风电叶片是风力发电机组的核心部件之一，一般由碳纤维或玻璃纤维增强复合材料制备而成。在生产过程中，由于工装模具变形、部件变形、制造工艺的随机因素和人为因素的影响，叶片难免出现孔隙、裂纹、分层、缺胶等缺陷。另外，在叶片的运输、吊装、运行过程中，也会由于遭到意外撞击、防护层脱落等原因，造成叶片结构损伤的产生、扩展与积累，最终导致风电叶片的破坏。因此无论是生产过程中的质量检测，还是使用过程中的跟踪检测都显得十分重要。

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叶片无损检测技术是指在不损害或不影响被检测叶片使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术，并结合仪器，对叶片材料内部结构异常或缺陷存进行检测的技术，该技术是除了采用严格的工艺要求尽量避免出现缺陷外，保证叶片材料可靠应用，及时发现叶片缺陷的重要手段。

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图1 主梁区域的常见缺陷

从以往接触式无损检测研究来看，声波对材料中的缺陷非常敏感。超声无损检测一直是使用频率较高的检测手段，所以超声回波检测、相控阵检测、空气耦合超声检测、电磁超声检测以及激光超声检测等为代表的非接触式超声无损检测技术则是研究的热点。

超声回波技术是一种常用的无损检测技术，检测的原理也十分简单，短脉冲的超声信号施加到目标区域，然后信号经过散射和反射之后被检测到，通过信号处理获取图像数据。而检测区域的深度则由信号结构的时间来确定，因此该技术可以有效地检测碳纤维和玻璃纤维增强复合材料的厚度。相比传统的超声转换装置，相阵列超声检测装置由16～256个小的脉冲发生装置组成。一个相控阵超声检测系统通过高端的计算机设备来控制和运行不同的元件，然后进行检测和收集回波信号。相比传统的缺陷检测，相控阵检测系统可以通过不同的路径来完成信号收集，因此增加了检测的灵活性和有效性。空气耦合超声检测和普通超声波的传递过程一样，唯一的区别在于耦合介质的不同，空气耦合超声检测过程中，空气取代了水和凝胶介质。该检测技术是一种无接触的测试技术，可以有效地消除水和凝胶在测试过程中带来的微小变动，因此该技术的测试校准和检测过程都较快。电磁超声检测技术是利用电磁耦合方法激励和接收超声波，与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。