引 言
當前世界各國為了保障能源安全、加強對環(huán)境的保護以及應(yīng)對全球氣候的變化,都相繼加強了對可再生能源的開發(fā),而其中最主要的發(fā)展方向是風(fēng)能。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展,風(fēng)能市場得到了迅速的發(fā)展,自2004年以來,全球風(fēng)力發(fā)電能力翻了一番,2006年至2007年間,全球風(fēng)能發(fā)電裝機容量擴大27%,并且預(yù)計未來20-25年內(nèi),世界風(fēng)能市場每年將遞增25%。
我國在“十五”期間,并網(wǎng)風(fēng)電也到了迅速發(fā)展,在2006年累計額裝機容量已經(jīng)達到260萬千瓦,成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。我國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊,預(yù)計未來很長一段時間都將保持高速發(fā)展,并逐步進入可再生能源大國行列。
風(fēng)電行業(yè)飛速發(fā)展的同時,離不開對風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量和可靠性的把控,而在保證高質(zhì)量重要工具就是對風(fēng)電模具的檢測。風(fēng)力發(fā)電葉片模具尺寸大(長約64米,寬約2-3米),常規(guī)的檢測方法主要有拍照式三維測量(需要粘貼標志),激光跟蹤儀反射球測量與手持掃描儀掃描測量(測量時間長,效率低),三維激光掃描測量(測量精度相對較低,工程級精度)。而Leica ATS600激光跟蹤儀是首款可以直接掃描的激光跟蹤儀,測量范圍大,無需任何反射球、靶標、手持掃描儀等附件,即可實現(xiàn)風(fēng)電葉片模具的三維點云數(shù)據(jù),同時能夠完美的與傳統(tǒng)反射球結(jié)合,實現(xiàn)高精度、高效率的檢測,開創(chuàng)計量行業(yè)質(zhì)量控制領(lǐng)域前所未有的應(yīng)用。
1.葉片陰模檢測
考慮到陰模的放置位置以及入射角問題,將跟蹤儀放在一端,并將三腳架升到最高位置,如下圖2所示。ATS600跟蹤儀不需要進行初始化,不需要預(yù)熱,通過無線聯(lián)機跟蹤儀,即可定義掃描區(qū)域執(zhí)行掃描。軟件設(shè)置掃描間隔10mmX10mm、掃描模式為快速,掃描時間大約3min,獲取到的點云數(shù)據(jù)云
通過快速對齊將ACD數(shù)模與點云做粗對齊,再通過端部平面與內(nèi)部曲面做精對齊處理,對齊結(jié)果。
進行關(guān)系匹配,子樣本設(shè)置為每間隔1個點,拒絕異常值設(shè)置為5mm,統(tǒng)計出19個異常點,關(guān)系匹配結(jié)果。創(chuàng)建矢量組,將公差設(shè)置為±1mm。
從圖5可以看出,在公差范圍內(nèi)的點云占60.88%,而超出公差范圍的點云占39.12%。點云質(zhì)量與入射角有關(guān),陰模數(shù)據(jù)只在1個測站進行掃描,而且距離越遠,點云越發(fā)散。
2.葉片陽模檢測
陽模位置比較高,考慮入射角問題,采用3個測站進行掃描,在陽模上部用2個測站進行掃描,第3個測站布設(shè)在地面。
軟件定義掃描區(qū)域,將掃描間隔10mmX10mm,掃描模式為快速,最后執(zhí)行測量,3個測站執(zhí)行掃描時間大約為3min、3min、7min, 然后通過點云拼接的方式,將3個測站掃描數(shù)據(jù)拼接,拼接后點云數(shù)據(jù)。
SA進行關(guān)系匹配,子樣本設(shè)置為每間隔1個點,拒絕異常值設(shè)置為10mm,統(tǒng)計出928個點為異常點,結(jié)果如表3。創(chuàng)建矢量組合,公差設(shè)置為±0.5。在公差范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點占85.7%,超出公差范圍的占14.3%。為進一步對陽模進行分析,子樣本設(shè)置為每間隔50個點,拒絕異常值設(shè)置為5mm,公差設(shè)置為±0.5。
結(jié)論
本文簡單介紹了新一代激光跟蹤儀的測量原理,激光跟蹤儀不要手動掃描,特別是掃描操作員難以觸及的目標具有較大優(yōu)勢;可以通過無線獲取點云數(shù)據(jù),并且不需要其他測量附件,掃描效率高,速度快。
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