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龙图腾网获悉中国大唐集团科学技术研究总院有限公司;中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中南电力试验研究院申请的专利一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120831417B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510986266.6，技术领域涉及：G01N29/04；该发明授权一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法是由王昊;乔梁;句光宇;朱国斌;潘银奎;刘文生;江野;贾少威;邓辉;范章帅;冯恺航;马志航;单梦娟设计研发完成，并于2025-07-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法，通过检测凸起区域实现凹陷的间接量化；定制含阶梯凸起和漆层厚度梯度的标定试块，建立几何参数与超声响应的映射关系，建立漆层厚度g与增益补偿值i的数学模型，拟合凸起倾角正切值tanθ与增益值h的线性方程，通过波幅消失边界定位缺陷水平尺寸和长度，联立漆层补偿增益与角度增益方程，反演凹陷深度，通过三维量化计算，得到缺陷的尺寸和位置，检测精度高，误差控制在1％以内；同时做到免脚手架操作，减少设备停机时间及脚手架租赁费用，单次检测成本大幅降低，使用方便，效果好，是风电塔筒凹陷检测方法上的创新。

本发明授权一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于相控阵技术的风电塔筒凹陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：制作对比试块 对比试块A： 制作含有凸起的对比试块A，制作至少10块对比试块A，每个对比试块A中心均设置有凸起，定义沿试块长度方向为Y方向，试块宽度方向为X方向，垂直向上方向为Z方向，θ角定义为塔筒凸起的倾角，10块对比试块A的区别在于凸起的倾角θ不同； 对比试块B： 制作多块对比试块B，所述对比试块B为长方体结构，表面分别涂上不同厚度漆层，试块漆层厚度分别为g1、g2、g3、g4、g5……，至少包含5个不同的漆层厚度； 步骤二：探头选择 探头选用相控阵探头，采用10L64-0.5×10线阵探头，其中10为探头的中心频率10MHz，L代表线阵探头，64代表探头的阵元数量为64个，0.5×10中0.5代表阵元中心间距为0.5mm、相邻阵元间隙为0.1mm，10代表阵元的长度为10mm； 配套采用N63-90S表面波楔块，同时探头内安装位移传感器，记录探头移动距离； 步骤三：标定试验 3.1漆层标定试验 计算不同漆层厚度对表面波增益值补偿，选用对比试块B，在对比试块B上发射表面波，将底波波幅调整至80%，得到不同漆层厚度的补偿增益； 针对不同漆层厚度对应的补偿增益，通过Origin软件，绘出漆层厚度g、补偿增益i对应关系图，通过Origin中公式拟合的方法，拟合出符合g、i关系的公式，要求公式Pearson相关系数在0.97以上，R-Square拟合度在0.97以上，即为漆层补偿增益方程； 3.2倾斜角度标定试验 将探头放置在对比试块A左上角边缘处，发射表面波，对比试块A左上角定义为坐标原点，即0,0点，扫查路径为，探头首先从0,0点出发沿Y轴正向对对比试块A扫查前进直至试块凸起区域边缘，随后探头以在Y轴方向上与上次扫查路径有40-50%的重叠从对比试块A凸起区域边缘沿Y轴负向扫查前进直至对比试块A左侧边沿处，如此反复循环，直至探头到达对比试块A下测边缘，扫查完毕；扫描速度不大于150mms；当扫查至表面凸起范围内时，会在凸起处有反射波，反射波强度与凸起的倾角θ角有关，将反射波幅调整至80%，得到不同凸起的倾角与波幅80%对应的增益最小值； 通过Origin软件，绘出凸起的倾角θ的正切值tanθ、波幅80%对应的增益值h对应关系图，拟合出符合tanθ、h关系的公式，要求公式Pearson相关系数在0.97以上，R-Square拟合度在0.97以上，即为凸起的倾角θ的正切值tanθ与波幅80%对应的增益值h的增益方程； 步骤四：现场检测 定义沿塔筒水平方向为X方向，沿塔筒高度方向为Y方向，塔筒凸起方向为Z方向，塔筒由不同筒节组成，不同筒节之间由焊缝焊接连接，扫查方式先扫查塔筒底部至焊缝H1，再扫查焊缝H1-H2，焊缝H2-H3……直至焊缝Hn-塔筒顶部，完成扫查； 当扫查无凸起凹陷区域时，表面波无缺陷反射底波，若发现表面凸起，会在凸起起点产生反射波，固定此时波幅为80%，找到增益值最小处后，固定此刻增益值为hxdB，记录此刻探头位置，记为1,1位置； 4.1缺陷X方向尺寸测量 从记录坐标1,1位置沿X正方向水平移动，波幅逐渐降低，当无反射表面波，记录探头沿X正方向移动距离Xa；从坐标1,1位置处沿X负方向移动，波幅逐渐降低，当无反射表面波，记录探头沿X负方向移动距离Xb，Xa+Xb即为缺陷X方向的尺寸； 4.2缺陷Y方向尺寸测量 从记录坐标1,1位置记录沿X正方向水平移动，直至波幅消失，回到1,1位置，沿X负方向水平移动，直至波幅消失，记录下在此过程中反射波出现的最小横坐标，即表面波向前传播距离最小值，记为Y1min； 将探头放置凸起区域沿塔筒高度方向另一侧，固定缺陷波波幅为80%，找到增益值最小处后，固定此刻增益值，记录此刻探头位置；记为2,2位置；从记录2,2位置沿X正方向水平移动，直至波幅消失，回到2,2位置，沿X负方向水平移动，直至波幅消失，记录下在此过程中反射波出现的最小横坐标，即表面波向前传播距离最小值，记为Y2min； 测量两探头之间的沿塔筒高度的Y向距离，记为Y3； Y方向尺寸计算方法为Y=Y3-Y1minn-Y2min； 4.3缺陷Z方向尺寸测量 测量塔筒漆层厚度，确定漆层补偿增益值，测量漆层厚度g，带入步骤3.1得到的漆层补偿增益方程，得到g厚度下漆层补偿增益值i， 加上漆层补偿idB，总增益值为h=hx+i； 将总增益值h带入步骤3.2得到凸起的倾角θ的正切值tanθ与波幅80%对应的增益值h的增益方程，得到tanθ； tanθ=ZY2 求得缺陷高度即Z值； 即得到塔筒凸起缺陷的位置和尺寸。

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