海上风力涡轮机必须承受很多惩罚，对于固定在海底的基础来说尤其如此。潜水员定期下降检查这些结构是否有缺陷，但将来，由于采用了新的传感器环，这种检查将更快，更容易实现。研究人员将于2016年4月25日至29日在汉诺威工业博览会上展示这一系统。
波浪击中了海上风力涡轮机的塔架，风力震动了转子。因此，位于海床附近水下的涡轮机底座必须能够承受严重的应力。腐蚀性盐水也会损坏地基。潜水员定期下降，以检查这些锚点的高度脆弱的焊缝。他们需要确定这些是否仍处于良好状态，或者是否出现任何带来安全风险的裂缝或缺陷。为了解决这些问题的底部，潜水员首先使用高压清洁工具对焊缝进行爆破，以去除藻类和甲壳类动物等生长物。然后，他们在焊缝上施加电磁场，并用铁屑覆盖。如果存在裂缝，则该区域将被迫向外，并且铁屑将在那里积累。对潜水员来说，这是一项艰巨的任务，他们必须在冒险强流的同时携带大量设备，并让自己有足够的时间适应潜水期间不断变化的水压。目前，对一个风力涡轮机安装的检查大约需要一天。
使用传感器环进行自动测量
将来，这个艰巨而有时危险的任务可以由机器人完成; 更具体地说，是一种箱形遥控操作车，或简称ROV。德累斯顿弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所的研究人员与各行业合作伙伴合作，奠定了该技术的基础。“我们开发了一种传感器环，可以简化这些测量，并允许它们在未来自动执行，”IKTS的项目经理Andreas Schnabel说。该系统具有许多优点。它远比迄今为止使用的其他方法精确得多，因为例如它也可以分析裂缝的尺寸和深度，直到现在这是不可能的。此外，
但是系统如何运作?“系统的核心是传感器环，它放置在焊缝周围，并在风力涡轮机的整个使用寿命期间保持在那里，”Schnabel解释说。这个戒指由许多传感器元件组成，这些传感器元件排列成一串珍珠，它们之间的间距为五到七厘米。为了进行测量，潜水员首先将电池供电的手持设备连接到环上的接口端口，然后按下按钮开始分析。将来，此任务将由机器人执行。不再需要使用高压清洁该区域的艰巨任务。
每个传感器元件轮流用作致动器。以下是它的工作原理：传感器用超声波撞击焊缝，然后超声波穿透整个结构。如果某处有裂缝，波浪将从受损区域反射回来，同时通过完整区域畅通无阻。其他传感器检测到这些信号，这样他们就可以回到受损区域。然后，下一个传感器轮流作为执行器：它通过电缆连接将数据传输到手持阅读器，手持阅读器的数据传输到PC。结果，研究人员在医生办公室接收类似于CT扫描仪的数据。最终用户，或者在这种情况下是海上风电场的检查员，接收焊缝图像，其中损坏区域根据严重程度进行颜色编码。
波罗的海的实际试验圆满结束
研究人员与罗斯托克的Baltic Taucher的工作人员一起，在波罗的海1号海上风电场的现场试验中成功地证明了该过程的可行性。在这次试验中，他们在分支金属管中制作了宽度为0.9毫米，长度为45毫米，深度为7毫米的裂缝，并将其降至18米深处的波罗的海底部。试验取得了成功：不仅系统能够以极高的精度定位裂缝，而且甚至可以确定其长度，高度和深度。研究人员希望该系统能够在大约五年内获得认证并为机器人操作做好准备。他们的目标是可持续地确保风力涡轮机的长使用寿命，同时支持向新能源的过渡。
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