檢測結(jié)果的精度。
5、2)對于檢測前樣品的預處理未做規(guī)定,經(jīng)研究這對檢測結(jié)果的影響較大;
6、3)推薦取兩次掃描的結(jié)果作為風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值,對于風場故障葉片上所取樣品并不適用,因為第一次掃描可能會導致樹脂進一步固化,導致偏高的檢測結(jié)果,對于分析故障原因不利。
7、4)推薦取中點值?作為風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值,由于起始點時材料已經(jīng)開始發(fā)生相轉(zhuǎn)變,葉片所能承受的載荷也會發(fā)生變化,因此取中點是不適用的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測方法。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:
3、一種風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測方法,包括:
4、對葉片進行勘察,找出取樣位置;
5、在取樣位置中進行取樣;
6、對取得的樣品進行預處理;
7、在常規(guī)環(huán)境中對預處理后的樣品進行狀態(tài)調(diào)節(jié);
8、結(jié)合調(diào)節(jié)后的樣品進行風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測;
9、其中,對葉片進行勘察的過程包括;
10、通過初步勘察查找出葉片所有的損傷區(qū)域;
11、結(jié)合初步勘察查找出的葉片所有的損傷區(qū)域進行重點勘察,查找重點損傷區(qū)域;
12、結(jié)合重點損傷區(qū)域初步判斷損傷原因,并根據(jù)初步判斷從重點損傷區(qū)域中查找出關(guān)鍵位置;
13、將查找出的關(guān)鍵位置作為取樣位置。
14、進一步地,若結(jié)合重點損傷區(qū)域不能初步判斷出損傷原因,則將初步勘察查找出的葉片所有的損傷區(qū)域均作為取樣位置。
15、進一步地,通過初步勘察查找出葉片所有的損傷區(qū)域,包括:
16、對損傷葉片梁帽、腹板及后緣ud從葉根到葉尖可見部位詳細檢查,檢查到的所有損傷用記號筆標記位置,拍照記錄損傷形狀并測量損傷尺寸;
17、對損傷葉片殼體從葉根到葉尖的內(nèi)外腔可見部位進行詳細檢查,檢查到的損傷用記號筆標記位置,拍照記錄損傷形狀并測量損傷尺寸;
18、對損傷葉片粘接區(qū)域從葉根到葉尖可見部位進行詳細檢查,檢查到的損傷用記號筆標記位置并拍照記錄,對可接觸區(qū)域粘接膠寬度進行測量。
19、進一步地,結(jié)合初步勘察查找出的葉片所有的損傷區(qū)域進行重點勘察時,重點損傷區(qū)域中,斷口位置用記號筆標記位置及尺寸,詳細拍照記錄,要求照片清楚反應損傷情況;其它損傷區(qū)域用記號筆標記位置及尺寸,著重對異常點拍照記錄。
20、進一步地,取樣要求包括:
21、對斷口位置的弦向的梁帽、腹板、殼體、殼體粘結(jié)部位、腹板粘結(jié)部位進行取樣,每個部位取三個樣品;
22、對斷口位置向葉根及葉尖方向間距一米位置的弦向梁帽、腹板、殼體、殼體粘結(jié)部位、腹板粘結(jié)部位取樣,每個部位取三個樣品;
23、對其它位置每間隔四米,對相關(guān)玻璃鋼及結(jié)構(gòu)膠進行取樣,取樣數(shù)量均為一個。
24、進一步地,對取得的樣品進行預處理,包括:
25、通過砂紙打磨去除樣品飛邊;
26、通過溶劑清洗去除飛邊后的樣品;
27、接著將清洗后的樣品放入干燥器中干燥十二小時以上。
28、進一步地,結(jié)合調(diào)節(jié)后的樣品進行風場故障葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度檢測,包括:
29、a1、取出三個一樣的樣品皿,分別為第一樣品皿、第二樣品皿、第三樣品皿,并稱取該三個樣品皿的重量;
30、a2、將樣品放入第一樣品皿內(nèi)后再次稱取放有樣品的第一樣品皿的重量;
31、a3、將空的第二樣品皿和第三樣品皿放入差示掃描量熱儀的樣品支持器內(nèi),第二樣品皿作為試樣皿,第三樣品皿作為參比皿,并蓋上樣品支持器的蓋;
32、a4、以20?℃/min的速率進行升溫并掃描記錄,溫度范圍從比預期玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低50℃到比預期玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高30℃,將此時得到的dsc曲線設置為基線;
33、a5、開啟差示掃描量熱儀的冷卻裝置,將樣品支持器內(nèi)部驟冷至室溫;
34、a6、待樣品支持器內(nèi)部溫度回到室溫后,將第二樣品皿從樣品支持器內(nèi)取出,并將放有樣品的第一樣品皿放入樣品支持器中;
35、a7、將樣品支持器內(nèi)部溫度以3℃?/min的速率開始升溫至50℃,即將放入樣品后的第一次掃描的溫度上限設置為50℃,用以消除小分子對測試結(jié)果的影響;
36、a8、保持樣品支持器內(nèi)部溫度5min;
37、a9、將樣品支持器內(nèi)部溫度驟冷到比預期玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低50℃;
38、a10、保持樣品支持器內(nèi)部溫度5min;
39、a11、將樣品支持器內(nèi)部溫度以20?℃/min的速率進行第2次升溫并記錄,加熱到比預期的外推起始溫度?高30℃,得到完整的dsc曲線,最后采用半高法對完整的dsc曲線進行取值,得到確定的外推起始溫度?,并將確定的外推起始溫度?作為葉片玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
40、進一步地,還包括有:
41、a12、將樣品支持器內(nèi)部冷卻至室溫,并取出第一樣品皿,觀察第一樣品皿是否變形或有樣品溢出,若是,則降低上限溫度重新檢測,否則進入步驟a13;
42、a13、再次稱量放有樣品的第一樣品皿,若質(zhì)量有降低且降低超過設定范圍,則認為樣品已發(fā)生化學變化,降低上限溫度重新檢測。
43、進一步地,采用差示掃描量熱儀進行檢測前,先往差示掃描量熱儀的樣品支持器內(nèi)部通入氮氣,將樣品支持器內(nèi)部的空氣排出。
44、進一步地,第一樣品皿、第二樣品皿、第三樣品皿使用前先進行清潔處理。
45、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)方案原理及優(yōu)點如下:
46、1、葉片勘察的過程包括初步勘察和重點勘察,既能對整個葉片進行勘察,也可以在保證勘察效率的情況下得到精準度高的取樣位置,有效規(guī)避由于取樣位置有誤導致的檢測差異影響,最終影響對風場故障葉片的損傷分析結(jié)果。
47、2、風場的環(huán)境復雜,本技術(shù)方案對取得的樣品進行預處理,可避免樣品表面狀態(tài)比如污漬、水分、毛刺等缺陷影響檢測結(jié)果。
48、3、鑒于風場葉片所用的樹脂和結(jié)構(gòu)膠均為熱固性材料,本技術(shù)方案將第一次掃描的溫度上限設置為50℃,既有效避免小分子揮發(fā)分對檢測結(jié)果的影響,又可以防止樣品在掃描過程中進行第二次固化,導致結(jié)果偏高,影響故障分析。