CN116242265A - 检测风力设备转子叶片的至少一个第一扭转的传感器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测风力设备的转子叶片(1)的至少一个第一扭矩(φ1)的传感器组件。传感器组件包括第一光源(12.1)、第一发射侧偏振器(14.1)、第一和第二探测器元件(24.1,24.2)以及第一和第二接收侧偏振器(22.1,22.2)。第一发射侧偏振器(14.1)用于产生作为第一发射光(13.1)的线偏振光。第一接收侧偏振器(22.1)的偏振平面的取向与第二接收侧偏振器(22.2)的偏振平面的取向彼此不同。传感器组件具有用于产生作为第二发射光(13.2)的非偏振光的第二光源(12.2)。

Description

检测风力设备转子叶片的至少一个第一扭转的传感器组件
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于检测风力设备的转子叶片的至少一个第一扭转的传感器组件。
背景技术
EP3467463A1公开了一种用于确定作用到物体上的扭矩的扭转传感器。扭转传感器包括辐射源和辐射探测器，辐射源和辐射探测器彼此间隔开地布置在物体处。辐射源向辐射探测器放射电磁辐射的辐射束。辐射探测器检测至少一个测量参量，所述测量参量与辐射束打到辐射探测器所在的入射区域有关。在图7至图9中所示的示例中，进行使用线偏振光，该线偏振光的取向用于扭转测量。
DE102016125730A1公开了一种这种类型的传感器组件，在该传感器组件中，通过测量偏振的转动来进行扭转测量。不使用自由喷射路径。取而代之，光通过玻璃光纤从发射单元传导到接收单元。
此外，在现有技术中已知基于摄像头的系统用于扭转测量。所述基于摄像头的系统通常对污染相对敏感并且具有相对较小的测量带宽。
发明内容
本发明基于以下任务，提出一种用于检测风力设备的转子叶片的至少一个第一扭转的传感器组件，该传感器组件简单且鲁棒地构造并且借助该传感器组件可以实现对转子叶片的精确探测。
根据本发明，所述任务通过具有权利要求1的特征的传感器组件来实现。
根据本发明构造的传感器组件用于检测风力设备的转子叶片的至少一个第一扭转。所述传感器组件具有用于产生光的第一光源和在光传播方向上布置在所述第一光源之后的用于产生作为第一发射光的线偏振光的第一发射侧偏振器。所述传感器组件具有第一探测器元件和第二探测器元件。所述第一探测器元件和所述第二探测器元件如此布置和构造，使得所述第一探测器元件和所述第二探测器元件至少接收第一发射光。所述传感器组件具有在光传播方向上布置在所述第一探测器元件之前的第一接收侧偏振器和在光传播方向上布置在所述第二探测器元件之前的第二接收侧偏振器。所述第一接收侧偏振器的偏振平面的取向与所述第二接收侧偏振器的偏振平面的取向彼此不同。所述传感器组件具有用于产生作为第二发射光的非偏振光的第二光源。所述第一探测器元件和所述第二探测器元件如此布置和构造，使得所述第一探测器元件和所述第二探测器元件接收第二发射光。
第一和第二光源优选地在垂直于转子叶片的纵向轴线的方向上并排布置。
优选地，在所述第二光源与由所述第一探测器元件和所述第二探测器元件形成的一对之间没有布置发射侧偏振器。通过第二光源(或呈非偏振光形式的第二发射光)可对由第一探测器元件产生的第一测量信号和由第二探测器元件产生的第二测量信号进行平衡(Abgleich)。
有利的是，所述传感器组件具有第一至第三运行模式，其中，所述传感器组件构造成用于在所述第一至第三运行模式之间循环地切换。由此，可以重复(连续地)执行上述平衡。这尤其是在传感器组件的长时间运行期间是有利的。
有利的是，在第一运行模式中，所述第一光源和所述第二光源被关断，在第二运行模式中，所述第一光源被关断，并且所述第二光源被打开，并且在第三运行模式中，所述第一光源被打开，并且所述第二光源被关断。在第一运行模式中优选进行暗电流测量。在第二运行模式中优选进行上述平衡。在第三运行模式中，尤其是进行传感器组件的正常运行(扭矩测量)。
有利的是，传感器组件具有布置在第一位置处的发射单元和多个沿所述转子叶片的弯曲线布置在第二至第n位置(例如n=4)处的发射-接收单元，所述发射单元包括第一光源、第一发射侧偏振器和第二光源，所述发射-接收单元中的第一发射-接收单元包括第一探测器元件和第二探测器元件以及第一接收侧偏振器和第二接收侧偏振器，所述第一发射-接收单元包括用于产生光的第三光源和在光传播方向上布置在所述第三光源之后的第二发射侧偏振器，所述第三光源和所述第二发射侧偏振器构造成用于产生作为第三发射光的线偏振光，并且所述第一发射-接收单元包括用于产生作为第四发射光的非偏振光的第四光源。通过发射单元和发射-接收单元可以形成用于在弯曲的转子叶片中进行扭转测量的测量链(计量链)。这尤其在具有从出厂起(在工厂侧)预定的弯曲部(所谓的预弯曲部)的转子叶片的情况下是有利的。
此外，有利的是，所述第一光源和所述第一发射侧偏振器构造成用于如此产生作为第一发射光的线偏振光，使得所述线偏振光的偏振方向平行或垂直于第二方向，并且所述第二方向由所述转子叶片的预定的弯曲部限定。由此，可以使由于偏振状态(或偏振方向)投影到第一和第二接收侧偏振器上而引起的测量误差减少或最小化，所述第一和第二接收侧偏振器例如在无负载下由于转子叶片的预定的弯曲部而倾斜。
优选地，所述第一光源和所述第二光源相对于彼此如此布置，使得所述第一光源和所述第二光源基本上以相同的立体角放射。
例如，所述第一光源和/或所述第二光源分别是非相干光源，优选是LED或激光器。
第一光源也可以称为测量光源，并且第二光源也可以称为平衡光源。
通过本发明能够借助简单且鲁棒地构造的传感器组件实现转子叶片的至少一个第一扭转的精确探测，该第一扭转相对于第一和第二位置限定。该探测基本上独立于环境条件的变化(例如温度波动和/或湿度波动)或独立于天气(例如轻雾)进行。由此实现了转子叶片检测的高精度，尤其是在传感器组件的长时间运行期间转子叶片检测的高精度。本发明还实现以相对高的带宽(例如，在数kHz的数量级下)检测第一扭转和/或另外的扭转。由此，尤其可以可靠地识别或检测转子叶片的颤动运动。此外，可以探测在不同负载条件下的第一扭转和/或另外的扭转(例如，转子叶片在正或负Z方向上的分别不同弯曲部)。为此，尤其可以使用布置在转子叶片中的计量链。
本发明的有利构造方案可以在从属权利要求中得出。
本发明的其他细节和优点借助以下结合附图对本发明的实施例的描述来阐释。
附图说明
附图中：
图1a示出用于阐明转子叶片的第一和第二扭转的示例性转子叶片的透视图；
图1b示出根据第一实施例的示例性传感器组件的框图；
图2示出根据第二实施例的示例性传感器组件的框图；
图3示出根据第三实施例的示例性传感器组件的框图；
图4示出根据第四实施例的示例性传感器组件的框图；
图5a示出具有发射单元和多个发射-接收单元以用于形成计量链的示例性转子叶片的透视图；
图5b示出根据图5a的发射单元和发射-接收单元的框图；
图5c示出根据图5b的发射单元的框图；
图5d示出根据图5b的发射-接收单元中的第一发射-接收单元的框图；以及
图6示出根据图5a的转子叶片在第一视线区域中的剖视图，其带有多个在X方向上并排布置的接收单元；
图7示出根据第五实施例的示例性传感器组件的框图；
图8示出根据第六实施例的示例性传感器组件的框图；
图9示出根据第七实施例的示例性传感器组件的框图；
图10示出根据第八实施例的示例性传感器组件的框图；
图11示出用于检测角度的单元的示意图，所述单元可用于根据图9或10的传感器组件中；
图12示出根据第九实施例的示例性传感器组件的框图；
图13a以俯视图示出根据图8的传感器组件的布置在示例性的(备选的)第一或第二位置处的第二光源的光路的示意图；以及
图13b以侧视图示出根据图13a的光路的示意图。
具体实施方式
相同的元件或功能相同的元件在图中设有相同的附图标记。
图1a示出示例性的转子叶片1的透视图以示出转子叶片1的第一和第二扭转φ1、φ2。转子叶片1具有纵向轴线L1。第一扭转φ1相对于第一位置P1和第二位置P2限定。第二扭转φ2相对于第二位置P2和第三位置P3限定。第一至第三位置P1至P3分别沿转子叶片1的纵向延伸部布置成彼此间隔开。
如图1a中所示，转子叶片1具有预定弯曲部T1(预弯曲部)。预定弯曲部T1相对于纵向轴线L1限定。例如，预定弯曲部T1在负Z方向上延伸(参见图1a)。
第一方向(X方向)或坐标轴X垂直于纵向轴线L1。第二方向(Z方向)或坐标轴Z通过转子叶片1的预定弯曲部T1限定。第三方向(Y方向)或坐标轴Y平行于纵向轴线L1。图1a中所示的坐标系由第一至第三方向(坐标轴X、Z、Y)形成。
第一位置P1例如相应于转子叶片1的叶片根部处或附近的位置。第三位置P3例如相应于转子叶片1的叶片尖部处或附近的位置。第二位置P2例如相应于转子叶片1内部的位置。例如，第二位置P2布置在第一和第三位置P1、P3之间。
下面借助图1b和2至4说明第一至第四实施例。根据第一至第四实施例的传感器组件用于相应检测第一扭转φ1(参见图1a)。
根据第一实施例的传感器组件包括用于产生光的第一光源12.1和在光传播方向上布置在第一光源12.1之后的用于产生作为第一发射光13.1的线偏振光的第一发射侧偏振器14.1。第一发射光13.1具有相应于预定立体角的放射特性(参见图1b)。
根据图1b的传感器组件包括第一探测器元件24.1和第二探测器元件24.2。第一探测器元件24.1和第二探测器元件24.2如此布置和构造，使得第一探测器元件和第二探测器元件至少接收第一发射光13.1。如图1b中所示，第一和第二探测器元件24.1,24.2并排布置在垂直于光轴线O1的平面(即X-Z平面)中。光轴线O1优选平行于纵向轴线L1。
根据图1b的传感器组件包括在光传播方向上布置在第一探测器元件24.1之前的第一接收侧偏振器22.1和在光传播方向上布置在第二探测器元件24.2之前的第二接收侧偏振器22.2。第一接收侧偏振器22.1的偏振平面的取向与第二接收侧偏振器22.2的偏振平面的取向彼此不同。
第一发射侧偏振器14.1和第一接收侧偏振器22.1以及第二接收侧偏振器22.2也可以称为线偏振器。优选地，第一接收侧偏振器22.1的偏振平面的取向和第二接收侧偏振器22.2的偏振平面的取向彼此垂直(即成90°角)。
根据图1b的传感器组件具有用于产生作为第二发射光13.2的非偏振光的第二光源12.2。第二发射光13.2具有相应于预定立体角的放射特性(再次参见图1b)。如图1b中所示，第一和第二光源12.1、12.2在垂直于光轴线O1的方向(即在X方向)上并排布置。
第一和第二光源12.1、12.2相对于彼此如此布置，使得第一和第二光源基本上以相同的立体角放射。换言之，第一和第二光源12.1、12.2的放射特性的立体角基本上一致。
参考图1b，第一和第二光源12.1、12.2具有光轴线O1作为共同(基本上相同)的光轴线。
如图1b中所示，第一探测器元件24.1和第二探测器元件24.2如此布置和构造，使得第一探测器元件和第二探测器元件接收第二发射光13.2。此外，在图1b中示出，在第二光源12.2与由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对之间没有布置发射侧偏振器。换言之，第一发射侧偏振器14.1仅布置在第一光源12.1与由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对之间。因此，由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对一方面用于接收呈线偏振光形式的第一发射光13.1，并且另一方面用于接收呈非偏振光形式的第二发射光13.2。
参考图1b，传感器组件具有评价单元26，该评价单元用于根据由第一探测器元件24.1产生的第一测量信号25.1以及根据由第二探测器元件24.2产生的第二测量信号25.2产生表明第一扭转φ1的量度的输出信号S1。
例如，通过评价单元26进行由第一和第二测量信号25.1,25.2的差与和的商的形成。
在第一实施例中，由第一和第二光源12.1、12.2和第一发射侧偏振器14.1形成发射单元10。此外，在第一实施例中，由第一和第二探测器元件24.1,24.2、第一和第二接收侧偏振器22.1,22.2以及评价单元26形成接收单元20。图1b所示的系统100又由发射单元10和接收单元20形成。
根据第二实施例的传感器组件与根据第一实施例的传感器组件的不同之处在于，该传感器组件具有在光传播方向上至少布置在第一光源12.1之后的发射侧滤色器16以及在光传播方向上布置在第一和第二探测器元件24.1,24.2之前的接收侧滤色器21。发射侧滤色器16的透过波长与接收侧滤色器21的透过波长相同。尤其是，发射侧滤色器16共同配属给第一和第二光源12.1、12.2(参见图2)。
在第二实施例中，由元件12.1、12.2、14.1和16形成发射单元10。此外，在第二实施例中，由元件24.1,24.2,22.1,22.2,21和26形成接收单元20。图2所示的系统100又由发射单元10和接收单元20形成。
通过发射侧滤色器16和接收侧滤色器21使根据图2的系统100的发射单元10和接收单元20彼此相协调。也就是说，接收单元20仅对具有由发射单元10(或发射侧滤色器16)预定的波长的第一和第二发射光13.1、13.2灵敏。反过来，接收单元20对其它波长的发射光不灵敏，所述其它波长的发射光不同于具有预定波长的第一和第二发射光13.1、13.2。
备选于第二实施例，根据图1ｂ的传感器组件可以构造成用于对分别具有预定频率的第一和/或第二光源12.1、12.2进行调制，以便产生第一或第二发射光13.1、13.2作为调制的发射光，以便获得由第一探测器元件24.1产生的调制的第一测量信号25.1和由第二探测器元件24.2产生的调制的第二测量信号25.2。在这种情况下，评价单元26构造成用于根据调制的第一和第二测量信号25.1,25.2产生输出信号S1。
通过前述调制实现了：根据图1b的系统100的发射单元10和接收单元20彼此相协调。也就是说，接收单元20仅对具有由发射单元10 (或第一和/或第二光源12.1、12.2的调制) 预定的频率的第一和第二发射光13.1、13.2灵敏。反过来，接收单元20对其它频率的发射光不灵敏，所述其它频率的发射光不同于具有预定频率的第一和第二发射光13.1、13.2。
根据第三实施例的传感器组件与根据第二实施例的传感器组件的不同之处在于以下结构特征：传感器组件具有与第一光源12.1耦合的第一发射侧光波导18.11和与第二光源12.2耦合的第二发射侧光波导18.21。传感器组件具有与第一发射侧光波导18.11耦合的第一发射侧透镜元件18.12和与第二发射侧光波导18.21耦合的第二发射侧透镜元件18.22。传感器组件具有与第一探测器元件24.1耦合的第一接收侧光波导28.11和与第二探测器元件24.2耦合的第二接收侧光波导28.21。传感器组件具有与第一接收侧光波导28.11耦合的第一接收侧透镜元件28.12和与第二接收侧光波导28.21的耦合的第二接收侧透镜元件28.22。第一和第二发射侧透镜元件18.12,18.22以及第一和第二接收侧透镜元件28.12,28.22分别布置在转子叶片1的纵向延伸的部分之内。此外，第一和第二光源12.1,12.2以及第一和第二探测器元件24.1,24.2分别布置在转子叶片1的纵向延伸的部分之外(例如在叶片根部中或附近或在整个转子叶片1之外)。
由此实现了(纯)光学元件(尤其是元件18.12,18.22,28.12,28.22)与具有有源电子器件的元件(尤其是元件12.1,12.2,24.1,24.2)的解耦(或分离)。这是有利的，因为可以避免使具有有源电子器件的元件发生损坏或破坏，例如由于风力设备中的雷击而使具有有源电子器件的元件发生损坏或破坏。
由元件12.1,12.2形成发射单元10的第一部分10.1。由元件18.12、18.22、14.1、16形成发射单元10的第二部分10.2。由元件24.1,24.2,26形成接收单元20的第一部分20.1。由元件28.12,28.22,22.1,22.2,21形成接收单元20的第二部分20.2。图3中所示的系统100又由发射单元10和接收单元20形成。
第一和第二发射侧光波导18.11、18.21分别为多模光纤或单模光纤，且第一和第二接收侧光波导28.11,28.21分别为多模光纤。多模光纤尤其是具有大的芯和合适的数值孔径的光纤。根据图3的传感器组件尤其是被动式测量配置。
根据第四实施例的传感器组件与根据第二实施例的传感器组件的不同之处在于以下结构特征：传感器组件具有回射器30，该回射器在光传播方向上在第一光源12.1之后并且与第一发射侧偏振器14.1固定连接。第一光源12.1、第一探测器元件24.1和第二探测器元件24.2在垂直于转子叶片1的纵向轴线L1的第一方向(X方向)上并排布置。第二光源12.2布置在由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对和回射器30之间(参见图4)。
在图4中示出两个箭头R1、R2。箭头R1表示从第一光源12.1到回射器30的光传播方向。箭头R2表示从回射器30到由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对的光传播方向。如图4中所示，第二光源12.2在光传播方向上(箭头R2)布置在回射器30之后。在图4中还示出第二光源12.2的第二发射光13.2(与第一发射光13.1一起)打到由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对上。
参考图4，除了发射侧滤色器16和接收侧滤色器21之外，还设置有另外的滤色器32。所述另外的滤色器32一方面布置在第一光源12.1和回射器30之间，并且另一方面布置在由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对和回射器30之间。回射器30用于使光传播方向转向，如它通过箭头R1、R2所示。
由元件12.1、16形成发射单元10的第一部分10.1。由元件14.1、30、32形成发射单元10的第二部分10.2。由元件24.1,24.2,22.1,22.2,21,26形成接收单元20。图4中所示的系统100又由发射单元10和接收单元20形成。
在第四实施例中实现了传感器组件的特别紧凑的结构。尤其是，回射器30可以布置在转子叶片1的叶片尖部中。
当转子叶片1扭转时，回射器30和第一发射侧偏振器14.1共同转动，由此反射的光(即第一发射光13.1)的偏振方向也转动。该偏振转动借助接收单元20探测。
可以设想在发射单元10的第一部分10.1的视场中布置多个回射器以及布置多个分别与回射器相配属的接收单元。在此，可以设置多个分别与回射器相配属的发射侧滤色器和多个分别与接收单元相配属的接收侧滤色器。这些发射侧滤色器和那些接收侧滤色器尤其彼此相协调。换言之，对于每个颜色编码的回射器，现在存在以相同颜色编码的接收单元。为了能够确定相应的接收单元的探测器元件的线性常数(参见后面对传感器组件的示例性运行的阐释内容)，在这种情况下，第二光源12.2如此安置在相应的接收单元处或附近，使得第二光源12.2以相同的光功率加载第一和第二探测器元件24.1,24.2。
下面阐释传感器组件的运行。传感器组件具有第一至第三运行模式。传感器组件构造成用于在第一和第三运行模式之间循环切换。
运行模式限定如下(参见图1b)：在第一运行模式中，第一和第二光源12.1、12.2被关断。在第二运行模式中，第一光源12.1被关断并且第二光源12.2被打开。第三种运行模式中，第一光源12.1被打开，并且第二光源12.2被关断。第三运行模式也可以称为测量模式。第二运行模式也可以称为平衡模式。在第一运行模式中，尤其进行暗电流的测量。
通过上文阐释的循环切换，可以尤其是在长时间运行期间重复地(连续地)执行传感器组件(或第一和第二探测器元件24.1,24.2)的平衡。由此实现了转子叶片1的探测的高精度，尤其是在长时间运行时发生环境条件变化的情况下。在一定程度上对传感器组件进行持续平衡(在线信号平衡)。
在图5a至5d中示出计量链的细节。如图5a中可看出的，计量链设置在弯曲的转子叶片1中。
在图5a中，示出四个不同的位置P1到P4(即n=4)。图5a中的第一位置P1尤其相应于图1a中的第一位置P1。图5a中的第二至第四位置P2至P4相应于沿转子叶片1的纵向延伸部布置的多个位置。第一和第二位置P1、P2布置成彼此隔开第一距离(第一视线A1)。第二和第三位置P2、P3布置成彼此隔开第二距离(第二视线A2)。第三和第四位置P3、P4布置成彼此隔开第三距离(第三视线A3)。由第一至第三视线A1至A3形成曲线。该曲线基本上相应于转子叶片1的弯曲线。如图5a中示例性示出的，转子叶片1在负Z方向上弯曲。
在根据图5a的实施例中，传感器组件具有布置在第一位置P1处的发射单元102-1和沿转子叶片１的弯曲线布置在第二至第四位置P2至P4处的多个发射-接收单元102-2、102-3、102-4。由发射单元102-1和发射-接收单元102-2至102-4形成的计量链示意性地在图5b中示出。参考图5c，发射单元102-1包括第一光源12.1、第一发射侧偏振器14.1和第二光源12.2。参考图5d，发射-接收单元102-2至102-4中的第一发射-接收单元102-2包括第一和第二探测器元件24.1,24.2以及第一和第二接收侧偏振器22.1,22.2。如图5d中可看出的，第一发射-接收单元102-2还包括用于产生光的第三光源12.3和在光传播方向上布置在第三光源12.3之后的第二发射侧偏振器14.2。第三光源12.3和第二发射侧偏振器14.2构造成用于产生作为第三发射光的线偏振光。在图5d中还可以看出，第一发射-接收单元102-2包括第四光源12.4，用于产生非偏振光作为第四发射光。
图5c中的发射单元102-1尤其是相应于图1b中的发射单元10。图5d中的第一发射-接收单元102-2的接收单元20尤其是相应于图1b中的接收单元20。由图5d中的元件12.3、12.4和14.2形成另外的发射单元10。图5d中的接收单元20是第一发射-接收单元102-2的一部分。此外，图5d中的所述另外的发射单元10是第一发射-接收单元102-2的一部分。
发射-接收单元102-2至102-4中的第二和第三发射-接收单元102-3、102-4分别与第一发射-接收单元102-2类似地构造。第一发射-接收单元102-2用于产生输出信号S1，该输出信号表明第一扭转φ1的量度(参见图5b)。第二和第三发射-接收单元102-3、102-4分别用于产生输出信号S2、S3，所述输出信号表明第二或第三扭转φ2、φ3的量度(参见图5b)。
通过上文阐释的计量链来实现在沿转子叶片1的弯曲线布置的多个位置(例如位置P1至P4)上的扭转测量。
在该扭转测量中有利的是，第一光源12.1和第一发射侧偏振器14.1构造成用于如此产生作为第一发射光13.1的线偏振光，使得线偏振光的偏振方向平行或垂直于第二方向Z。这在图5a中对于第一视线A1通过双箭头D1示出。这类似地适用于图5a中的第二和第三视线A2、A3(双箭头D2、D3)。
由第一和第二发射光13.1、13.2(参见图1b)形成第一总发射光103-1(参见图5c)。由第三发射光和第四发射光形成第二总发射光103-2(参见图5d)。参考图5b，发射单元102-1和第一至第三发射-接收单元102-2至102-4也可以称为计量块。如图5b中示意性示出的，在计量块102-1、102-2之间发生第一总发射光103-1的传输。在图5b中还示意性地示出在计量块102-2、102-3之间发生第二总发射光103-2的传输。这类似地适用于第三和第四总发射光103-3、103-4的传输(或发射)(参见图5b)。
参考图5c，发射单元102-1可以如此构造，使得产生具有预定的第一波长λ1的第一和第二发射光13.1、13.2(即第一总发射光103-1).参考图5d，第一发射-接收单元102-2可以如此构造，使得产生具有预定的第二波长λ2的第三发射光和第四发射光(即第二总发射光103-2)。预定的第一波长λ1和预定的第二波长λ2有利地彼此不同。
为了产生预定的第一和第二波长λ1、λ2，可以在光传播方向上在第一和第二光源12.1、12.2之后或在光传播方向上在第三和第四光源12.3、12.4之后布置相应的发射侧滤色器(在图5c和5d中未示出)。
以类似的方式，可以产生具有预定的第三或第四波长的第三和第四总发射光103-3、103-4。参考图5b，由此发生具有预定的、相应不同的波长的第一至第四总发射光103-1至103-4的传输(或发射)(其中，相邻的计量块分别以波长选择性的方式彼此相协调)。由此实现了：计量块102-2仅对计量块102-1的第一总发射光103-1灵敏，计量块102-3仅对计量块102-2的第二总发射光103-2灵敏，等等。
如果例如刚好这样多的风流入到风力设备上并且引起转子叶片1基本上是直的并且预弯曲部(参见图1a中的附图标记T1)被完全补偿(或消失)则，上述预定的、相应不同的波长用于计量链的使用是有利的。在这种情况下，即可能发生，例如计量块102-3不仅接收计量块102-1的第一总发射光103-1而且接收计量块102-2的第二总发射光103-2。
图6示例性地示出根据图5a的转子叶片1在第一视线A1的区域中的横截面视图，其带有多个在X方向上并排布置的并且在Y方向上依次布置的接收单元202。接收单元202包括沿第一水平平面Q1布置的第一至第三接收单元202-1至202-3。第一水平平面Q1相应于接收单元202在预定风速下的标称位置。在图6中还示出第二和第三水平平面Q2、Q3。第二水平平面Q2相应于在如下风速情况下接收单元202的位置，该风速大于预定风速。第三水平平面Q3相应于在如下风速情况下接收单元202的位置，该风速低于预定风速。如图6中示意性示出的，接收单元202分别处于入射区域C内。入射区域C由第一和第二发射光13.1、13.2形成(参见图1b)。
图6中的第一至第三接收单元202-1至202-3分别相应于图1b中的接收单元20。第一至第三接收单元202-1至202-3沿转子叶片1的纵向延伸部布置在多个位置处(即，在Y方向上依次布置)，以形成多个用于扭转测量的测量点。由此，能够在视线内(即图5a中的第一视线A1)或在转子叶片1的一部段内(其中，该部段在图5a中在第一和第二位置P1、P2之间延伸)在多个测量点处进行扭转测量。
通过上述布置结构实现了：第一和第二发射光13.1、13.2通过第一至第三接收单元202-1至202-3的接收对于转子叶片1的每个预定弯曲部T1都能实现或维持。在此，第一至第三接收单元202-1至202-3尤其如此布置，使得所述第一至第三接收单元不阻挡彼此相对于发射器(即图1b中的发射单元10)的视线。
例如，第一和/或第二光源12.1、12.2分别是非相干光源，优选地是LED(例如具有高功率的LED)或激光器。
参考图1b，第一光源12.1和第一发射侧偏振器14.1彼此固定连接。此外有利的是，第一发射光13.1具有相对小的发散度，从而第一发射光13.1基本上仅打到由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对上(而不打到转子叶片1的内侧面上)。另一方面，由发散度确定的接收面应如此大，使得由第一和第二探测器元件24.1,24.2形成的一对不离开该接收面，尤其是在转子叶片1弯曲时不离开该接收面。
例如，第一和第二探测器元件24.1,24.2分别由光电二极管组成。
参考图1b，第一和第二探测器元件24.1,24.2分别与第一和第二接收侧偏振器22.1,22.2固定连接。第一和第二探测器元件24.1,24.2优选地用于检测彼此垂直取向(即角度＝90°)的两个偏振状态，例如用s极和p极表示。在转子叶片1没有扭转的情况下，第一发射光13.1的偏振方向例如与第一和第二接收侧偏振器22.1,22.2的相应的偏振平面成45°角(参考角)取向。这种布置结构在评价方面是有利的。然而，在元件22.1,22.2之间的接收单元20处的偏振状态的其他取向(例如，角度≠90°)也是可以设想的。
输出信号S1表明第一扭转φ1的量度(或第一扭转的角度φ1的量度)。例如，输出信号S1被传输给风力设备的控制器。
下面阐释传感器组件的运行的更详细的细节(参见根据图1b的评价单元26)。
例如，第一和第二测量信号25.1,25.2通过以下关系式给出：
Figure 489926DEST_PATH_IMAGE001
(方程式1)
Figure 407066DEST_PATH_IMAGE002
(方程式2)
这里，Ip和Is是第一和第二探测器元件24.1,24.2的光电流(测量信号)。下标s和p在此例如表示彼此正交的偏振状态。此外，α、β是第一和第二探测器元件24.1,24.2的线性常数。尤其要注意的是，线性常数α、β对于第一和第二探测器元件24.1,24.2是不同的(即α≠β)。I0是由第一和第二探测器元件24.1,24.2接收的标称的光电流。Ipd和Isd是第一和第二探测器元件24.1,24.2的暗电流。(角度φ1相应于由转子叶片1的第一扭转的变化引起的偏振转动或偏振方向的角度与参考角度的偏差)。
在第一步骤中平衡上述测量信号Ip和Is。为此，首先检测暗电流Ipd和Isd(所谓的暗电流平衡)。在暗电流平衡时，激活第一运行模式(即，第一和第二光源12.1、12.2被关断)。
如果现在已知暗电流Ipd和Isd，则接下来确定两个探测器元件24.1,24.2的线性常数α、β。为此，激活第二运行模式(即，第一光源12.1被关断，并且第二光源12.2被打开)。现在由两个探测器元件24.1,24.2检测到相同(一样大)的光强，从而测量信号Ip和Is必定是相同的。因此，在测量信号Ip和Is方面的差异仅由线性常数α、β引起，并且因此可以被平衡。
通过传感器组件将测量信号Ip和Is缩放到相同的值(例如，在评价单元26的数字部分中进行AD转换之后适配光电流的放大或缩放)。
如果参数α、β、Ipd和Isd已知，则上述两个关系式(方程式1和2)可以简化为：
Figure 983541DEST_PATH_IMAGE003
(方程式3)
Figure 378750DEST_PATH_IMAGE004
(方程式4)
现在可以在第二步骤中开始正常运行(扭矩测量)。为此，激活第三运行模式(即，第一光源12.1被打开，并且第二光源12.2被关断)。此外，求得测量信号Ip和Is的差与和，并且将其相除，以便获得第一输出信号S1：
Figure 521018DEST_PATH_IMAGE005
(方程式5)
方程式5可以在使用已知的关系式
Figure 343481DEST_PATH_IMAGE006
的情况下转化为：
Figure 672831DEST_PATH_IMAGE007
(方程6)
对于小角度，则适用近似值：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
(方程式7)
因此，第一输出信号S1表明量度2φ1。尤其是，第一输出信号S1与转子叶片1的第一扭转角φ1的两倍成比例。(角度φ1尤其相应于第一扭转φ1。)
根据图1b的系统100优选地布置在转子叶片1内部。对此备选地，根据图1b的系统100也可以布置在转子叶片1外部处。根据图1b的系统100的发射单元10和根据图1b的系统100的接收单元20尤其刚性地与转子叶片1连接。
为了防止扭转测量受到转子叶片1内部的散射光的干扰，尤其是可以采取两种措施。一方面，能以相对较高的速率执行暗电流平衡，例如每秒执行一次或更快。因此，散射光(该散射光原则上能与暗电流一样明显)可归因于暗电流并且在暗电流平衡中予以考虑并且在计算角度φ1时消除。
另一方面，通过第一和/或第二光源12.1、12.2的优选高频的调制以及对所接收的信号(即调制的第一和第二测量信号25.1,25.2)的评价可正好在此调制频率上消除未被调制的光份额(所谓的锁定放大器原理)。由此也避免了由散射光引起的上述对扭转测量的干扰。
备选地或附加地，上述调制可用于区分沿计量链的部段(即计量块)(参见图5b)。
通过在第一至第三运行模式之间循环地变换(或切换)，可以重复(连续地)进行上文阐释的平衡(即上述的第一和第二步骤)。这可以通过调制(例如通断键控)第一和第二光源12.1、12.2来实现。
尤其是，本发明具有以下优点。针对影响暗电流和信号幅度(参数α、β)的环境影响(如温度、湿度、散射光、季节等)具有大的鲁棒性。这源于信号平衡(即测量信号Ip和Is的平衡)的可能性。该信号平衡能在线地实现，即在风力设备的运行时实现，尤其是在长时间运行时实现。此外，存在有在转子叶片1内部进行扭转测量的可能性。由此，扭转测量可以独立于天气执行。
与基于图像识别并且需要相对大的标记用于图像识别以实现足够高的灵敏度的已知的基于摄像头的系统相比，通过本发明避免了这些标记缺乏紧凑性的问题。通过本发明可以实现更紧凑的结构(即小的发射和接收单元10,20)。这又使传感器组件的装配或安装变得容易。此外，这实现了传感器组件相对于由于可能掉落的生产残留物(例如至多为500克的树脂块)引起的破坏的易受影响性的减小。
本发明能够以相对高的带宽(即至多为数kHz)进行扭转测量。与此相比，已知的基于摄像头的系统具有仅在25Hz至50Hz范围内的最大可能的带宽。此外，通过(可选)使用计量链(参见图5b)，在所有负载条件(即转子叶片1在正/负Z方向上的挠曲)下实现扭转测量。此外，本发明实现在使用相对简单、成本适宜的部件(光源、光电二极管、偏振器等)的情况下进行扭转测量。与具有昂贵摄像头和耗费(计算密集的)图像识别的已知的基于摄像头的系统相比，这尤其是有利的。
根据第五至第九实施例的传感器组件与根据第一实施例的传感器组件的不同之处在于以下结构特征：该传感器组件具有在光传播方向上布置在第一光源12.1之后的分束元件36；38用于将第一发射光13.1的射束α；β；γ至少分裂成第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2。第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2具有相同的强度或彼此具有固定的强度比。第一探测器元件24.1和第二探测器元件24.2如此布置和构造，使得第一探测器元件24.1接收第一子射束α1；β1；γ1并且第二探测器元件24.2接收第二子射束α2；β2；γ2。
固定的强度比理解为在对于所有入射角(例如射束α；β；γ)而言相同的强度比(例如47/53)下通过分束元件36；38进行分裂。要注意的是，射束α；β；γ相应于转子叶片1的“标称”位置或通过发射单元(或发射单元的一部分)由于风载荷而产生的相对于接收单元的移位引起。
在第五至第七实施例中，由元件12.1、14.1形成发射单元10。在第八实施例中，由元件12.1、14.1形成发射单元10的第一部分10.1。此外，在第八实施例中，由另外的光源形成发射单元10的第二部分10.2。根据第五至第七实施例的发射单元10和根据第八实施例的发射单元10的第一部分10.1用于产生第一发射光13.1的射束α；β；γ(参见图7至10)。在图7至10中示出光轴线O1'。光轴线O1'分别平行于第三方向(Y方向)(其中，这当然不再完全适用于弯曲的转子叶片1)并且伸延穿过第一光源12.1。
在根据图7至9的发射单元10或根据图10的发射单元10的第一部分10.1的第一位置中产生射束α。在根据图7至9的发射单元10或根据图10的发射单元10的第一部分10.1的第二位置中产生射束β。在根据图7至9的发射单元10或根据图10的发射单元10的第一部分10.1的第三位置中产生射束γ。这些第一至第三位置相应于转子叶片1在自由度RX、RZ中的初始位置(即非弯曲状态)或相应不同的弯曲。射束α相对于光轴线O1'成0°的角度。射束β和射束γ分别相对于光轴线O1'成不同于0°的角度。下面示例性地以φx表示射束γ的角度。
在此，射束α相应于转子叶片1的“标称”位置。此外，射束β和射束γ分别相应于转子叶片1的如下负载状态，所述负载状态可通过风压而出现。
通过分束元件36；38实现对由于入射的射束(即第一发射光13.1的射束α；β；γ)的角度影响引起的通过第一和第二探测器元件24.1、24.2检测到的光强变化的补偿。由此，又可以避免或至少减少测量(扭转测量)中的系统误差。
在第五至第九实施例中，传感器组件具有在光传播方向上布置在分束元件36；38之前的遮光件34。通过分束元件36；38结合遮光件34，基本上实现了所谓的单场扫描。也就是说，第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2分别从共同的点5(遮光件34平面中的交点)出发(参见图7至10和12)，从而其强度基本相同或对于每个入射角彼此处于固定的(恒定)关系。如图7至10和12中所示，第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2还分别打到第一或第二探测器元件24.1、24.2上，而不会出现两个子射束在两个探测器元件24.1、24.2上的射束轮廓的尤其是不对称的修剪(Beschneidung,有时也称为削波)。由此避免了在由第一探测器元件24.1检测到的光强与由第二探测器元件24.2检测到的光强之间的差异或强度比的变化。这又实现了避免影响扭转测量。
在第五实施例中，分束元件36；38尤其是非偏振分束器36(中性分束器)。非偏振分束器36用于分裂第一发射光13.1的射束α；β；γ。此外，非偏振分束器36用于耦合输入第二光源12.2的第二发射光13.2。第二光源12.2和两个探测器元件24.1、24.2以彼此固定的位置关系布置。此外，在第五实施例中，由元件24.1、24.2、22.1、22.2、26、36、34和12.2形成接收单元20。
备选于非偏振分束器36，可以使用偏振分束器(PBS)。
在第六实施例中，分束元件36；38尤其是光栅38(图8，透射光栅)。根据图8的光栅38用于将第一发射光13.1的射束α；β；γ分裂成第一子射束α1；β1；γ1(第-1衍射级)和第二子射束α2；β2；γ2(第+1衍射级)。优选地，根据图8的光栅38具有平行于第二方向(Z方向或主弯曲方向)的线条方向。此外，在这种情况下，线偏振光(即第一发射光13.1)的偏振方向也平行于第二方向。由此，当转子叶片1在第二方向(Z方向或主弯曲方向)上发生弯曲时，根据图8的用于产生第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2的光栅38的分裂比不改变。此外，根据图8的光栅38可以通过合适的光栅参数选择而如此构造，使得分裂比在转子叶片1在第一方向(X方向或副弯曲方向)上弯曲时仅略有变化，从而对扭转测量的误差贡献可以忽略不计。
如图8中所示，第二光源12.2布置在光栅38和两个探测器元件24.1、24.2之间(或布置在光栅38和两个接收侧偏振器22.1、22.2之间)。第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2位于第一平面(第一X-Y平面)中。第二光源12.2位于第二平面(第二X-Y平面)中。第一X-Y平面和第二X-Y平面在第二方向(Z方向)上彼此错开布置。例如，第一X-Y平面位于第二X-Y平面之上。如图8中所示，第二光源12.2的第二发射光13.2打到两个探测器元件24.1、24.2上(其中，第二发射光13.2从第二X-Y平面出发斜向上朝向两个探测器元件24.1、24.2传播)。此外，在第六实施例中，由元件24.1、24.2、22.1、22.2、26、38、34和12.2形成接收单元20。
根据图13a，根据图8的传感器组件的第二光源12.2可以布置在光栅38的区域中(例如，布置在遮光件34和光栅38之间的备选的第一位置Y1处)。在此，第二光源12.2布置在栅格38的区域下方(参见图13b)。如图13a中示意性所示，第二光源12.2的第二发射光13.2从第一位置Y1出发朝着两个探测器元件24.1、24.2的方向(即在图13a中向右)传播。此外，在图13b中示意性地示出：第二光源12.2的第二发射光13.2从第一位置Y1出发朝向两个探测器元件24.1、24.2斜向上传播。
根据图13a，根据图8的传感器组件的第二光源(此处第二光源12.2')可以布置在两个探测器元件24.1、24.2的区域中(例如，布置在备选的第二位置Y2处)。在此，第二光源12.2'布置在两个探测器元件24.1、24.2的区域下方(参见图13b)。如图13a中示意性所示，第二光源12.2'的第二发射光(此处第二发射光13.2')从第二位置Y2出发朝着光栅38的方向(即在图13a中向左)传播。此外，在图13b中示意性地示出：第二光源12.2'的第二发射光13.2'从第二位置Y2出发朝向光栅38斜向上传播。通过在光栅38处的反射产生子射束ε1、ε2，所述子射束相应于第+1衍射级或第-1衍射级。从光栅38上的入射点出发，子射束ε1朝着第一探测器元件24.1的方向(即在图13a中向右)传播。从光栅38上的入射点出发，子射束ε2朝着第二探测器元件24.2的方向(即在图13a中向右)传播。此外，子射束ε1、ε2分别从光栅38出发斜向上朝向两个探测器元件24.1、24.2传播(参见图13b)。
根据图13a、13b的第二光源12.2(或12.2')的布置/配置可以类似地用于根据图9、10的传感器组件。
在第七实施例中，分束元件36；38尤其是光栅38(图9，透射光栅)。根据图9的光栅38用于将第一发射光13.1的射束α；β；γ分裂成第一子射束α1；β1；γ1，第二子射束α2；β2；γ2和附加的第三子射束α'；β'；γ'。第一子射束α1；β1；γ1相应于第-1衍射级。第二子射束α2；β2；γ2相应于第+1衍射级。第三子射束α'；β'；γ'相应于第0衍射级。根据图9的传感器组件具有用于检测第一发射光13.1的射束α；β；γ相对于光轴线O1'的角度的单元40。该单元40布置在第一和第二探测器元件24.1、24.2之间，从而该单元接收第三子射束α'；β'；γ'。该单元40具有透镜42和在光传播方向上布置在透镜42之后的位置敏感的光电二极管(PSD)44。
根据图9的光栅38优选地在线条方向和/或光栅参数方面类似于根据图8的光栅38来构造。PSD44优选地是二维(2D)PSD。
通过上述单元40检测射束α；β；γ的角度(例如角度φx)并且将其以输出信号S4的形式输出。输出信号S4尤其是表明转子叶片1的弯曲的量度(自由度RX、RZ)。
在其他方面，根据第七实施例的传感器组件基本上相应于根据第六实施例的传感器组件。此外，在第七实施例中，由元件24.1、24.2、22.1、22.2、26、38、34、40和12.2形成接收单元20。
通过第七实施例有利地提供了用于组合测量的传感器组件(即，在自由度RY中的扭转测量结合在自由度RX、RZ中的转子叶片1弯曲的附加测量)。要注意的是，在自由度RX、RZ中的弯曲的量度涉及在发射单元10和接收单元20之间的(已知)距离。如果上述单元40集成在计量链的多个计量块中(例如类似于根据图5a的实施例)，可以沿着转子叶片1进行组合测量以用于完全检测转子叶片1的扭转/弯曲。
第八实施例与第六实施例的不同之处在于，所述另外的光源设置为发射单元10的第二部分10.2(参见图10)。另外的光轴线O2伸延穿过第二部分10.2(另外的光源)。此外，在第八实施例中，具有透镜42和PSD44的单元40(参见第七实施例)布置在所述另外的光轴线O2上。例如，第二部分10.2(另外的光源)用于产生非偏振光。在第二部分10.2的第一位置中产生射束δ1。在第二部分10.2的第二位置中产生射束δ2。在第二部分10.2的第三位置中产生射束δ3。射束δ1；δ2；δ3的取向(或角度)相应于射束α；β；γ的取向(或角度)。示例性地，射束δ3的角度又用φx表示。通过根据图10的单元40例如检测射束δ3的角度(角度φx)并且将其以输出信号S4的形式输出。输出信号S4又表明转子叶片1的弯曲的量度(自由度RX、RZ)。
优选地，伸延穿过发射单元10的第一部分10.1的第一光源12.1的光轴线O1'和伸延穿过第二部分10.2(另外的光源)的另外的光轴线O2彼此平行地布置。
在第八实施例中，由元件24.1、24.2、22.1、22.2、26、38、34、40和12.2形成接收单元20。
图11示出用于检测角度(例如角度φx)的单元40的示意图。根据图11的单元40相应于根据第七或第八实施例的传感器组件的单元40(参见图9或10)。在图11中示出在相对于光轴线(例如，光轴线O2)成0°角的情况下入射的第一射束(射束δ1)以及在相对于光轴线O2成φx角的情况下入射的第二射束(射束δ3)。此外，在图11中示出入射的第二射束δ3在透镜42的焦面中的焦点的示例性的偏移∆x。透镜42具有焦距f。通过PSD44检测透镜42的焦面中的偏移∆x。然后可以经由以下关系确定角度φx：
∆x=tanφx⋅f(方程8)
第九实施例与第六实施例的不同之处在于，发射单元10包括第一光源12.1和第二光源12.2。在光传播方向上在第一和第二光源12.1、12.2之后布置有分束器50。分束器50用于合并第一光源12.1的第一发射光13.1和第二光源12.2的第二发射光13.2。如图12中所示，由分束器50合并的发射单元10的光打到接收单元20上。在图12中，仅示例性地示出平行于光轴线O1'伸延的射束α。
在第九实施例中，在第一光源12.1和第一发射侧偏振器14.1之间布置有透镜46。此外，在第九实施例中，在第二光源12.2和分束器50之间布置有透镜48。
在第九实施例中，由元件12.1、12.2、14.1、50、46、48形成发射单元10。此外，在第九实施例中，由元件24.1、24.2、22.1、22.2、26、38、34形成接收单元20。
代替根据第五至第九实施例的遮光件34，也可以设置有在光传播方向上布置在分束元件36；38之后的第一遮光件和第二遮光件(备选的遮光件组件)。例如，该第一遮光件布置在第一接收侧偏振器22.1和第一探测器元件24.1之间。此外，例如该第二遮光件布置在第二接收侧偏振器22.2和第二探测器元件24.2之间。尤其是，这些第一和第二遮光件可以构造为精密制造的遮光件(孔径)，所述遮光件分别应该关于两个探测器元件24.1、24.2的相应的输入孔径完全对称。与第五至第九实施例相比，备选的遮光件组件与稍高的制造耗费相关联，但是可以在其它方面相同价值地使用。
此外，代替上述第一和第二遮光件，可设置有用于聚焦第一子射束α1；β1；γ1和第二子射束α2；β2；γ2的透镜。由此，两个探测器元件24.1、24.2可以构造得更小。此外，由此使得入射的射束(射束α；β；γ)在两个探测器元件24.1、24.2上发生修剪之前具有更大的角度。

Claims (19)

1.一种传感器组件，其用于检测风力设备的转子叶片(1)的至少一个第一扭转(φ1)，所述传感器组件具有：
用于产生光的第一光源(12.1)和在光传播方向上布置在所述第一光源(12.1)之后的用于产生作为第一发射光(13.1)的线偏振光的第一发射侧偏振器(14.1)；
第一探测器元件(24.1)和第二探测器元件(24.2)，其中，所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)如此布置和构造，使得所述第一探测器元件和所述第二探测器元件至少接收所述第一发射光(13.1)；
在光传播方向上布置在所述第一探测器元件(24.1)之前的第一接收侧偏振器(22.1)和在光传播方向上布置在所述第二探测器元件(24.2)之前的第二接收侧偏振器(22.2)，其中，所述第一接收侧偏振器(22.1)的偏振平面的取向与所述第二接收侧偏振器(22.2)的偏振平面的取向彼此不同；
其特点在于，
所述传感器组件具有用于产生作为第二发射光(13.2)的非偏振光的第二光源(12.2)，
其中，所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)如此布置和构造，使得所述第一探测器元件和所述第二探测器元件接收所述第二发射光(13.2)。
2.根据权利要求1所述的传感器组件，其中，在所述第二光源(12.2)与由所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)形成的一对之间没有布置发射侧偏振器。
3.根据权利要求1或2所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有第一至第三运行模式，其中，所述传感器组件构造成用于在所述第一至第三运行模式之间循环地切换。
4.根据权利要求3所述的传感器组件，其中，在第一运行模式中，所述第一光源(12.1)和所述第二光源(12.2)被关断，其中，在第二运行模式中，所述第一光源(12.1)被关断，并且所述第二光源(12.2)被打开，其中，在第三运行模式中，所述第一光源(12.1)被打开，并且所述第二光源(12.2)被关断。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有在光传播方向上至少布置在所述第一光源(12.1)之后的发射侧滤色器(16)以及在光传播方向上布置在所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)之前的接收侧滤色器(21)，其中，所述发射侧滤色器(16)的透过波长和所述接收侧滤色器(21)的透过波长相同。
6.根据权利要求5所述的传感器组件，其中，所述发射侧滤色器(16)共同地配属给所述第一光源(12.1)和所述第二光源(12.2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件构造成用于分别以预定的频率调制所述第一光源(12.1)和/或第二光源(12.2)，以便产生第一发射光(13.1)或第二发射光(13.2)作为调制的发射光，以获得由所述第一探测器元件(24.1)产生的调制的第一测量信号(25.1)和由所述第二探测器元件(24.2)产生的调制的第二测量信号(25.2)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有与所述第一光源(12.1)耦合的第一发射侧光波导(18.11)和与所述第二光源(12.2)耦合的第二发射侧光波导(18.21)，其中，所述传感器组件具有与所述第一发射侧光波导(18.11)耦合的第一发射侧透镜元件(18.12)和与所述第二发射侧光波导(18.11)耦合的第二发射侧透镜元件(18.22)，其中，所述传感器组件具有与所述第一探测器元件(24.1)耦合的第一接收侧光波导(28.11)和与所述第二探测器元件(24.2)耦合的第二接收侧光波导(28.21)，其中，所述第一光源(12.1)和所述第二光源(12.2)以及所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)分别布置在所述转子叶片(1)的纵向延伸的部分之外。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有在光传播方向上在所述第一光源(12.1)之后并且与所述第一发射侧偏振器(14.1)固定连接的回射器(30)，其中，所述第一光源 (12.1)、所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)在垂直于所述转子叶片(L1)的纵向轴线(L1)的第一方向(X)上并排布置，其中，所述第二光源(12.2)布置在由所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)形成的一对和所述回射器(30)之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有布置在第一位置(P1)处的发射单元(102-1)和多个沿所述转子叶片(1)的弯曲线布置在第二至第n位置(P2-P4)处的发射-接收单元(102-2、102-3、102-4)，其中，所述发射单元(102-1)包括所述第一光源(12.1)、所述第一发射侧偏振器(14.1)和所述第二光源(12.2)，其中，所述发射-接收单元(102-2、102-3、102-4)中的第一发射-接收单元(102-2)包括第一探测器元件(24.1)和第二探测器元件(24.2)以及第一接收侧偏振器(22.1)和第二接收侧偏振器(22.2)，其中，所述第一发射-接收单元(102-2)包括用于产生光的第三光源(12.3)和在光传播方向上布置在所述第三光源(12.3)之后的第二发射侧偏振器(14.2)，其中，所述第三光源(12.3)和所述第二发射侧偏振器(14.2)构造成用于产生作为第三发射光的线偏振光，其中，所述第一发射-接收单元(102-2)包括用于产生作为第四发射光的非偏振光的第四光源(12.4)。
11.根据权利要求10所述的传感器组件，其中，所述发射单元(102-1)如此构造，使得产生具有预定的第一波长(λ1)的第一发射光(13.1)和第二发射光(13.2)，其中，所述第一发射-接收单元(102-2)如此构造，使得产生具有预定的第二波长(λ2)的第三发射光和第四发射光，其中，所述预定的第一波长(λ1)和所述预定的第二波长(λ2)彼此不同。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述第一光源(12.1)和所述第一发射侧偏振器(14.1)构造成用于如此产生作为第一发射光(13.1)的线偏振光，使得所述线偏振光的偏振方向平行或垂直于第二方向(Z)，其中，所述第二方向(Z)由所述转子叶片(1)的预定的弯曲部(T1)限定。
13.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有评价单元(26)，所述评价单元用于根据由所述第一探测器元件(24.1)产生的第一测量信号(25.1)以及根据由所述第二探测器元件(24.2)产生的第二测量信号(25.2)来产生表明第一扭转(φ1)的量度的输出信号(S1)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述第一光源(12.1)和所述第二光源(12.2)相对于彼此如此布置，使得所述第一光源和所述第二光源基本上以相同的立体角放射。
15.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述第一光源(12.1)和/或所述第二光源(12.2)分别是非相干光源，优选是LED或激光器。
16.根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有在光传播方向上布置在所述第一光源(12.1)之后的分束元件(36；38)，所述分束元件用于将所述第一发射光(13.1)的射束(α；β；γ)至少分裂成第一子射束(α1；β1；γ1)和第二子射束(α2；β2；γ2)，其中，所述第一子射束(α1；β1；γ1)和所述第二子射束(α2；β2；γ2)具有相同的强度或彼此具有固定的强度比，其中，所述第一探测器元件(24.1)和所述第二探测器元件(24.2)如此布置和构造，使得所述第一探测器元件(24.1)接收所述第一子射束(α1；β1；γ1)，并且所述第二探测器元件(24.2)接收所述第二子射束(α2；β2；γ2)。
17.根据权利要求16所述的传感器组件，其中，所述传感器组件具有在光传播方向上布置在所述分束元件(36；38)之前的遮光件(34)。
18.根据权利要求16或17所述的传感器组件，其中，所述分束元件(36；38)是非偏振分束器(36)或光栅(38)。
19.根据权利要求18所述的传感器组件，其中，所述分束元件(36；38)为光栅(38)，其中，所述光栅(38)构造成用于将所述第一发射光(13.1)的射束(α；β；γ)分裂成第一子射束(α1；β1；γ1)、第二子射束(α2；β2；γ2)和第三子射束(α'；β'；γ')，其中，所述第一子射束(α1；β1；γ1)相应于第-1衍射级，其中，所述第二子射束(α2；β2；γ2)相应于第+1衍射级，其中，第三子射束(α'；β'；γ')相应于第0衍射级，其中，所述传感器组件具有用于检测所述第一发射光(13.1)的射束(α；β；γ)相对于光轴线(O1')的角度的单元(40)，其中，所述单元(40)布置在第一探测器元件(24.1)和第二探测器元件(24.2)之间，从而所述单元接收所述第三子射束(α'；β'；γ')，其中，所述单元(40)具有透镜(42)和在光传播方向上布置在所述透镜(42)之后的位置敏感的光电二极管PSD(44)。
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