(57)【要約】【課題】積層体からなる風車翼の品質を効果的且つ簡易的に評価する。【解決手段】積層体を含む外皮によって内部空間が囲まれた中空構造を有する風車翼の品質評価方法であって、風車よくの外皮の内壁面又は外壁面の少なくとも一部に走査ラインを設定し、超音波プローブを走査する。超音波プローブの位置及び反射エコーに基づいて走査ラインに対応する断面画像を作成し、エコーレベルが第１閾値より大きなインディケーションを検出する。そして基準ラインに対するインディケーションの傾きを第１パラメータとして求め、当該第１パラメータに基づいて前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する。【選択図】図６
2020067390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体を含む外皮によって内部空間が囲まれた中空構造を有する風車翼の品質評価方法であって、
前記外皮の内壁面又は外壁面の少なくとも一部に設定された少なくとも一つの走査ラインに従って超音波プローブを走査する超音波プローブ走査工程と、
前記走査ライン上における前記超音波プローブの位置、及び、前記位置における反射エコーに基づいて、前記走査ラインに対応する前記外皮の断面画像を作成する断面画像作成工程と、
前記断面画像からエコーレベルが第１閾値より大きなインディケーションを検出するインディケーション検出工程と、
前記走査ライン又は前記断面画像に含まれる基準ラインに対する前記インディケーションの傾きを第１パラメータとして求める第１パラメータ算出工程と、
前記第１パラメータに基づいて前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する評価工程と、
を備える、風車翼の品質評価方法。
【請求項２】
前記断面画像からエコーレベルが前記第１閾値より大きく設定される第２閾値より大きなデラミネーションを検出するデラミネーション検出工程と、
前記デラミネーションの特徴量を第２パラメータとして求める第２パラメータ算出工程と、
を更に備え、
前記評価工程では、前記第１パラメータ及び前記第２パラメータに基づいて、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する、請求項１に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項３】
前記第１パラメータ又は前記第２パラメータが大きくなるに従って前記風車翼の寿命が減少し、及び／又は、前記破損リスクが大きくなるように、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する、請求項２に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項４】
前記第２パラメータは、前記デラミネーションの前記走査ラインに沿った長さである、請求項２又は３に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項５】
前記デラミネーション検出工程で前記断面画像から前記デラミネーションが複数検出された場合、前記第２パラメータは、前記デラミネーションの各々の翼長方向に沿った合計長である、請求項２又は３に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの走査ラインは、互いに平行に延在する複数の走査ラインを含み、
前記複数の走査ラインのうち少なくとも２つの走査ラインで前記デラミネーションが検出された場合、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量の合計を前記第２パラメータとする、請求項２から５のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項７】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記デラミネーションの深さに従って大きく設定される重み付けで合計することにより求められる、請求項６に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項８】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記断面画像で検出された前記デラミネーションの数に従って設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる、請求項６に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項９】
前記外皮は、前記風車翼の圧力側及び吸込側にそれぞれ対応する第１部材及び第２部材が互いに結合されることで構成されており、
前記複数の走査ラインは、前記第１部材及び前記第２部材の各々について、前記翼長方向に沿った中心線の両側に分布するように設定される、請求項２から８のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１０】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記走査ラインと前記中心線との距離が小さくなるに従って大きく設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる、請求項９に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの走査ラインは、翼長方向に沿って互いに平行に延在する複数の走査ラインを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１２】
前記複数の走査ラインのうち第１の走査ラインに対応する前記断面画像において異常が検出された場合、前記第１の走査ラインに隣接する第２走査ラインに対応する前記断面画像について品質評価を行う、請求項１１に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１３】
前記複数の走査ラインは、互いに５０−２００ｍｍの間隔で設定される、請求項１１又は１２に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１４】
前記断面画像に含まれる前記インディケーションのうち前記底面エコーより下層側に表示されるインディケーションを無視する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１５】
前記評価工程では、前記風車翼の寿命又は破損リスクに対応する評価パラメータを算出し、
前記評価パラメータに基づいて前記風車翼の補修方針を策定する補修方針策定工程を更に備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層体を含む風車翼の品質評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチックを含む積層体で形成される風車翼が知られている。この種の風車翼では、内部に積層体のうねりなどの発生や、こうした事象も原因となる欠陥として剥離（Ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）などが生じ、風車翼の剛性等の品質に影響を与えることがある。そのため、製造時や運用中のメンテナンス時に風車翼を検査することにより、これらを検査する必要がある。例えば特許文献１には、積層体を含む風車翼をスキャンすることで積層体内部の状況を検出し、当該状況について長さや高さ等のパラメータを測定することにより、風車翼の強度を評価する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８４１８５６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、風車翼の外皮に存在する積層体内部の状況について、長さや高さ等の形状に関するパラメータを用いた強度評価を行っている。これは、外皮中の状況について局所的な評価を行っており、例えば、積層体のうねりや剥離のような広がりをもった要素の評価には馴染まない。また積層体に存在するうねりや剥離は、その形状を明確に特定することが難しい場合があり（例えば、正常領域との境界が不明瞭な場合があり）、上記特許文献１の技術では評価が難しい。またこのような状況に関する形状に基づく評価を精度よく行うためには、外皮に存在する形状的特徴を正確に把握する必要がある。しかしながら、このような形状的特徴を精度よく測定するためには、スキャン回数を多くする必要があり、検査にかかる時間やコストが増大してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、積層体からなる風車翼の品質を効果的且つ簡易的に評価することが可能な風車翼の品質評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る風車翼の品質評価方法は上記課題を解決するために、
積層体を含む外皮によって内部空間が囲まれた中空構造を有する風車翼の品質評価方法であって、
前記外皮の内壁面又は外壁面の少なくとも一部に設定された少なくとも一つの走査ラインに従って超音波プローブを走査する超音波プローブ走査工程と、
前記走査ライン上における前記超音波プローブの位置、及び、前記位置における反射エコーに基づいて、前記走査ラインに対応する前記外皮の断面画像を作成する断面画像作成工程と、
前記断面画像からエコーレベルが第１閾値より大きなインディケーションを検出するインディケーション検出工程と、
前記走査ライン又は前記断面画像に含まれる基準ラインに対する前記インディケーションの傾きを第１パラメータとして求める第１パラメータ算出工程と、
前記第１パラメータに基づいて前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する評価工程と、
を備える。
【０００７】
上記（１）の方法によれば、超音波プローブ走査によって得られた断面画像に含まれるインディケーションの傾きから、積層体からなる外皮に含まれるうねりを第１パラメータとして定量的に検出することで、風車翼の品質を効果的且つ簡易的に評価できる。
【０００８】
（２）幾つかの実施形態では上記（１）の方法において、
前記断面画像からエコーレベルが前記第１閾値より大きく設定される第２閾値より大きなデラミネーションを検出するデラミネーション検出工程と、
前記デラミネーションの特徴量を第２パラメータとして求める第２パラメータ算出工程と、
を更に備え、
前記評価工程では、前記第１パラメータ及び前記第２パラメータに基づいて、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する。
【０００９】
上記（２）の方法によれば、積層体からなる外皮に含まれるデラミネーションを第２パラメータとして定量的に検出し、前述のインディケーションのうねりに関する第１パラメータとともに評価指標として用いることで、風車翼の品質をより的確に評価できる。
【００１０】
（３）幾つかの実施形態では上記（２）の方法において、
前記第１パラメータ又は前記第２パラメータが大きくなるに従って前記風車翼の寿命が減少し、及び／又は、前記破損リスクが大きくなるように、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する。
【００１１】
上記（３）の方法によれば、測定によって得られた第１パラメータ及び第２パラメータの大きさに基づいて、風車翼の寿命や破損リスクを定量的に評価できる。
【００１２】
（４）幾つかの実施形態では上記（２）又は（３）の方法において、
前記第２パラメータは、前記デラミネーションの前記走査ラインに沿った長さである。
【００１３】
上記（４）の方法によれば、第２パラメータとしてデラミネーションの翼長方向に沿った長さを採用することで、風車翼の寿命や破損リスクを的確に評価できる。
【００１４】
（５）幾つかの実施形態では上記（２）又は（３）の方法において、
前記デラミネーション検出工程で前記断面画像から前記デラミネーションが複数検出された場合、前記第２パラメータは、前記デラミネーションの各々の翼長方向に沿った合計長である。
【００１５】
上記（５）の方法によれば、単一の断面画像に複数のデラミネーションが検出された場合には、その合計長を第２パラメータとして採用することで、風車翼の寿命や破損リスクをより的確に評価できる。
【００１６】
（６）幾つかの実施形態では上記（２）から（５）のいずれか一方法において、
前記少なくとも一つの走査ラインは、互いに平行に延在する複数の走査ラインを含み、
前記複数の走査ラインのうち少なくとも２つの走査ラインで前記デラミネーションが検出された場合、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量の合計を前記第２パラメータとする。
【００１７】
上記（６）の方法によれば、第２パラメータとして、異なる走査ライン上で検出されたデラミネーションの特徴量の合計を用いることで、外皮における二次元的なデラミネーションの広がりを考慮した品質評価が可能となる。
【００１８】
（７）幾つかの実施形態では上記（６）の方法において、
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記デラミネーションの深さに従って大きく設定される重み付けで合計することにより求められる。
【００１９】
上記（７）の方法によれば、第２パラメータとして、異なる走査ライン上で検出されたデラミネーションの特徴量の合計を求める際に、各デラミネーションの深さに応じた重み付けがなされる。これにより、デラミネーションの深さ位置による外皮の寿命又は破損リスクへの影響を加味した品質評価ができる。
【００２０】
（８）幾つかの実施形態では上記（６）の方法において、
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記断面画像で検出された前記デラミネーションの数に従って設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる。
【００２１】
上記（８）の方法によれば、第２パラメータとして、異なる走査ライン上で検出されたデラミネーションの特徴量の合計を求める際に、各走査ラインに対応する断層画像に含まれるデラミネーションの数に応じた重み付けがなされる。これにより、各走査ライン上に存在するデラミネーションの数による外皮の寿命又は破損リスクへの影響を加味した品質評価ができる。
【００２２】
（９）幾つかの実施形態では上記（２）から（８）のいずれか一方法において、
前記外皮は、前記風車翼の圧力側及び吸込側にそれぞれ対応する第１部材及び第２部材が互いに結合されることで構成されており、
前記複数の走査ラインは、前記第１部材及び前記第２部材の各々について、前記翼長方向に沿った中心線の両側に分布するように設定される。
【００２３】
上記（９）の方法によれば、風車翼を構成する第１部材及び第２部材の各々において、翼長方向に沿った中心線の両側に分布するように走査ラインを設定することで、翼強度への影響が大きく、また経験的に欠陥などが発生しやすい当該部分を重点的に品質評価できる。
【００２４】
（１０）幾つかの実施形態では上記（９）の方法において、
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記走査ラインと前記中心線との距離が小さくなるに従って大きく設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる。
【００２５】
上記（１０）の方法によれば、中央線に近いデラミネーションほど風車翼の寿命及び／又は破損リスクに影響が大きいことを加味した、品質評価が可能となる。
【００２６】
（１１）幾つかの実施形態では上記（１）から（１０）のいずれか一方法において、
前記少なくとも一つの走査ラインは、翼長方向に沿って互いに平行に延在する複数の走査ラインを含む。
【００２７】
上記（１１）の方法によれば、このように複数の走査ラインを設定することにより、外皮上の広範囲にわたって品質評価が可能となる。
【００２８】
（１２）幾つかの実施形態では上記（１１）の方法において、
前記複数の走査ラインのうち第１の走査ラインに対応する前記断面画像において異常が検出された場合、前記第１の走査ラインに隣接する第２走査ラインに対応する前記断面画像について品質評価を行う。
【００２９】
上記（１２）の方法によれば、ある走査ラインで異常が検出された場合には、それに隣接する走査ラインで断面画像を作成して品質評価を行うことで、検出された異常が存在する領域を特定できる。
【００３０】
（１３）幾つかの実施形態では上記（１１）又は（１２）の方法において、
前記複数の走査ラインは、互いに５０−２００ｍｍの間隔で設定される。
【００３１】
上記（１３）の方法によれば、このように複数の走査ラインを設定することにより、外皮上の広範囲にわたって品質評価が可能となる。
【００３２】
（１４）幾つかの実施形態では上記（１）から（１３）のいずれか一方法において、
前記断面画像に含まれる前記インディケーションのうち前記底面エコーより下層側に表示されるインディケーションを無視する。
【００３３】
上記（１４）の方法によれば、余分なインディケーションを無視することで、的確な品質評価が可能となる。
【００３４】
（１５）幾つかの実施形態では上記（１）から（１４）のいずれか一方法において、
前記評価工程では、前記風車翼の寿命又は破損リスクに対応する評価パラメータを算出し、
前記評価パラメータに基づいて前記風車翼の補修方針を策定する補修方針策定工程を更に備える。
【００３５】
上記（１５）の方法によれば、品質評価によって得られた定量的な評価パラメータに基づいて、補修方針を策定できる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、積層体からなる風車翼の品質を効果的且つ簡易的に評価することが可能な風車翼の品質評価方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の少なくとも一実施形態に係る風車の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の風車翼の全体構造を示す概要図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。
【図５】図４の翼厚変化部の近傍における拡大断面図である。
【図６】本発明の少なくとも一実施形態に係る風車翼の検査方法を工程毎に示すフローチャートである。
【図７】図５の翼厚変化部に対するパテ材（又はＦＲＰ板など）の施工例である。
【図８】超音波プローブシステムが備える超音波プローブの一例を示す模式図である。
【図９】第１部材の内壁面上に設定された走査ラインの一例を示す模式図である。
【図１０】図９の走査ラインの設定例を翼長方向から示す模式図である。
【図１１】図６のステップＳ１０５で取得した断面画像の一例である。
【図１２】図６のステップＳ１０６で実施される風車翼の品質評価方法を工程ごとに示すサブフローチャートである。
【図１３】第１測定例に係る断面画像である。
【図１４】第２測定例に係る断面画像である。
【図１５】第３測定例に係る断面画像である。
【図１６】第４測定例に係る断面画像である。
【図１７】第５測定例に係る断面画像である。
【図１８】第１パラメータ及び第２パラメータに対する評価パラメータの分布を二次元マップとして規定した例である。
【図１９】変形例に係る風車翼の品質評価方法を工程毎に示すフローチャートである。
【図２０】変形例における走査ラインの走査ラインの設定順を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に
記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３９】
まず、本発明において検査対象となる風車翼を備える風車１の構成について説明する。図１は、本発明の少なくとも一実施形態に係る風車１の全体構成を示す概略図である。尚、図１（Ａ）は風車１を側面から見た図であり、図１（Ｂ）は風車１を正面から見た図である。
【００４０】
風車１は、少なくとも１枚の風車翼２と風車翼２が取り付けられるハブ４とを備える風車ロータ６と、ナセル８と、ナセル８を支持するタワー１１と、を含む。図１の例では、風車１には、３枚の風車翼２がハブ４に取り付けられている。この風車１では、風が風車翼２に当たると、風車翼２及びハブ４を含む風車ロータ６が、風車ロータ６の回転軸の周りを回転する。
【００４１】
尚、図１に示す風車翼２は、ハブ４側の端部を構成する翼根部１２と、その反対側を構成する翼先端部１４と、を有する。翼根部１２は、円筒形状を有しており、風車翼２からハブ４へ伝達される曲げモーメントを負担する。
【００４２】
風車１は風力発電装置であってもよい。この場合、ナセル８には、発電機及び風車ロータ６の回転を発電機に伝達するための動力伝達機構が収容され、風車１は、風車ロータ６から動力伝達機構により発電機に伝達された回転エネルギーが、発電機によって電気エネルギーに変換されるように構成されてもよい。
【００４３】
次に図２乃至図４を参照して、風車翼２の構成について説明する。図２は、図１の風車翼２の全体構造を示す概要図である。図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。
【００４４】
風車翼２は、中空構造を有する外皮によって構成される翼本体３と、翼本体３の内部において、風車翼２の翼長方向に延在する２本のシアウェブ３６とを備える。風車翼２は、風車翼２の一方の端部である翼根端６２においてボルト等を用いてハブ４に取り付けられる（図１参照）。
尚、風車翼２の翼根端６２と反対側の端部は翼先端６４である。
【００４５】
翼本体３を構成する外皮は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチックを含む積層体で形成される。この外皮は、図３及び図４に示すように、圧力側（背側）２２を構成する第１部材３２と、吸込側（腹側）２４を構成する第２部材３４とを含む。第１部材３２と第２部材３４とは、風車翼２の前縁２６及び後縁２８において、接着材３８を介して貼り合わされ、内部空間９を囲むように形成される。また、シアウェブ３６と風車翼２の内壁面５とは、風車翼２の圧力側２２及び吸込側２４において、接着剤３９を介して貼り合わされている。
【００４６】
翼本体３を構成する外皮は、内壁面５及び外壁面７を有する。また外皮は、図４に示すように、翼長方向に沿って厚さが変化する翼厚変化部１０を有する。翼厚変化部１０は、外皮のうち第１部材３２又は第２部材３４の少なくとも一方に設けられていてもよい。また翼厚変化部１０は、外皮の内壁面５又は外壁面７の少なくとも一方に設けられていてもよい。
【００４７】
本実施例の翼厚変化部１０は、外壁面７が平坦である一方で、内壁面５が部分的に傾斜することで、翼厚が翼先端６４から翼根端６２に向けて大きくなるように形成されている。このような翼厚変化部１０は、第１部材３２又は第２部材３４にわたって周方向に沿って延びる。また翼厚変化部１０は、翼本体３のうち翼根部１２に設けられることで、風車１の稼働時に負荷が集中しやすい翼根部１２の剛性強化がなされている。
尚、翼根部１２は、翼先端部１４より翼根部１２に近い領域であり、例えば、全翼長のうち翼根部１２側の約１０％以内の領域として規定される。
【００４８】
また外皮の内壁面５上には、翼本体３の内側に向けて突出する隔壁板４６が設けられている。隔壁板４６は外皮の内壁面５から内側に向けて略垂直に突出するように形成され、内壁面５に対して固定されている。この隔壁板４６は、外皮の内壁面５のうち比較的平坦な領域に対して固定されている。
【００４９】
図５は図４の翼厚変化部１０の近傍における拡大断面図である。翼本体３を構成する外皮は、複数の積層体が積層されることで構成されており、翼厚変化部１０では、外皮を形成する積層体の積層数が、翼厚方向に沿って段階的に変化することでプライドロップ（Ｐｌａｙｄｒｏｐ）部分が形成される。
【００５０】
続いて上記構成を有する風車翼２の検査方法について説明する。図６は本発明の少なくとも一実施形態に係る風車翼２の検査方法を工程毎に示すフローチャートである。
【００５１】
まず作業者は、検査対象となる風車翼２の特定を行う（ステップＳ１００）。一般的に、上述の風車１は、所定の敷地内に複数の風車１が配備されたウィンドファームから選択される。具体的には、ウィンドファームを構成する複数の風車１から検査対象とすべき風車１を選択し、当該選択された風車１が備える少なくとも一つの風車翼２から検査対象とすべき風車翼２を選択する。このような風車翼２の特定は、例えば、ウィンドファームを構成する各風車１に付された識別番号や、各風車１が備える風車翼２に付された識別番号に基づいて特定される。
【００５２】
続いてステップＳ１００で特定された風車翼２に対して、表面処理を実施する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の表面処理は、外皮上に設定される検査対象範囲に対して、その表面状態に応じて実施される。以下の説明では、風車翼２の外皮のうち、翼厚変化部１０近傍における外皮を、内壁面５側から検査する場合について述べるが、特段の記載がない限りにおいて、外皮の他の領域を検査対象とした場合も同様である。
尚、風車翼２の表面状態によっては、当該表面処理は省略されてもよい。
【００５３】
例えば、風車翼２の表面に汚れや傷がある場合、表面処理として、これらを除去するためのクリーニング処理が実施されてもよい。また風車翼２の表面に測定の妨げとなる微小な凹凸（段差）が存在する場合には、表面処理として、サンディングのような平坦化処理を実施してもよい。このような表面処理を実施することで、良好な検査精度が得られる。
【００５４】
また本実施例のように検査対象として翼厚変化部１０のような凹凸を有する表面を検査対象とする場合、表面処理として、当該翼厚変化部１０に対するパテ材２０（又はＦＲＰ板など）の施工を行ってもよい。後述するように、本検査では検査対象となる内壁面５に対して超音波プローブ５０を接触させながら走査を行うが、翼厚変化部１０のような凹凸が存在すると超音波プローブ５０の測定面５０ａが外皮の表面に対して良好に接触せず、検査精度が低下するおそれがある。そのため、翼厚変化部１０に対してパテ材２０（又はＦＲＰ板）などを施工することで検査対象となる内壁面５を平坦化してもよい。これにより、内壁面５に対して超音波プローブ５０を良好に接触させることが可能となり、良好な検査精度が得られる。
【００５５】
図７は、図５の翼厚変化部１０に対するパテ材２０（又はＦＲＰ板など）の施工例である。上述したように翼厚変化部１０では、翼長方向に沿って翼厚が変化するため、そのまま超音波プローブ５０を接触させようとすると、内壁面５上に存在する凹凸によって超音波プローブ５０の測定面５０ａとの間に隙間が生じてしまい、測定精度が低下するおそれがある。そこで、図７に示すように、内壁面５上の凹凸を埋めるようにパテ材２０（又はＦＲＰ板など）を施工することにより平坦化処理を行う。これにより、超音波プローブ５０の測定面５０ａとの間に隙間が生じることがないため、良好な検査精度が得られる。
【００５６】
この例では、平坦なパテ材２０（又はＦＲＰ板など）の表面に対して超音波プローブ５０を直接接触させる場合が示されているが、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）上に平坦な表面を有する板材を載せ、当該板材を介して超音波プローブ５０を接触させるようにしてもよい。この場合、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）の表面をきれいに平坦化しなくとも、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）上に板材を配置することで、超音波プローブ５０に対する平坦な接触面が容易に得られる。
【００５７】
続いて、検査に用いる超音波プローブシステムの各種設定を行う（ステップＳ１０２）。超音波プローブシステムは、超音波プローブ５０から送受信される超音波に基づいて断面画像を作成し、その断面画像をモニタ等の表示装置上に表示可能なシステムである。尚、超音波プローブシステムに関するハードウェア及びソフトウェアは公知であるため、ここでは詳述を省略することとする。
【００５８】
図８は超音波プローブシステムが備える超音波プローブ５０の一例を示す模式図である。図８（ａ）は超音波プローブ５０の外観を示す側面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００５９】
超音波プローブ５０は、超音波の送受信を行うための測定面５０ａを有するプローブ本体５２を備える。プローブ本体５２の測定面５０ａには、超音波を送受信するための複数の素子（不図示）が所定のパターンで配列されている。測定面５０ａは略円形状を有し、その周縁に沿って略円筒形状の側面板５４が取り付けられている。測定面５０ａ上には縁部に沿って、所定の径を有するガイド部材５６（例えばステンレスワイヤ）が設けられており、側面板５４の測定面５０ａ側の先端は、測定面５０ａ上のガイド部材５６の高さにそろうように、測定面５０ａより外部に向けて突出する。これにより、超音波プローブ５０を測定対象である内壁面５に接触させた際に、測定面５０ａと内壁面５との間に、グリセリンのような接触媒体が介在するための隙間５８が形成され、良好な検査精度が得られるようになっている。
【００６０】
また超音波プローブ５０は、走査時に超音波プローブ５０の位置を特定するためのエンコーダ６０を備える。エンコーダ６０は、プローブ本体５２に対して回動可能なアーム６５を介して取り付けられている。図８（ａ）の右図に示すように、超音波プローブ５０の測定面５０ａが測定対象に接触していない場合、アーム６５は不図示の付勢部材（バネ）によって斜め下方側を向いており、エンコーダ６０は測定面５０ａより下方側にはみだす位置Ａにある。一方、測定面５０ａが測定対象である内壁面５に接触すると、図中の矢印Ｆに示すようにアーム６５は付勢部材の付勢力に抗してプローブ本体５２を軸として回動し、位置Ｂに移動する。このとき、エンコーダ６０は内壁面５に対して付勢部材の付勢力によって押し付けられるように接触し、超音波プローブ５０の走査にともなって回転するので、エンコーダ６０のカウントを検出することで、超音波プローブ５０の移動距離を把握可能になっている。
【００６１】
尚、超音波プローブ５０の走査は、作業者の手動で行われてもよいが、コンピュータ等の電子演算装置を利用して自動的に制御されてもよい。この場合、エンコーダ６０のカウント値を制御装置に読み込むことで、超音波プローブ５０の位置を検出し、検出結果に基づいて走査用の駆動装置（不図示）を制御することで、超音波プローブ５０の走査の自動化を行うことができる。このような自動化は、作業負担の軽減に有効であり、大型の風車翼２に対しても少ない負担・コストで検査を効率的に実施することが可能となる。
【００６２】
ステップＳ１０２では、超音波プローブシステムに関する各種設定が行われる。この設定には、超音波プローブシステムを用いて適切な断面画像を取得するための種々の設定が含まれ、例えば、超音波プローブ５０の各素子で受信した反射エコーに時間シフトを適用して補正されるウェッジディレイ（ウェッジの遅延時間）のキャリブレーション、エンコーダ６０のキャリブレーション、及び、ゲインのキャリブレーション等が行われる。
【００６３】
このように超音波プローブシステムの各種設定が完了すると、改めて検査対象である内壁面５について表面状態の確認を行う（ステップＳ１０３）。例えば、内壁面５にパテ材２０（又はＦＲＰ板など）を施工した場合には、その施工表面が十分滑らかになっているか、パテ材２０の施工範囲が適切であるか、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）に欠けがないか、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）に気泡や異物等が混入していないかなどが確認される。
【００６４】
続いて超音波プローブ５０を走査するための走査ライン８０を検査対象に設定する（ステップＳ１０４）。走査ライン８０の設定対象は、外皮の内壁面５又は外表面の少なくとも一部でよいが、上述のように本実施例では内壁面５上に設定する場合について述べる。走査ライン８０は、風車翼２の翼長方向に沿うように設定される。ここで「翼長方向に沿う」とは、走査方向が少なからず翼長方向成分を有することを意味する（すなわち翼長方向と走査方向とがなす角度が９０度ではないことを意味する）。本実施例の検査対象である外皮は翼長方向に沿って積層体の積層数が変化するプライドロップを含む翼厚変化部１０を有するため、この翼厚変化部１０において設計上想定した以上の積層体のうねりなどが粗譲と、設計上想定していない力が積層体に働き、デラミネーション（剥離）などに至る可能性のある状況が生じやすい傾向がある。そのため、このように翼長方向に沿った走査ライン８０を設定することで、デラミネーション（剥離）などに至る可能性のある状況が生じやすい領域（翼厚変化部１０）を重点的に検査することができる。
【００６５】
好ましくは、走査ライン８０は、翼長方向となす角度が４５度未満になるように設定されてもよい。より好ましくは、走査ライン８０は、翼長方向となす角度がゼロ度になるように設定されてもよい。風車翼２では、翼長方向に沿って延在する欠陥などに比べて、翼長方向に交差する方向に延在する欠陥などが強度に対して大きな影響を有するが、このように走査ライン８０を設定することで、超音波プローブ５０を走査した際に、走査ライン８０上に、翼長方向に交差する方向に延在する欠陥などが存在する可能性が大きくなるため、風車翼２の品質に影響が大きな積層体内部の状況をより効果的に検出できる。
【００６６】
図９は第１部材３２の内壁面５上に設定された走査ライン８０の一例を示す模式図であり、図１０は図９の走査ライン８０の設定例を翼長方向から示す模式図である。尚、図９では外皮のうち第１部材３２の内壁面５上に設定された走査ライン８０のみが示されているが、第２部材３４の内壁面５上に設定された走査ライン８０も同様である。
【００６７】
この設定例では、走査ライン８０として、互いに平行に延在する複数の走査ライン８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、・・・８０Ｆが設定される。各走査ライン８０は、翼長方向に沿うように設定されており、特に、翼長方向Ｇとなす角度がゼロ度になるように設定されている。
【００６８】
また、これらの走査ライン８０は、図１０に示されるように、第１部材３２及び第２部材３４の各々にわたって設定される。特に、第１部材３２及び第２部材３４の各々では、翼長方向に沿った中心線Ｃの両側に分布するように走査ライン８０が設定される。これにより、第１部材３２及び第２部材３４の広範囲にわたって効率的な検査が可能となる。
【００６９】
第１部材３２及び第２部材３４に設定された走査ライン８０は、それぞれ８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、・・・８０Ｆの順に走査されるように設定されてもよい。
【００７０】
尚、設定された走査ライン８０における超音波プローブ５０の走査方向は、翼根部１２側から翼先端部１４側に向かってもよいし、翼先端部１４側から翼根部１２側に向かってもよい。
【００７１】
尚、図９に示すように、ステップＳ１０１で内壁面５上に施工されるパテ材２０（又はＦＲＰ板など）は、各走査ライン８０の設定範囲を含むように規定される。この例では、各走査ライン８０に対応するパテ材２０（又はＦＲＰ板など）の施工範囲が独立的に規定されているが、一体的に規定されていてもよい。
【００７２】
尚、複数の走査ラインは、例えば、互いに５０−２００ｍｍの間隔で設定される。
【００７３】
続いてステップＳ１０４で設定された走査ライン８０に従って、超音波プローブ５０を走査することにより断面画像を取得する（ステップＳ１０５）。このような断面画像の取得は、超音波プローブシステムにおいてＢスキャンを実施することにより行われる。Ｂスキャンは、単一値によるＢスキャンであり、超音波プローブの位置と深さの情報から反射源の縦断面画像を表示する機能である。本実施例では、超音波プローブ５０を走査ライン８０に従って走査しながら、エンコーダ６０で得られた超音波プローブの位置と、プローブ本体５２で得られた深さの情報とを取得し、これらを関連付けることによって外皮の断面画像が得られる。
【００７４】
図１１は図６のステップＳ１０５で取得した断面画像の一例である。図１１の横軸は走査ライン８０に沿った超音波プローブの位置を示しており、図１１の縦軸は各超音波プローブの位置における深さを示している。断面画像の各点は、超音波プローブ５０から照射された超音波が測定対象である外皮を構成する積層体によって反射されることで生じる反射エコーが強度に応じて濃淡表示されており、外皮を構成する積層体に対応する縞模様がエコーレベル分布として得られている。
【００７５】
続いてステップＳ１０５で取得した断面画像を解析することにより、風車翼の品質評価を行う（ステップＳ１０６）。ここで図１２は図６のステップＳ１０６で実施される風車翼の品質評価方法を工程ごとに示すサブフローチャートである。
【００７６】
尚、以下に示す断面画像の解析手法は、作業員によって行われてもよいし、コンピュータ等の電子演算装置を利用して行われてもよい。後者の場合、断面画像の解析手法を実行するためのプログラムをハードウェアである電子演算装置にインストールすることにより、画像解析装置を構成してもよい。この場合、プログラムはハードディスクやメモリ等の記憶媒体に予め記録しておき、所定の読取装置によって電子演算装置にダウンロードしてもよい。
【００７７】
断面画像の解析は、まず、評価対象となる断面画像１００を取得することから始まる（ステップＳ２００）。ここでは図１１に示す断面画像を例に説明を進めることとする。この断面画像では、外皮の外表面（超音波プローブ５０が接触される内表面とは反対側）に対応する反射エコーである底面エコー１０１が示されており、底面エコー１０１と内表面（深さゼロの位置）との間に、外皮を構成する積層体に対応する反射エコー１０２が縞状に現れている。
【００７８】
尚、断面画像を解析する際には、超音波プローブ５０が位置する側の表面（内表面）から見て底面エコー１０１とは反対側にある反射エコー１０４は、二次以降の反射エコーであるため本解析では不要であるため、無視してもよい。
【００７９】
次にステップＳ２００で取得した断面画像１００からインディケーション１１０を検出する（ステップＳ２０１）。インディケーション１１０は、断面画像１００に現れているエコー分布（底面エコーや二次以降の反射エコーは除く）から、エコーレベルが第１閾値Ｅ１より大きな領域として抽出される。この第１閾値Ｅ１は、絶対値であってもよいが、本実施例では、バックグランドのエコーレベルＥ０に対して相対的に規定される。これにより、バックグランドのエコーレベルが変化した場合（例えば断面画像が見易いように超音波プローブのゲインが可変調整された場合）であっても、所定割合の強度を有する反射エコーが現われている領域がインディケーション１１０として特定される。すなわち、図１１の断面画像１００では、濃淡表示がある程度以上の濃さを有する範囲がインディケーション１１０として特定される。
【００８０】
尚、インディケーション１１０は後述するデラミネーション１２０には至らない、超音波プローブ５０で検出可能な積層体内部の状況を表現しており、例えばうねりなどは、積層体を構成する層が基準に対して所定の角度をもって傾いた状況を示すインディケーションとして扱われることができる。
【００８１】
続いてステップＳ２０１で検出されたインディケーション１１０から特徴的領域Ｒを選定し、当該特徴的領域Ｒにおけるインディケーション１１０の傾きを第１パラメータＰ１として求める（ステップＳ２０２）。特徴的領域Ｒの選定は、例えば、断面画像１００中において基準ラインＬ１に対する傾きが所定範囲にわたって示される領域として選定される。図１１の例では、特徴的領域Ｒが破線で囲まれて示されており、特徴的領域Ｒにおける部分拡大図が示されている。ここで基準ラインＬ１は、例えば、走査ライン８０又は底面エコー１０１に平行なラインとして規定される。そして当該特徴的領域に含まれるインディケーション１１０に対してフィッティングを行うことにより、基準ラインＬ１に対するインディケーション１１０の傾きθが求められる。
【００８２】
続いてステップＳ２００で取得した断面画像１００からデラミネーション１２０を検出する（ステップＳ２０３）。デラミネーション１２０は、断面画像１００に現れているエコー分布から、エコーレベルが第２閾値Ｅ２より大きな領域、又は、エコーレベルが第２閾値Ｅ２以下であってもステップＳ２０２で求められる傾きθが所定角度以上であるインディケーション１１０として抽出される。第２閾値Ｅ２は、インディケーション１１０を抽出する際に使用される第１閾値Ｅ１より大きく設定される。すなわち本願においてデラミネーション１２０として扱われる事象には２種類あり、一つは第２閾値Ｅ２以上のエコー強度が示される領域である。これは、インディケーション１１０より強力な反射エコーを生じさせる領域をデラミネーション１２０としてみなすものである。もう一つは、前者ほど大きな強度の反射エコーを生じさせるものではないが、大きな傾きθを有するインディケーション１１０は、積層体の大きなうねりを意味するため、将来的に破損を招く可能性が高く、デラミネーション１２０としてみなすべきものである。
【００８３】
続いてステップＳ２０３で検出されたデラミネーション１２０について特徴量を第２パラメータＰ２として求める（ステップＳ２０４）。この特徴量は、断面画像１００に現れるデラミネーション１２０の形状に関する任意のパラメータであってよいが、本実施例では、その一例として、デラミネーション１２０の走査ライン８０に沿った長さＤが用いられる場合について述べる。
【００８４】
図１１では、インディケーション１１０のうちエコーレベルが特に高い領域がデラミネーション１２０として検出されており、デラミネーション１２０の走査ライン８０に沿った長さがＤで示されている。
【００８５】
ここで、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２の評価例を、いくつかの断面画像を例に具体的に説明する。図１３〜図１７は断面画像の測定例である。
【００８６】
図１３は第１測定例に係る断面画像１００Ａを示しており、この断面画像１００Ａには、デラミネーション１２０は存在しておらず、インディケーション１１０のみが表れている。断面画像Ａのインディケーション１１０は基準ラインＬ１に対して平行であるため、傾きθがゼロである。そのため、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２ともにゼロであり、正常な状態であると評価できる。
【００８７】
図１４は第２測定例に係る断面画像１００Ｂを示しており、この断面画像１００Ｂには、図１１と同様にインディケーション１１０とデラミネーション１２０の両方が存在している。そのためインディケーション１１０に対しては基準ラインＬ１がフィッティングラインとなす傾きθが第１パラメータＰ１として特定され、デラミネーション１２０に対しては走査ライン８０に沿った長さＤが第２パラメータＰ２として特定される。
【００８８】
図１５は第３測定例に係る断面画像１００Ｃを示しており、この断面画像１００Ｃには、インディケーション１１０は存在しておらず、デラミネーション１２０のみが表れている。このデラミネーション１２０は基準ラインＬ１がフィッティングラインとなす傾きθが第１パラメータＰ１として特定されるとともに、走査ライン８０に沿った長さＤが第２パラメータＰ２として特定される。
【００８９】
図１６は第４測定例に係る断面画像１００Ｄを示しており、この断面画像１００Ｄには、インディケーション１１０は存在しておらず、複数のデラミネーション１２０ａ、１２０ｂが表れている。このように複数のデラミネーション１２０ａ、１２０ｂがひとつの断面画像１００Ｄ中に存在する場合、これらのデラミネーション１２０の全体にわたった走査ライン８０に沿った合計長Ｄｔｏｔａｌ（＝Ｄａ＋Ｄｂ）が第２パラメータＰ２として扱われる。このように合計長Ｄｔｏｔａｌを第２パラメータＰ２として採用することで、ひとつの断面画像１００中に存在する複数のデラミネーション１２０ａ、１２０ｂを考慮した評価が可能となる。
尚、デラミネーション１２０ｂは基準ラインＬ１に対して傾斜しているため、その傾斜角度θは第１パラメータＰ１として特定される。
【００９０】
図１７は第５測定例に係る断面画像１００Ｅ１，１００Ｅ２を示す。断面画像１００Ｅ１，１００Ｅ２は、互いに異なる走査ライン８０上で取得された断面画像である（すなわち図９及び図１０のように複数の走査ライン８０が設定された場合に、別々の走査ライン８０上で得られた断面画像である）。断面画像１００Ｅ１には長さＤ１のデラミネーション１２０ａが含まれており、断面画像１００Ｅ２には長さＤ２のデラミネーション１２０ｂが含まれている。このような場合、第２パラメータとして各走査ライン８０で検出されたデラミネーション１２０の合計長Ｄｔｏｔａｌ（＝Ｄ１＋Ｄ２）を採用してもよい。これにより、複数の走査ライン８０上で検出された複数のデラミネーション１２０ａ、１２０ｂを考慮した評価が可能となる。
【００９１】
この場合、各デラミネーション１２０の合計長Ｄｔｏｔａｌを求める際に、各デラミネーション１２０の深さに応じた重み付けを行ってもよい。図１７の例では、断面画像１２０ａにおけるデラミネーション１２０ａの深さｄ１に対応する重み付け係数をα１、断面画像１２０ｂにおけるデラミネーション１２０ｂの深さｄ２に対応する重み付け係数をα２とすると、合計長は次式
Ｄｔｏｔａｌ＝Ｄ１×α１＋Ｄ２×α２
により求めてもよい。この場合、重み付け係数α１、α２は、断面画像１００に含まれるデラミネーション１２０の深さが外皮の中心部に近くなるほど大きくなるように設定されるとよい。これにより、デラミネーション１２０の深さによる外皮の寿命又は破損リスクへの影響を加味した品質評価ができる。
【００９２】
また各デラミネーション１２０の合計長Ｄｔｏｔａｌを求める際に、各断面画像１００に含まれるデラミネーション１２０の数に応じた重み付けを行ってもよい。例えば、断面画像１２０ａに含まれるデラミネーション１２０ａの数Ｎ１に対応する重み付け係数をβ１、断面画像１２０ｂにおけるデラミネーション１２０ｂの数Ｎ２に対応する重み付け係数をβ２とすると、合計長は次式
Ｄｔｏｔａｌ＝Ｄ１×β１＋Ｄ２×β２
により求めてもよい。この場合、重み付け係数β１、β２は、断面画像１００に含まれるデラミネーション１２０の数Ｎが増えるほど大きくなるように設定されるとよい。これにより、各走査ライン８０上におけるデラミネーション１２０の分布密度による外皮の寿命又は破損リスクへの影響を加味した品質評価ができる。
【００９３】
また各デラミネーション１２０の合計長Ｄｔｏｔａｌを求める際に、各断面画像１００に対応する走査ライン８０の中心線Ｃ（図９を参照）からの距離に応じた重み付けを行ってもよい。例えば、断面画像１２０ａに対応する走査ライン８０ａの中心線Ｃからの距離Ｒ１に対応する重み付け係数をγ１、断面画像１２０ｂに対応する走査ライン８０ｂの中心線Ｃからの距離Ｒ２に対応する重み付け係数をγ２、とすると、合計長は次式
Ｄｔｏｔａｌ＝Ｄ１×γ１＋Ｄ２×γ２
により求めてもよい。この場合、重み付け係数γ１、γ２は、断面画像１００に対応する走査ライン８０の中心線Ｃからの距離Ｒが小さくなるほど大きくなるように設定されるとよい。これにより、中央線Ｃに近いデラミネーションほど風車翼の寿命及び／又は破損リスクに影響が大きいことを加味した、品質評価が可能となる。
【００９４】
続いてステップＳ２０２で求めた第１パラメータＰ１、又は、ステップＳ２０４で求めた第２パラメータＰ２の少なくとも一方に基づいて、風車翼２の寿命又は破損リスクを評価する（ステップＳ２０５）。第１パラメータＰ１に基づいた評価では、断面画像１００に含まれるインディケーション１１０の傾きθから、積層体からなる外皮に含まれるうねりの観点から品質評価がなされる。一方で第２パラメータＰ２に基づいた評価では、積層体からなる外皮に含まれるデラミネーション１２０の観点から品質評価がなされる。本実施形態では、このような評価手法の一例として、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２の両方に基づいて風車翼２の寿命又は破損リスクを評価する場合について説明する。このように両者の観点から品質評価を行うことで、一方だけから品質評価を行う場合に比べて、より質の高い品質評価ができる。
【００９５】
ステップＳ２０５の評価では、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２に対して、風車翼２の寿命及び／又は破損リスクを定量的に示す評価パラメータＰ３が求められてもよい。このような評価パラメータＰ３は、第１パラメータＰ１又は第２パラメータＰ２が大きくなるに従って風車翼２の寿命が減少し、及び／又は、破損リスクが大きくなるように設定される。
【００９６】
図１８は第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２に対する評価パラメータＰ３の分布を二次元マップとして規定した例である。この例では、第１パラメータＰ１が大きくなるに従って風車翼２の寿命が減少し、及び／又は、破損リスクが大きくなるように評価パラメータＰ３が規定される。これは、インディケーション１１０の傾きθが大きくなることは、外皮中のうねりが大きいことを意味する。外皮中のうねりが大きくなると、新たにデラミネーション１２０が発生しやすくなり、また、すでに存在するデラミネーション１２０が進行することにより破損が生じやすくなるためである。また第２パラメータＰ２が大きくなるに従って風車翼２の寿命が減少し、及び／又は、破損リスクが大きくなるように規定される。これは、デラミネーション１２０の長さが大きくなると、デラミネーション１２０の範囲が拡大し、破損が生じやすくなるためである。
【００９７】
また図１８に示すように、評価パラメータＰ３は、第１パラメータＰ１又は第２パラメータＰ２の大きさに基づいて段階的にランク分けされてもよい。この例では、後述する補修方針に対応する４種類のランクに分けられている。具体的には、症状が軽度なため補修方針が不要である第１ランクＲ１と、補修方針として例えば樹脂注入が必要となる第２ランクＲ２と、補修方針として補強対策が必要となる第３ランクＲ３と、補修方針として交換対策が必要となる第４ランクＲ４と、に分類されている。
【００９８】
続いてステップＳ１０６の評価結果に基づいて風車翼２の補修方針を策定する（ステップＳ１０７）。ここでは、ステップＳ２０５で求められた定量的指標である評価パラメータＰ３に基づいて、対応する補修方針が選定される。具体的には、図１８を参照して前述したように、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２に対応する補修方針が選定される。
【００９９】
尚、本実施形態では図１８を参照して評価パラメータＰ３の絶対値に基づいた評価を行う場合を例示したが、相対的な評価を行ってもよい。例えば、複数の風車翼２に対して同様の検査を実施し、これらの結果を評価パラメータＰ３が大きな順に整理した場合に、上位数パーセントの風車翼２に対して所定の補修が必要であると判断してもよい。
【０１００】
＜変形例＞
上記実施形態では、予め設定された走査ライン８０に従って超音波プローブを走査することによって検査を行ったが、以下に説明する変形例のように、 超音波プローブ５０の走査をしながら走査ライン８０を順次設定しながら検査を進めるようにしてもよい。図１９は変形例に係る風車翼の品質評価方法を工程毎に示すフローチャートであり、図２０は変形例における走査ラインの走査ラインの設定順を示す模式図である。
【０１０１】
尚、以下の説明では、検査における超音波プローブ５０の走査と、走査ライン８０の設定に焦点をあてて述べており、その他の検査に伴う各種作業に関しては前述の実施形態と同様であるため詳細は省略することとする。
【０１０２】
まず翼長方向に沿った第１走査ライン８０ａを設定し（ステップＳ３００）、当該第１走査ライン８０ａに沿って超音波プローブ５０を走査することで断面画像１００を取得して評価を行う（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の評価の結果、第１走査ライン８０ａ上に異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【０１０３】
ステップＳ３０２において異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出されなかった場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、処理をステップＳ３００に戻し、第１走査ライン８０ａを異なる位置（例えば前回の第１走査ライン８０ａから翼幅方向に所定距離Ｗ（例えば５０−２００ｍｍ）だけ離れた位置）に設定しなおして上記作業が繰り返される。
【０１０４】
ステップＳ３０２において異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出された場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、第１走査ライン８０ａから所定距離Ｗだけ離れた位置に、第２走査ライン８０ｂを設定する（ステップＳ３０３）。第２走査ライン８０ｂは、第１走査ライン８０ａと同様に翼長方向に沿って設定され、例えば、第１走査ライン８０ａと平行に設定される。そして第２走査ライン８０ｂに沿って超音波プローブ５０を走査することで断面画像１００を取得して評価を行う（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４の評価の結果、第２走査ライン８０ｂ上に異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。
【０１０５】
ステップＳ３０５において異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出されなかった場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、処理をステップＳ３０３に戻し、第２走査ライン８０ｂを異なる位置（例えば第１走査ライン８０ａから見て前回の第２走査ライン８０ｂとは反対側の翼幅方向に所定距離Ｗ（例えば５０−２００ｍｍ）だけ離れた位置（図２０の符号８０ｂ´を参照））に設定し直して上記作業が繰り返される。
【０１０６】
一方、ステップＳ３０５において異常を示すインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出された場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、更に当該インディケーション１１０又はデラミネーション１２０が、第１走査ライン８０ａで検出されたインディケーション１１０又はデラミネーション１２０に対応するか否かが判定される（ステップＳ３０６）。例えば、第２走査ライン８０ｂで検出されたインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が、第１走査ライン８０ａで検出されたインディケーション１１０又はデラミネーション１２０と似た傾向がある場合、両者が対応すると判定される。
【０１０７】
ステップＳ３０６で両者が対応すると判定された場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、第１走査ライン８０ａ及び第２走査ライン８０ｂの間には共通のインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が存在すると判断し、当該範囲（第１走査ライン８０ａ及び第２走査ライン８０ｂの間）を走査ライン８０の設定対象外領域とする（ステップＳ３０７）。
【０１０８】
この場合、第２走査ライン８０ｂにおける評価が完了すると、第２走査ライン８０ｂから更に所定距離Ｗだけ離れた位置に、第３走査ライン８０ｃを設定する（ステップＳ３０８）。この第３走査ライン８０ｃは、第２走査ライン８０ｂから見て第１走査ライン８０ａとは反対側に設定されることで、ステップＳ３０７で特定された走査ライン８０の設定対象外領域を回避した位置に設定される。そして第３走査ライン８０ｃに沿って超音波プローブ５０を走査し、同様の評価が行われる（ステップＳ３０９）。このような作業は、走査ライン８０の設定位置を所定距離Ｗずつ移動させながら、対応するインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が現れなくなるまで（あるいは、パテ材２０（又はＦＲＰ板など）の施工範囲外に到達するまで）繰り返し実施されることで、共通のインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が形成されている範囲を特定することができる。
【０１０９】
このように対応するインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が検出された２つの走査ライン８０の間は、共通のインディケーション１１０又はデラミネーション１２０が存在するとみなして設定対象外領域とし、当該設定対象外領域を避けて新たな走査ライン８０を設定する。これにより、風車翼２のように広い範囲を有する対象物においてもインディケーション１１０又はデラミネーション１２０の分布状況を効率的に検査することができる。
【０１１０】
一方、ステップＳ３０６で両者が対応しないと判定された場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、第１走査ライン８０ａ及び第２走査ライン８０ｂの間に第３走査ライン８０ｃを設定し（ステップＳ３１０）、当該第３走査ライン８０ｃに沿って超音波プローブ５０を走査し、同様の評価が繰り返される（ステップＳ３１１）。この場合、２つの走査ライン８０で検出されたインディケーション１１０又はデラミネーション１２０は、互いに独立したインディケーション１１０又はデラミネーション１２０であるとみなされる。そして、２つの走査ライン８０の間に新たな第３走査ライン８０ｃを設定することで、当該範囲について、より詳細な検査が行われる。
【０１１１】
そして以上の検査結果は、各走査ライン８０の位置情報と評価内容とを関連付けて、所定の記憶装置に格納することで記憶する（ステップＳ３１２）。このとき検査対象となった範囲について、例えば写真のような画像データ等があれば、併せて関連付けて格納してもよい。
【０１１２】
以上説明したように本変形例では、風車翼２の外皮に対して順次走査ライン８０を上記パターンで設定することで、広範囲にわたってインディケーション１１０又はデラミネーション１２０を効率的に検出することができるため、高品質な評価が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の少なくとも一実施形態は、積層体を含む風車翼の品質評価方法に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  風車
２  風車翼
３  翼本体
４  ハブ
５  内壁面
６  風車ロータ
７  外壁面
８  ナセル
１０  翼厚変化部
１１  タワー
１２  翼根部
１４  翼先端部
２０  パテ材（又はＦＲＰなど）
３２  第１部材
３４  第２部材
３６  シアウェブ
４６  隔壁板
５０  超音波プローブ
５２  プローブ本体
５４  側面板
５６  ガイド部材
６０  エンコーダ
６５  アーム
８０  走査ライン
【図１】
2020067390.tif 000003
【図２】
2020067390.tif 000004
【図３】
2020067390.tif 000005
【図４】
2020067390.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020067390.tif 000011
【図１０】
2020067390.tif 000012
【図１１】
2020067390.tif 000013
【図１２】
2020067390.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2020067390.tif 000017
【図１６】
2020067390.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2020067390.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2020067390.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月13日(2020.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体を含む外皮によって内部空間が囲まれた中空構造を有する風車翼の品質評価方法であって、
前記外皮の内壁面又は外壁面の少なくとも一部に設定された少なくとも一つの走査ラインに従って超音波プローブを走査する超音波プローブ走査工程と、
前記走査ライン上における前記超音波プローブの位置、及び、前記位置における反射エコーに基づいて、前記走査ラインに対応する前記外皮の断面画像を作成する断面画像作成工程と、
前記断面画像からエコーレベルが第１閾値より大きなインディケーションを検出するインディケーション検出工程と、
前記断面画像において前記走査ライン又は前記反射エコーに含まれる底面エコーに平行な基準ラインに対する前記インディケーションの傾きを第１パラメータとして求める第１パラメータ算出工程と、
前記第１パラメータに基づいて前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する評価工程と、
を備える、風車翼の品質評価方法。
【請求項２】
前記断面画像からエコーレベルが前記第１閾値より大きく設定される第２閾値より大きなデラミネーションを検出するデラミネーション検出工程と、
前記デラミネーションの特徴量を第２パラメータとして求める第２パラメータ算出工程と、
を更に備え、
前記評価工程では、前記第１パラメータ及び前記第２パラメータに基づいて、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する、請求項１に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項３】
前記第１パラメータ又は前記第２パラメータが大きくなるに従って前記風車翼の寿命が減少し、及び／又は、前記破損リスクが大きくなるように、前記風車翼の寿命又は破損リスクを評価する、請求項２に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項４】
前記第２パラメータは、前記デラミネーションの前記走査ラインに沿った長さである、請求項２又は３に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項５】
前記デラミネーション検出工程で前記断面画像から前記デラミネーションが複数検出された場合、前記第２パラメータは、前記デラミネーションの各々の翼長方向に沿った合計長である、請求項２又は３に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの走査ラインは、互いに平行に延在する複数の走査ラインを含み、
前記複数の走査ラインのうち少なくとも２つの走査ラインで前記デラミネーションが検出された場合、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量の合計を前記第２パラメータとする、請求項２又は３に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項７】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記デラミネーションの深さに従って大きく設定される重み付けで合計することにより求められる、請求項６に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項８】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記断面画像で検出された前記デラミネーションの数に従って設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる、請求項６に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項９】
前記外皮は、前記風車翼の圧力側及び吸込側にそれぞれ対応する第１部材及び第２部材が互いに結合されることで構成されており、
前記複数の走査ラインは、前記第１部材及び前記第２部材の各々について、前記翼長方向に沿った中心線の両側に分布するように設定される、請求項２から８のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１０】
前記第２パラメータは、前記少なくとも２つの走査ラインの各々で検出された前記デラミネーションの特徴量を、前記走査ラインと前記中心線との距離が小さくなるに従って大きく設定される重み付け係数を用いて合計することで求められる、請求項９に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの走査ラインは、翼長方向に沿って互いに平行に延在する複数の走査ラインを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１２】
前記複数の走査ラインのうち第１の走査ラインに対応する前記断面画像において異常が検出された場合、前記第１の走査ラインに隣接する第２走査ラインに対応する前記断面画像について品質評価を行う、請求項１１に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１３】
前記複数の走査ラインは、互いに５０−２００ｍｍの間隔で設定される、請求項１１又は１２に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１４】
前記断面画像に含まれる前記インディケーションのうち前記底面エコーより下層側に表示されるインディケーションを無視する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。
【請求項１５】
前記評価工程では、前記風車翼の寿命又は破損リスクに対応する評価パラメータを算出し、
前記評価パラメータに基づいて前記風車翼の補修方針を策定する補修方針策定工程を更に備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の風車翼の品質評価方法。