海上风力发电机需要承受许多挑战，尤其是固定在海底的桩基。潜水员定期下潜对这些结构进行检查，检查其是否出现损坏。据外媒 MP 杂志相关报道，一种新型传感环的诞生将使对海底结构的检查变得更快、更简单。

    海浪冲击着海上风力发电机的架线塔，大风撼动着旋翼，因此安装在水下海底的桩基必须能够承受这样强烈的压力。海水盐分腐蚀性强，也会对桩基造成损害。潜水员定期下潜检查这些锚点的焊缝是否损坏，焊缝是最易受到腐蚀损坏的薄弱环节。他们需要确定这些焊缝是否状态良好，是否出现了裂缝或损坏，危害结构安全。为了确定这些问题，潜水员需要先利用高压力清洁工具对焊缝进行冲击，移除焊缝表面生长的藻类和甲壳纲生物，然后再对焊缝施加磁场，撒上铁屑，如果出现裂缝，磁场就会朝外，铁屑就会在那里积聚。这对于潜水员来说是一项很困难的工作，他们必须携带很多设备下潜，在下潜过程中面对强大潮流的同时，还要给自己留出足够时间来适应变化的水压。目前，对一处海上风力发电机安装的检查需要耗费一天的时间。

    应用传感环实现自动测量

    在将来，这项费力、有时甚至是很危险的工作将会由机器人完成，更确切地来说，是一个盒子状远程遥控的水下机器人，简称 ROV。这项技术，是德国Dresden 的著名研究所 Fraunhofer Institutefor Ceramic Technologies and SystemsIKTS 和多方工业界伙伴间的合作完成的。高能陶瓷技术协会（IKTS）项目经理 Andreas Schnabel 说：“我们研发了一种新型传感环，可以使测量变得更加简单，将来可以实现自动测量。”使用这一测量系统，好处多多，它比迄今为止其他所有方法都更加准确，甚至可以分析裂缝的尺寸和深度，而这在此之前是不可能的。而且，这种检查比劳动密集型的人工方法更加快速，这项工作可以在十分钟内完成。

    至于这一系统是如何工作的，项目经理 Andreas Schnabel 解释说：“系统的核心是传感环，将会安置在焊缝周围，在海上风力发电机整个服役生命期限内一直固定在那里。”这一传感环由很多传感元素构成，这些传感元素就像是珍珠项链一样排列在一起，每两个传感元素之间的距离为 5—7 厘米。在进行测量之前，需要潜水员先将一电池供电的手持装置同传感环的接口端口连接，再按下控制按钮开始测量分析。将来，这项工作将由机器人完成。而依靠高压来清洁焊缝周围区域这一艰苦的工作，也将不再需要有人做了。

    每一个传感元素轮流工作，具体工作原理可归结为：一个传感元素以超声波击中焊缝，然后穿透整个结构，超声波可顺利通过无障碍的未受损区域，但如果某个地方出现裂缝，超声波就会从损坏区域反射回来，其他传感元素就会发现这些信号。就这样，这些传感元素就可以熟悉受损坏的区域。然后，下一个传感元素就会轮流工作。可以说，数据是通过连接的电缆传递给手持读取器的，再传递给个人电脑。就这样，像医生办公司收到 CT 扫描结果一样，研究人员就收到了那些数据。海上风力发电厂作为最终用户就收到了焊缝图像，受损区域根据严重的程度用颜色编码。

    波罗的海实际试验成功

    在波罗的海 1 号海上风力发电厂现场试验中，研究人员和德国 Rostock 市Baltic Taucher 的员工一起工作，共同成功证明了这一系统的可行性。这次试验，他们在一个枝状的金属管道上制造了一个 0.9mm 宽、45mm 长、7mm 深 的 裂缝，将其沉入波罗的海 18 米深的海底。

    这一试验是成功的：这一系统不仅能够精确地指明裂缝所在位置，甚至还确定了裂缝的宽、长和深度。研究人员认为这一系统有望获得认证，并预期将在大约 5 年内准备进行机器人操作，他们的目标是在支持向新能源过渡的过程中，持续坚持确保海上风力发电机有一个较长的服役寿命。