一种新型的自动监测风机叶片制造过程的雷达技术

由于一种新型雷达方法可以自动无损地监测纤维复合材料(如风机叶片)的制造过程，未来可以在生产过程中识别纤维复合材料中的缺陷。到目前为止，监测包括目视检查。

在玻璃纤维增强结构部件的制造过程中，纤维结构用树脂基体固定。不规则的排列和纤维增强流动可以改变结构性能，从而降低最终复合材料的质量。在生产叶片时，玻璃纤维层在壳体中层层叠加。如果做得不准确，可能会导致各种缺陷，如波动。但纤维也可能会扭曲，因此会影响组件的机械性能。

到目前为止，在应用树脂基质之前，还不可能可靠地分析纤维的方向和分层，这意味着缺陷只能在事后发现，例如通过超声波检查。这使得工艺链不可控，并导致昂贵的返工，有时甚至报废组件。

研究人员现在开发了一种新方法，首次允许以非破坏性和自动化的方式检查下层玻璃纤维层的对齐。该过程使用毫米波扫描系统，由雷达、全极化机器人和相关成像软件组成。该系统还利用电磁波的极化，因此它也可以通过极化方向的变化来识别可能的缺陷。

极化是天线技术中用来表示电磁波电场分量方向的一个术语。机器人扫描组件，雷达在每个位置执行测量。然后由软件将这些图像组合成3D图像。其特点是，传统雷达只有一个通道，因此使用一个偏振来发射和接收信号，而新雷达在两个极化中发送和接收信号。这不仅提供了高分辨率的纤维结构成像，而且可以很容易地暴露更深层次的任何缺陷。

此外，折射补偿提高了图像的质量。因为它减少了由于折射造成的不必要的影响，特别是在较深的层。通过使用雷达扫描单个层，研究人员还可以识别纤维取向的任何异常，并以非破坏性的方式检查整个材料体积。