在風機葉片長達二十余年的工作周期里，如何穿透復合材料“軀殼”，感知其內部累積而產生的微觀損傷，是全球風電行業(yè)提升設備可靠性的挑戰(zhàn)。如今，一項源自鹽城綠色低碳科創(chuàng)園的創(chuàng)新技術，正將這一愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。通泰恒盛（江蘇）科技有限責任公司研發(fā)的第三代Sloan-FDECH-Ⅲ聲發(fā)射監(jiān)測主機，憑借其“空氣耦合聲發(fā)射技術”，實現(xiàn)了對風機葉片內部損傷的非接觸、高靈敏度“聆聽”，推動風電運維從被動檢修邁入預測性維修的新時代。

“我們始終在探索，如何讓沉默的風機葉片‘開口說話’，在結構性損傷的萌芽階段就提前預警?！蓖ㄌ┖闶⒍麻L胡波的一句話，道出了研發(fā)的初衷。風機葉片由玻璃纖維或碳纖維增強復合材料制成，其損傷始于微觀的纖維斷裂或基體開裂，極具隱蔽性。而行業(yè)現(xiàn)有基于振動分析、聲紋識別或運行數(shù)據(jù)（SCADA）的監(jiān)測方法，或因現(xiàn)場環(huán)境噪聲干擾過大，或因對內部早期損傷極不敏感，難以實現(xiàn)精準、早期的預警。“能否找到一種方式，直接‘捕捉’材料本身在應力作用下微觀失效時釋放出的獨特信號？”正是基于這一思考，通泰恒盛團隊將目光投向了聲發(fā)射技術，并最終攻克了在復雜野外環(huán)境下實現(xiàn)“空氣耦合非接觸式采集”的難題。

這一突破性思路，最終結晶為第三代產品——Sloan-FDECH-Ⅲ。它不再需要在葉片表面緊密安裝傳感器，而是通過高靈敏度探頭，在空氣中捕捉由葉片內部損傷釋放出的彈性波信號?！斑@就像為風機配備了一位擁有超聽力的‘哨兵’，能在狂風呼嘯中，依然辨識出結構細微開裂的獨特‘聲指紋’。”技術負責人李文成形象地比喻道。該系統(tǒng)的采樣分辨率達到16位，動態(tài)響應時間快至1微秒，傳感器可有效捕捉1kHz至60kHz頻段的聲發(fā)射信號，確保了監(jiān)測的精確性與實時性。

然而，僅僅“聽到”信號還遠遠不夠。真正的技術壁壘在于如何從嘈雜的現(xiàn)場環(huán)境中提取有效特征，并準確判斷損傷的類型、嚴重程度與發(fā)展趨勢。為此，通泰恒盛的研發(fā)并未停留在信號處理層面，而是深入到了材料損傷的物理本質。團隊創(chuàng)新性地將微觀力學失效理論（MMF）與連續(xù)介質損傷力學相結合，從復合材料損傷的物理源頭出發(fā)，構建了葉片漸進失效與疲勞失效的理論模型?！斑@意味著，我們不僅是在處理數(shù)據(jù)信號，更是在理解和數(shù)字化模擬葉片材料‘衰老’與‘受傷’的內在過程?！蓖ㄟ^長期采集并分析聲發(fā)射信號的特征值，系統(tǒng)能夠為每個葉片甚至特定部位建立個性化的劣化模型，從而實現(xiàn)了從“實時報警”到“預測剩余壽命”的關鍵跨越。這一基于機理的深度分析路徑，填補了在復雜多變氣候條件下對葉片進行動態(tài)、深入監(jiān)測的市場空白。

技術的突破，最終價值體現(xiàn)在風場的實際運營中。據(jù)悉，該產品已完成部分風電場、業(yè)主單位、風機廠家多個項目部署、應用。此項技術突破正推動產品在當前大兆瓦機型、海上風電市場的滲透率逐漸提高，需求成倍增長，帶動了聲發(fā)射系列監(jiān)測系統(tǒng)銷售額同比增長。

“這不僅僅是一款產品的迭代，更是我們踐行‘通過先進技術提升風力發(fā)電設備可靠性與運營效率’企業(yè)使命的關鍵一步。我們致力于成為全球最值得信賴的科技合作伙伴，而信任源于為客戶創(chuàng)造真實、可量化的價值——延長設備壽命、提升發(fā)電效益、保障本質安全?！蓖ㄌ┖闶⒖萍级麻L胡波指出，公司選擇在鹽城綠色低碳科創(chuàng)園深耕此項技術，正是看中了這里蓬勃發(fā)展的綠色能源產業(yè)集群生態(tài)。園區(qū)內匯聚了從整機制造、核心部件到檢測認證的完整產業(yè)鏈條，這種“上下樓即上下游”的緊密協(xié)同環(huán)境，為前沿技術的快速迭代、測試驗證與場景應用提供了得天獨厚的沃土。

從攻克非接觸采集的技術難題，到深耕損傷機理的理論模型，再到賦能風場運營的切實變革，通泰恒盛科技的第三代產品之旅，清晰地勾勒出一家科技企業(yè)以扎實創(chuàng)新回應產業(yè)真需求的成長路徑。在“早發(fā)現(xiàn)缺陷，持續(xù)提高效能，用科技創(chuàng)新不斷優(yōu)化全球工業(yè)設備的運行狀態(tài)”的愿景下，這場始于“聆聽”葉片細微之聲的技術革新，正推動著綠色能源行業(yè)向著更安全、更高效、更智能的未來穩(wěn)健前行。

來源：鹽城綠色低碳科創(chuàng)園