風力發電機組3D掃描應變測量

GOM現階段應用在風力發電機組的檢測,可分為光學3D掃描測量及光學3D變型分析檢測兩大主軸,而目前全球所有用來檢測及分析風力發電機組的檢測設備,大多來自於GOM所生產。另外透過光學測量技術,是目前為風力發電機組結構零件3D電腦輔助檢測的標準做法,除了大型風力機組底部安裝面比對之外, 零組件的機械斷裂分析及風力發電機組運作時的動態變型分析目前都能夠提供相對應的檢測設備檢測。

應用一、風力發電旋轉葉片內部結構彎曲破壞測試

丹麥研究機構將一個34公尺長的玻璃纖維風力發電葉片進行彎曲破壞測試。為了要瞭解葉片表面受到折彎的影響。藉由透過ARAMIS 三維光學應變測量系統來測定葉片受到彎區後的應變;在測定當中ARAMIS擷取兩個CCD影像,將整個葉片的應變計算出且所算出的應變是為3D的應變。透過以這樣的方式可 以測量零件區域彎區變型行為的穩定性分析。透過以實際測量出來的資料用來確認數值模擬結果。

應用二、離岸風力發電機組安裝面比對檢測

離岸風力發電機組底部根基零件一般都直接在海上開始組裝,所以搭配TRITOP CMM 光學式三次元測量系統,來測定底部的 120支的固定螺栓且整個測定過程小於1個小時。使用TRITOP 系統最主要的就是確認這120支螺栓安裝位置是否正確及在組裝本體結構前就可進行,不用 到最後才透過實配來確認。最後這個方式讓離案風力發電組裝的時間大幅減少且發生問題的風險也大幅降低。

應用三、葉片3D外型測量及電腦輔助檢測

葉片的角度對渦輪葉片的效率有極大的影響,因此在製作的過程必須具有豐厚的相關經驗,才能夠達到最佳效益。搭配ATOS 3D掃描儀,葉片的外型及尺寸檢 測透過以CAD為標準,量測後的資料與CAD比對,可應用於全域的檢測。另外,量測資料不但可用於檢測應用之外也可用於逆向工程

應用四、葉片運動中的動態變型分析

PONTOS動態變型測量系統,由兩個高速攝影機拍攝物體,透過雙CCD影像將標籤點的3D數值計算出來,進而計算3D動態變型分析,此外3D動態變型分 析可拍攝高達葉片旋轉直徑100公尺的物件風力發電機組。3D量測結果用於分析葉片轉動中的震動影響及塔的撓度,基於實際3D的量測資料,運轉中的連續數 據模型及運轉中的頻率分析現在也能夠得到。


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