WIND BLADE INSPECTION & R&D
ブレード積層内部の異常兆候を、
非接触で捉える技術へ。
可視画像による外観点検に、赤外線による積層内部の異常の一次スクリーニングを組み合わせ、詳細点検が必要な範囲を絞り込む技術を開発しています。
非接触・地上撮影
詳細点検前の広範囲確認
積層内部の異常の兆候
表面温度分布の違いを解析
点検の優先順位づけ
詳細点検につなぐ一次調査
TARGET CONDITIONS
赤外線で確認を目指している主な対象
赤外線の特性を生かし、ブレード積層内部の異常兆候、構造上の特徴、落雷の軌跡と着雷位置を可視化します。目的に応じて詳細点検や点検計画、落雷後の初動判断へつなげます。
01
積層剥離・積層内部の損傷兆候
積層材の剥離や、外観からは分かりにくい積層内部の状態変化が疑われる範囲を確認します。
02
ブレード積層内部の材料構成・接続部の把握
スパーキャップとシェルの接続部に加え、シェル積層内部で軽量化や強度確保のために使い分けられた素材の境界を、熱的特性の違いから捉えます。構造情報が限られる場合でも、主要部材の配置や材料構成を推定し、点検上注意すべき部位を事前に整理できます。
03
赤外線カメラによる落雷位置特定
落雷時の稲光の軌跡を赤外線映像で追跡し、着雷時の温度変化と合わせて、風力発電設備のどの位置に落ちたかを特定します。
INTERNAL CONDITION SCREENING
外観目視点検を補完する、積層内部のスクリーニング。
可視画像では表面の損傷を記録できますが、積層内部や接着部の状態を外観だけで判断することは困難です。弊社独自の撮影条件管理と赤外線画像解析により、健全部と積層内部の異常が疑われる部分の熱的な特徴を比較します。
1. 表面に温度変化が生じる
調査時の条件に応じて、ブレード表面に温度分布が生じます。
実際の風車ブレードを撮影した赤外線画像
2. 積層内部が熱的に応答する
表面の温度変化に対し、健全部は積層構造に応じた熱的応答を示します。
3. 積層内部の状態によって熱的応答が異なる
積層剥離による空気層に加え、落雷等による炭化・焼損などの材質変化も、健全部とは異なる熱的挙動を示します。
4. 温度差として現れる
積層内部の状態の違いが、表面の熱的な特徴として現れます。
LIGHTNING MONITORING
落雷を追跡し、着雷位置まで特定する監視技術。
赤外線装置で風力発電設備を常時監視し、雷放電の軌跡と着雷時の温度データを記録します。落雷の発生確認から着雷位置の特定、緊急点検の初動判断までを支援する特許技術です。
実際の風車ブレードを撮影した赤外線画像
1. 風力発電設備を広範囲に監視
対象号機または隣接号 機を含む画角に、温度データを記録できる赤外線装置を設置します。
2. 稲光の軌跡を映像で追跡
雷放電の発生から着雷までを赤外線映像で記録し、設備へ向かう軌跡を確認します。
3. 着雷時の温度変化を捉える
着雷箇所に残る高温反応を温度データから確認し、設備への着雷有無を判断します。
4. 着雷位置を特定・遠隔発報
稲光の軌跡と高温箇所を照合し、ナセルやブレードの着雷位置を特定。異常検知時は遠隔発報につなげます。
風車落雷監視・着雷位置特定のイメージ
FIELD KNOW-HOW
現場条件を読み解く、独自の撮影・解析ノウハウ。
赤外線画像の見え方は、日射、風、雲、反射、表面状態、撮影距離・角度などに影響されます。そのため、現場ごとの条件を見極め、調査目的に適した撮影条件を設定することが重要です。
弊社では、風車ブレードの撮影経験と特許技術を基盤に、可視画像との照合を含む独自の評価方法を用いて、再現性と信頼性の向上を進めています。
風車ブレードの赤外線画像・ライン温度解析例
３件の特許技術を基盤に、現場実装を進めています。
スパー接着剤剥離調査法
特許 第6857432号
登録日 2021年3月24日
内部損傷調査法
特許 第7044283号
登録日 2022年3月22日
ブレード表面温度の測定、撮影・解析方法、点検支援に関する知財を、風車点検の実務につなげます。
監視システム・監視方法
特許 第7421828号
登録日 2024年1月17日
REGULATORY CHANGE
検出対象を明確にする
積層剥離・接着部異常など、赤外線で確認する対象と限界を整理
制度改正を、実用化の機会へ。
定期検査においてブレード積層内部の健全性確認と非破壊検査の重要性が高まるなか、当社技術が検査の選択肢になり得るのではないかという声が、風力業界の関係者から寄せられています。
再現性と判定基準を整える
現場条件を適切に管理し、比較・評価できるデータを蓄積
他の非破壊検査と照合する
UT・内視鏡・ロープアクセス等の結果と比較し、検出性能を検証
INSPECTION FLOW
風車ブレード赤外線調査の流れ
資料確認から報告書まで、各工程で撮影条件と判断根拠を記録します。
01 事前計画
ブレード仕様、停止条件、方位、天候予測、撮影位置を確認します。
02 撮影条件の確認
現場環境を確認し、弊社独自の基準に基づいて撮影可否を判断します。
03 可視・赤外線撮影
対象範囲を撮影し、解析に必要な位置情報と現場条件を記録します。
04 解析・点検提案
異常兆候を整理し、詳細点検の対象範囲と優先順位をご提案します。
開発・検証を継続しながら、一部企業では実点検に活用されています。
本技術は、積層内部のすべての損傷を赤外線だけで確定するものではなく、現時点で制度上の検査方法として認定・採用されたものではありません。一方、適用範囲と技術上の限界をご理解いただいた一部企業では、有償の点検業務として採用されています。定期点検や落雷後の緊急点検など、用途ごとの成立性を検証しながら実用化を進めています。風力事業者、O&M企業、研究機関との実機実証・共同開発のご相談も受け付けています。