CN112689746B - 用于空气动力学元件的传感器装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于测量空气动力学元件上的流分离的传感器装置，该传感器装置包括：具有空气动力学和/或结构特性的多个柔顺元件，这些柔顺元件设计成在气流中允许流引起的振动运动；以及传感器元件，其设计成测量该多个柔顺元件的振动。此外，还提供了：具有这样的传感器装置的空气动力学元件，例如风力涡轮机叶片或翼型件；用于控制空气动力学元件的迎角的方法；控制装置；以及风力涡轮机。

Description

用于空气动力学元件的传感器装置

技术领域

下面描述了：用于尤其是风力涡轮机的空气动力学元件的传感器装置；利用这样的传感器装置的空气动力学元件，例如风力涡轮机叶片或翼型件；用于控制空气动力学元件的迎角的方法；控制装置；以及风力涡轮机。

背景技术

翼型件或风力涡轮机叶片上的空气动力学流分离通常会造成迅速增加的阻力、升力的降低以及声学噪声的急剧增加。因此，对于绝大多数操作状况，现代大型涡轮机通常被设计成避免流分离。然而，在例如高风切变、偏航误差和处于强阵风中之类的极端和非设计的状况下，流分离仍可能发生，从而对涡轮机性能造成这些有害的影响。

在空气动力学上，流分离具有以下不利影响，即：降低的效率和功率产生以及不稳定的载荷和增加的疲劳，从而缩短了涡轮机的寿命。

一个声学上的缺点是，对于分离的流，噪声会增加大约10 dB(A)。然而，分离通常随叶片通过频率呈周期性的（例如，对于高切变状况），这会导致声发射中的强烈调制（modulation），称为“键击噪声（thump noise）”。

现有技术反映了风力涡轮机行业内的用于检测空气动力学流分离的几种方法。专利号US 8,408,871 B2中说明的一种方法使用对呈耙状构造的刚性叶片的边界层中的动压力的测量来检测失速。该方法会侵入到流中，从而在某些操作状况下可能会引起高频音调噪声。它还需要若干个压力传感器，并且将这些传感器定向到流中，这使得该设计易于受到损伤和堵塞。

专利号EP 2075462 B1中描述的另一种传感器使用麦克风或加速度计来检测失速状况。然而，麦克风测量虽然很有希望，但是在使用来自原尺寸研究涡轮机的数据的内部研究中被证明不太可靠。尚不清楚基于加速度计测量的方法的鲁棒性可能如何，但是已知这样的测量显著地受到流入湍流状况的影响。

最后，在专利号US 8,002,524 B2中说明的另一种提出的方法是基于光纤应变仪测量结果的分布。由于光纤传感器网络的成本以及将应变仪嵌入叶片内的增添的制造成本两者，这样的系统将可能很昂贵。

所有现有技术的解决方案都有其自身的缺点。要实现对流分离的最佳的容易抑制是非常困难的。

发明内容

一个方面涉及改进已知的装置和方法以有助于容易地抑制如风力涡轮机叶片或翼型件之类的空气动力学元件上的流分离，本发明的另一方面提供了传感器装置和基于对高度湍流的分离流的非侵入式测量（例如，可视化）来检测失速的方法。

根据本发明的实施例的传感器装置适合于测量空气动力学元件上的流分离。这样的空气动力学元件优选地是风力涡轮机叶片或翼型件。本发明的实施例的传感器装置优选地适合于测量在风力涡轮机的涡轮叶片周围或在翼型件周围流动的气流的波动。

该传感器装置包括：具有空气动力学和/或结构特性的多个柔顺元件，这些柔顺元件设计成在空气动力学元件的后缘下游的气流中允许流引起的振动运动；以及传感器元件，其设计成测量该多个柔顺元件的振动。整个传感器装置优选地被设计成使得其可被布置在空气动力学元件的后缘的下游。

由于这些柔顺元件被设计成在气流中振动，因此它们必须不是完全刚性的，而是必须能够在所述风流中变形。然而，柔顺元件可能以各种方式变形。该柔顺元件的振动振幅应适合传感器的灵敏度。优选地，测得的振动信号应显著高于传感器的电气本底噪声（包括数据采集的噪声），但不高到在任何时候使系统过载。在下文中，描述了多个示例，这些示例是用于本发明的实施例的柔顺元件的优选实施例。

例如，整个柔顺元件可以是高度柔顺的并且在气流中变形，即，其随着不稳定的分离引起的流通过而显著变形。在另一个示例中，它也可更硬，即具有自位扭矩（self-aligning torque）的弹性，即，变形将会较小，但是振动能量可更大。该元件还可包括具有不同刚度的区域，例如更薄或更具弹性的区域，或者在特定位置处包括铰链，并且在另一位置处更刚性或更硬，其中，具有较低刚度的区域应当定位成更靠近空气动力学元件。这些柔顺元件可代表应变变形或者可能代表某种铰接运动而振动。优选地存在一排柔顺元件，但是根据用途，也可存在更多排叠置的柔顺元件。

根据本发明的实施例的空气动力学元件包括如上所述的传感器装置，其中，该传感器装置位于该空气动力学元件的后缘的下游。优选地，该空气动力学元件是翼型件或风力涡轮机叶片或转子的任何叶片。该空气动力学元件可包括处于后缘的特定区域处的仅一个传感器装置、布置在后缘的广阔区域上的传感器装置或者布置在后缘的多个点或区域处的多个传感器装置。

如上所述的根据本发明的实施例的用于控制空气动力学元件的迎角的方法包括以下步骤：

首先，（利用传感器元件）测量空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动；

然后，基于该振动的测量结果来调整空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度。例如，这可通过如下方式来实现，即：在发生流分离的情况下将桨距角和/或旋转速度调整到没有测量到流分离的点。

显然，必须调整空气动力学元件的迎角或空气动力学元件与气流之间的相对速度，以避免流分离。所述迎角被定义为空气动力学元件的局部部段相对于局部流入方向的角度。因此，流分离取决于空气动力学元件相对于气流的迎角和速度。空气动力学元件的桨距角和旋转速度是可由风力涡轮机致动器直接控制的。通过调整桨距角，相对于稳定的气流调整了迎角。由于迎角也是旋转速度的函数，因此可改变旋转速度以改变迎角。

由于迎角或气流的速度可沿空气动力学元件的跨度而变化，因此优选的是，该空气动力学元件包括布置在后缘的广阔区域上的传感器装置或者布置在后缘的多个点或区域处的多个传感器装置，如上所述。

如上所述的根据本发明的实施例的用于调整气流在空气动力学元件上的迎角的控制装置优选地被设计成执行如上所述的用于控制空气动力学元件的迎角的方法。该控制装置包括：

用于测量该空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动的装置。这些装置优选地已经在传感器装置中实现。该传感器装置的传感器元件被设计成测量柔顺元件的振动强度，并且该传感器装置的比较器单元被设计成确定该振动强度是否超过预定阈值；

控制单元，其基于该振动的测量结果来调整空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度。由于风力涡轮机中通常存在用于调整空气动力学元件的桨距角或旋转速度的装置，因此这些装置可与该传感器装置的信号单元组合，该信号单元使该控制单元偏置以执行该调整。

通过传感器测量的振动信号例如可被馈送到数据采集计算机，该数据采集计算机结合了比较器单元和信号单元，并且可影响风力涡轮机的涡轮机的控制器（控制单元）。当检测到失速时，该控制单元可通过桨距或RPM（旋转速度）控制来减小操作迎角。

根据本发明的实施例的风力涡轮机包括根据本发明的空气动力学元件以及如上所述的控制装置。

一般而言，如上面已经提到的，该柔顺元件可具有任意形状，只要它能够在气流中振动。然而，存在优选的形状，其能够执行对本发明的实施例有利的振动移动。

根据优选的传感器装置，柔顺元件具有细长形状，优选地具有大于3比1、尤其是大于10比1、特别是大于30比1的长宽比。该柔顺元件被设计成垂直于空气动力学元件的后缘附接。因此，该优选的柔顺元件旨在以其窄侧附接到空气动力学元件并且从该空气动力学元件的后缘突出，从而优选地基本上遵循该空气动力学元件的上表面的曲率，即在进入气流中指向空气动力学元件的吸力侧的表面的曲率。

尽管柔顺元件可具有任意形状，但是柔顺元件的优选尺寸为：

1 cm的最小长度，优选为3 cm的最小长度，和/或20 cm的最大长度，优选为10 cm的最大长度；

1 mm的最小宽度，优选为2 mm的最小宽度，和/或40 mm的最大宽度，优选为20 mm的最大宽度。

优选地，该传感器装置包括从共同的根部元件突出的多于两个柔顺元件，其中，这些柔顺元件被布置成平行于彼此。这些柔顺元件的优选间隔是1 mm、优选为2 mm的与相邻柔顺元件的最小间隔，和/或10 mm、优选为4 mm的与相邻柔顺元件的最大间隔。如果遵循此设置使用许多柔顺元件，则这种布置结构将导致锯齿或梳结构。

优选地，在实践中，期望柔顺元件不小于3 cm长，通常为7-10 cm。取决于应用，柔顺元件不长于20 cm。在实践中，优选的柔顺元件介于2 mm和4 mm宽之间。在实践中，优选的柔顺元件具有1 mm至2 mm的与另一柔顺元件的间隔。然而，由柔顺元件制成的通用装置也可能显著地更小，可能只有3 cm至6 cm长或1 cm至3 cm长。这些是非常粗略的示例，因为从概念上讲，这样的装置能够以非常宽的尺寸设定范围运行。

根据优选的传感器装置，该多个柔顺元件被设计为梳结构的丝状体或锯齿的齿，优选地设计为翼型件或风力涡轮机叶片的梳状锯齿或梳状后缘处理装置的丝状体。由于在一些实施例中，锯齿被附接在风力涡轮机叶片的后缘处以减少声发射，因此这些锯齿可被根据本发明的实施例的锯齿或梳替代，该根据本发明的实施例的锯齿或梳具有能够在气流中振动的弹性齿或弹性丝状体。例如，这些锯齿的齿可预期不小于3 cm长，通常为7-10 cm，并且不长于20 cm。宽度优选地与长度成比例，其中介于1.2和2之间的长宽比是常见的。这些齿优选地是三角形的。

关于优选的梳状锯齿，至少使梳的丝状体符合本发明的实施例（以在气流中振动）。由于在梳状锯齿中，梳材料优选地与用于锯齿的材料相同，因此梳的丝状体的尺寸被选择成使得这些丝状体能够在气流中振动。与锯齿的末端相比，这些丝状体的端部可更长或更短。这些丝状体优选地位于锯齿的平面中，但是根据实际用途，它们也可被布置在锯齿的上方或下方。

在优选的传感器装置中，传感器元件包括特殊传感器或一组特殊传感器。这些传感器不一定必须测量相同的参数值，优选的是，在使用不同的传感器时也要使用不同类型的传感器。测量不同参数的优点是减少系统误差。

优选的传感器是用于光学测量的光学传感器，例如摄像机。另一优选的传感器是与柔顺元件连接的应变仪传感器。替代地（或附加地），该应变仪传感器可被整合在柔顺构件中，从而导致柔顺构件形成为应变仪元件。另一优选的传感器是加速度计，其优选地被安装在柔顺元件上，从而测量柔顺元件的加速度。另一优选的传感器是声学传感器，其尤其是测量由空气动力学元件产生的声波。优选的组合是光学传感器连同以上列出的替代方案中的一个的组合、与加速度传感器或声学传感器组合的应变仪传感器的组合。加速度传感器与声学传感器的组合也是优选的。

例如，利用光学传感器（例如，摄像机）的光学检测将具有在宽的翼展向区域上检测失速的潜在益处，而单一的应变仪传感器仅可用于狭窄区域。

关于声学测量，由于在传感器装置通常被定位在空气动力学元件上的区域中的流的混沌性质，这些声学测量难以进行。在具有所有背景噪声的情况下，检测柔顺元件的声学特征将是困难的。然而，通过使用如上面所限定的柔顺元件，它具有一定的共振频率（本征频率），尤其是在其自位扭矩足够大以致在柔顺元件被撞击时振动的情况下。优选地，声学传感器或处理这些测量结果的装置被设计成使得它们从传感器测量结果中过滤该共振频率并且仅处理经过滤的共振频率。这可通过如下方式来增强，即：测量柔顺元件附近或柔顺元件中的结构声。例如，这可通过麦克风来实现，该麦克风仅测量叶片的后缘处的结构声的窄频带。

优选的传感器装置包括比较器单元，该比较器单元设计成确定该柔顺元件的振动是否超过预定阈值。该比较器单元优选地被设计成测量振动的振幅或能量（例如，摄像机所拍摄的柔顺元件的偏转的变化）、升力系数或者传感器元件的应变仪信号、加速度信号或声学信号。该比较器单元还可计算一系列测量结果的斜率，并将该斜率与预定阈值（例如，与平均值的最大偏差）比较。

优选的传感器装置包括信号单元，该信号单元设计成基于柔顺元件的振动来创建控制信号。该控制信号被设计成使风力涡轮机的控制单元偏置，以根据该控制信号来调整空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度。来自该传感器装置的控制信号优选地可以是单个值（例如，二进制标志），其告诉主控制系统在叶片的关键部分上，即在传感器位置处，是否在发生流分离（或失速）。它也可以是振动强度的指标（例如，整数值）。如何将其转换成桨距的变化能够以各种方式处理，但可能将由例如风力涡轮机的主控制器来处理。

根据本发明的实施例的用于控制空气动力学元件的迎角的优选方法包括以下步骤：

a）在该空气动力学元件的第一桨距角下在不同时间测量柔顺元件的振动强度（例如，振幅或能量）；

b）将该测量结果与预定阈值比较；

c）如果该测量结果超过预定阈值，则将该空气动力学元件的桨距角从第一桨距角改变为第二桨距角；

d）在该空气动力学元件的第二桨距角下测量柔顺元件的振动强度；

e）重复步骤b）至d），直到在第二桨距角下的振动强度的测量结果低于预定阈值。应当注意，表述“第一桨距角”和“第二桨距角”仅用于区分改变前和改变后的不同桨距角。“第一桨距角”是改变之前的桨距角，并且“第二桨距角”是改变之后的桨距角。在重复期间（在第二桨距角下的测量结果仍超过预定阈值的情况下），该“第二桨距角”将变为“第一桨距角”。

由于最佳迎角刚好在流分离期间发生的振动的急剧增加之前，所以优选的是，第二桨距角与第一桨距角、即发生流分离的位置相差小于5°，尤其是小于2°。

根据本发明的实施例的用于控制空气动力学元件的迎角的替代或附加的优选方法包括以下步骤：

a）在该空气动力学元件的第一旋转速度下在不同时间测量柔顺元件的振动强度（例如，振幅或能量）；

b）将该测量结果与预定阈值比较；

c）如果该测量结果超过预定阈值，则将该空气动力学元件的旋转速度从第一旋转速度改变为第二旋转速度（例如，低于该第一旋转速度）；

d）在该空气动力学元件的第二旋转速度下测量柔顺元件的振动强度；

e）重复步骤b）至d），直到在第二旋转速度下的振动强度的测量结果低于预定阈值。应当注意，表述“第一旋转速度”和“第二旋转速度”仅用于区分改变前和改变后的不同旋转速度（关于“第一旋转速度”和“第二旋转速度”参见关于“第一桨距角”和“第二桨距角”的解释）。

根据优选方法，该阈值利用校准测量来确定，优选地在测量具有不同桨距角和/或不同旋转速度和/或在不同风速期间的振动的同时确定。

一种优选方法包括以下步骤：

- 在该空气动力学元件的不同桨距角下测量该空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动；

- 在测量结果超过预定阈值的情况下，沿已测量到较弱振动的桨距角的方向调整该空气动力学元件的桨距角。

本发明的实施例具有以下优点，即：即使在很短的时间段内，它也提供了检测风力涡轮机叶片或翼型件上的流分离的可靠且非侵入式的传感器装置和方法。利用在控制装置中实现的这种传感器装置，可进行适当的补偿，例如，这是通过调整叶片的桨距角和/或旋转速度，以便减小操作迎角并使流重新附着。

具有主动失速检测的涡轮机操作将允许涡轮机设计者使涡轮机以更高的迎角稳健地操作。这直接导致减小涡轮机负载并构造更轻的转子的可能性，这导致更便宜的涡轮机和改善的能量成本。

附图说明

将参考下面的附图来详细地描述一些实施例，其中，相同的附图标记表示相同的构件，其中：

图1示出了空气动力学元件的一个实施例的剖面图；

图2示出了传感器装置的一个实施例的顶视图；

图3示出了传感器装置的另一实施例的顶视图；

图4示出了传感器元件的示例性测量结果；

图5示出了方法的一个实施例的框图；以及

图6示出了风力涡轮机的一个实施例。

具体实施方式

图1示出了优选的空气动力学元件1的剖面图，该空气动力学元件1例如为翼型件或风力涡轮机叶片，其包括根据本发明的实施例的传感器装置2。该传感器装置2位于空气动力学元件1的后缘的下游。

气流C被显示为以一定的迎角AoA抵靠空气动力学元件1流动。这里示出了一个大的迎角AoA，其中流分离发生在空气动力学元件1的上表面的大约一半处，从而形成发生流分离的“分离区”SZ。这在空气动力学元件1的后缘1a处以涡流表示。

图2示出了位于空气动力学元件1的后缘1a处的优选的传感器装置2的顶视图。该传感器装置2包括柔顺元件3，该柔顺元件3具有垂直于空气动力学元件1的后缘1a附接的细长形状。该柔顺元件3能够在气流中振动，并且如果该气流是湍流的，则将会强烈振动。

作为传感器元件4a的加速度计4a被安装在柔顺元件3上，从而在振动期间测量柔顺元件3的加速度。这里，也可使用应变仪传感器4b（参见图3），该应变仪传感器4b被包含在柔顺元件3中，使得柔顺元件3自身可被用作应变仪元件。

图3示出了另一优选的传感器装置2的顶视图。该传感器装置2包括从共同的根部元件3a突出的大量的柔顺元件3。该柔顺元件3被设计为梳状锯齿的梳结构的丝状体。

传感器装置2包括两个不同的传感器元件4b、4c，例如用于光学测量的光学传感器4c（也可以是声学传感器）和应变仪传感器4b。

传感器装置2包括：比较器单元5，其设计成确定柔顺元件3的振动是否超过预定阈值；以及信号单元6，其设计成基于柔顺元件3的振动来创建控制信号。传感器元件4b和4c将它们的测量值提供给比较器单元5，以便与预定阈值T比较。

看图6，该传感器装置2的信号单元6（图3中所示）优选地与风力涡轮机7的控制单元8通信，从而使该控制单元8偏置（bias），以调整空气动力学元件1的桨距角（pitchangle）P。

图4示出了传感器元件处于不同迎角AoA下的两种示例性测量结果。上图示出了空气动力学元件1的测得的升力系数C_L，下图示出了柔顺元件3的振动的振幅A（例如，参见图2或图3）。在大于10°的迎角AoA处，会发生流分离FS（以左边的虚线/点划线示出）。在大约11.5°的迎角AoA处，发生失速S（以右边的虚线/点划线示出），即，一旦升力开始随着迎角减小就发生失速。这可通过上图的斜率中的特征变化来看出。例如，当发生流分离FS时，振幅A将以陡峭的斜率强烈地上升。

在下图中，示出了预定阈值T。如果振幅A超过该阈值，则这被解释为发生流分离FS。在该示例中，当超过阈值T时，已经发生了流分离FS，但是还没有发生升力损失（即，失速）。这可通过校准测量或者通过对不同值的组合比较来优化，所述不同值例如绝对振幅A和振幅A的斜率。

图5示出了用于控制空气动力学元件1的迎角AoA的优选方法的框图。

在步骤I中，利用相应的传感器元件4a、4b、4c（例如，参见图2或图3）来测量空气动力学元件1的传感器装置2的柔顺元件3的振动。由于风流的方向和/或强度可能随时改变，因此在不同的时间连续地测量柔顺元件3的振动强度。

在步骤II中，将每个测量结果与预定阈值T比较。

在步骤III中，判定是否超过阈值T。由于风流的方向和/或强度可能随时改变，因此应当随着每次测量重复该判定。如果未超过阈值T，则该方法继续进行步骤I。

在步骤IV中，如果测量结果超过预定阈值T，则将空气动力学元件1的桨距角P（现在称为“第一桨距角P”）变成第二桨距角P。

其后，该方法继续进行步骤I，其中，测量在空气动力学元件1的第二桨距角P下的柔顺元件的振动强度。

优选的是，桨距角的改变被执行为使得不超过阈值T的第二桨距角P与超过阈值T的第一桨距角P相差小于5°。

该阈值T可被预定为静态值。然而，其可利用校准测量来确定，优选地在测量具有不同桨距角P的振动的同时和/或优选地在不同的风速期间确定。

图6示出了优选的风力涡轮机7，其包括三个空气动力学元件1（风力涡轮机叶片）和控制装置9。该风力涡轮机的转子在气流中沿上部风力涡轮机叶片处所示的直箭头的方向旋转。

空气动力学元件1包括根据本发明的实施例的传感器装置2。尽管由于增强清晰度，仅示出了一个附图标记，但优选的是，每个空气动力学元件1都包括传感器装置2。传感器装置2各自包括若干个柔顺元件3和传感器元件4a、4b、4c，并且例如可如图1至图3中所示地来设计。

该控制装置通过传感器装置2和涡轮机的控制单元8形成。控制单元8能够调整桨距角P（桨距角P的改变由围绕上部风力涡轮机叶片的弯曲箭头示出）。

在空气动力学元件1的传感器装置2的传感器元件4a、4b、4c测量到该传感器装置的柔顺元件（3）的振动的强烈增加的情况下，该空气动力学元件1的桨距角P通过控制单元8来调整。

在附图中，相同的附图标记自始至终表示相同的物体。附图中的物体不一定按比例绘制。

尽管已采用优选实施例及其上的变型的形式公开了本发明，但将理解的是，对其能够作出许多附加的修改和变型，而不脱离本发明的范围。为清楚起见，要理解的是，贯穿本申请对“一”、“一个”或“一种”的使用并不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或元件。提及“单元”或“装置”并不排除使用多于一个单元或装置。

尽管已采用优选实施例及其上的变型的形式公开了本发明，但将理解的是，对其能够作出许多附加的修改和变型，而不脱离本发明的范围。

为清楚起见，要理解的是，贯穿本申请对“一”、“一个”或“一种”的使用并不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或元件。

Claims (13)

1.一种用于检测空气动力学元件上的流分离的传感器装置，包括：

具有空气动力学和/或结构特性的多个柔顺元件，所述柔顺元件构造成在空气动力学元件的后缘下游的气流中允许流引起的振动运动，其中，所述多个柔顺元件被构造为梳结构的丝状体或锯齿的齿，或者构造为风力涡轮机叶片的梳状锯齿或梳状后缘处理装置的丝状体；

传感器元件，其构造成测量所述多个柔顺元件的振动；

比较器单元，所述比较器单元构造成确定柔顺元件的振动是否超过预定阈值；以及

信号单元，所述信号单元构造成基于柔顺元件的振动来创建控制信号，其中，在测量结果超过所述预定阈值的情况下，所述控制信号被配置成使风力涡轮机的控制单元偏置，以根据所述控制信号来调整所述空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述多个柔顺元件中的柔顺元件具有细长形状，所述细长形状具有大于3比1的长宽比，并且被构造成垂直于所述空气动力学元件的所述后缘附接。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，柔顺元件具有：

1cm的最小长度，

和/或

20cm的最大长度，

和/或

1mm的最小宽度，

和/或

40mm的最大宽度。

4.根据权利要求1所述的传感器装置，包括从共同的根部元件突出的多于两个柔顺元件，其中，所述柔顺元件被布置成平行于彼此，从而具有：

1mm的与相邻柔顺元件的最小间距，和/或10mm的与相邻柔顺元件的最大间隔。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述传感器元件包括：

用于光学测量的传感器，

或者

与柔顺元件连接的应变仪传感器或形成为应变仪元件的柔顺元件，

或者

加速度计，其被安装在所述柔顺元件上，从而测量所述柔顺元件的加速度，

或者

声学传感器，其测量所述空气动力学元件中的声波。

6.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，确定所述柔顺元件的所述振动是否超过所述预定阈值包括确定所述振动的振幅或能量、升力系数或者所述传感器元件的应变仪信号、加速度信号或声学信号是否超过所述预定阈值。

7.一种空气动力学元件，包括根据权利要求1所述的传感器装置，所述传感器装置位于所述空气动力学元件的所述后缘的下游。

8.一种用于控制根据权利要求7所述的空气动力学元件的迎角的方法，包括以下步骤：

-测量所述空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动，以及

-基于所述振动的测量结果来调整所述空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度。

9.根据权利要求8所述的方法，包括以下步骤：

a)在所述空气动力学元件的第一桨距角下在不同时间测量柔顺元件的振动强度，

b)将步骤a)的测量结果与预定阈值比较，

c)如果所述测量结果超过所述预定阈值，则将所述空气动力学元件的所述桨距角从所述第一桨距角改变为第二桨距角，

d)在所述空气动力学元件的所述第二桨距角下测量柔顺元件的振动强度，以及

e)重复步骤b)至d)，直到在所述第二桨距角下的所述振动强度的测量结果低于所述预定阈值，其中，所述第二桨距角与所述第一桨距角相差小于5°。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在测量具有不同桨距角和/或不同旋转速度和/或在不同风速期间的振动的同时，所述阈值利用校准测量来确定。

11.根据权利要求8所述的方法，包括以下步骤：

-在所述空气动力学元件的不同桨距角下测量所述空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动，以及

-在所述测量结果超过预定阈值的情况下，沿已测量到较弱振动的桨距角的方向调整所述空气动力学元件的桨距角。

12.一种用于调整气流在根据权利要求7所述的空气动力学元件上的迎角的控制装置，包括：

测量所述空气动力学元件的传感器装置的柔顺元件的振动的装置、测量所述柔顺元件的振动强度的传感器元件以及比较器单元，所述比较器单元构造成确定所述振动强度是否超过预定阈值，以及

控制单元，其构造成基于所述振动的测量结果来调整所述空气动力学元件的桨距角和/或旋转速度；以及信号单元，其用于使所述调整偏置。

13.一种风力涡轮机，包括根据权利要求7所述的空气动力学元件和控制装置。