CN209743095U - 一种风力发电机叶片运行数据监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机叶片运行数据监测装置，包括固定架和安装固定机构，所述固定架的一侧固定有部件箱，且部件箱的上方安装有无线接收模块，所述无线接收模块的一侧设置有声发射采集器，且声发射采集器的上方安装有风速传感器，所述安装固定机构的上方安装有连接座，且安装固定机构位于部件箱的一侧，所述连接座的中间设置有连接螺栓，且连接座的上方安装有无线传输模块，所述无线传输模块的外侧安装有数据连接线，且数据连接线的外端连接有叶片监测机构。该风力发电机叶片运行数据监测装置具有分体式监测结构，便于进行安装固定和组合，使用灵活性较高而且可以实时对叶片的多个数值和具体损伤进行监测。

Description

一种风力发电机叶片运行数据监测装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电监测装置技术领域，具体为一种风力发电机叶片运行数据监测装置。

背景技术

风力发电是具有大规模开发前景的清洁能源之一，在当今社会有着重要的社会效益和经济效益，而叶片作为风电机组关节零部件之一，其状态的好坏直接影响着风电机组的发电效率，因为风电设备大型化发展的需要，叶片尺寸不断加大，由于工作环境复杂恶劣、且长期承受交变负荷作用，叶片容易出现脱层、裂纹、磨损等机械损伤，这些损伤不同程度地影响到叶片的力学特性，所以安装相应的叶片监测装置是非常有必要的。

风电场大多位于偏远地区、存在风力机维护、监测困难的问题，而且叶片位于高空、体积大、难以安装相应的监测机构，故难以及时发现早期故障表现出的运动异常，这些早期损伤可能会在恶劣工况下发展为机械故障，造成恶性事故和经济损失，但现有的实时监测装置难以对叶片的多个数值和具体损伤进行监测，而且难以直观发现叶片的具体损伤位置，并且由于叶片结构较为脆弱，需要保持叶片的结构完整性，不便于进行安装，为此，我们提出一种具有分体式监测结构，便于进行安装固定和组合，使用灵活性较高而且可以实时对叶片的多个数值和具体损伤进行监测的风力发电机叶片运行数据监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机叶片运行数据监测装置，以解决上述背景技术中提出的风电场大多位于偏远地区、存在风力机维护、监测困难的问题，而且叶片位于高空、体积大、难以安装相应的监测机构，故难以及时发现早期故障表现出的运动异常，这些早期损伤可能会在恶劣工况下发展为机械故障，造成恶性事故和经济损失，但现有的实时监测装置难以对叶片的多个数值和具体损伤进行监测，而且难以直观发现叶片的具体损伤位置，并且由于叶片结构较为脆弱，需要保持叶片的结构完整性，不便于进行安装的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种风力发电机叶片运行数据监测装置，包括固定架和安装固定机构，所述固定架的一侧固定有部件箱，且部件箱的上方安装有无线接收模块，所述无线接收模块的一侧设置有声发射采集器，且声发射采集器的上方安装有风速传感器，所述安装固定机构的上方安装有连接座，且安装固定机构位于部件箱的一侧，所述连接座的中间设置有连接螺栓，且连接座的上方安装有无线传输模块，所述无线传输模块的外侧安装有数据连接线，且数据连接线的外端连接有叶片监测机构，所述叶片监测机构的外侧连接有损伤监测机构。

优选的，所述安装固定机构包括安装座、太阳能电池板、固定螺口、吸盘、软质密封圈和抽气管，且安装座的外表面设置有太阳能电池板，所述安装座的中间设置有固定螺口，所述安装座的下方安装有吸盘，且吸盘的下方安装有软质密封圈，所述吸盘的中间设置有抽气管。

优选的，所述吸盘的竖直中心线与安装座的竖直中心线位于同一直线上，且连接座的竖直中心线与安装座的竖直中心线位于同一直线上。

优选的，所述连接座与安装座之间尺寸相配合，且连接螺栓与固定螺口之间尺寸相吻合。

优选的，所述叶片监测机构包括应力监测计、应力指示灯、震动传感器和加速度计，且应力监测计的外侧设置有应力指示灯，所述应力指示灯的一侧设置有震动传感器，所述应力指示灯的另一侧设置有加速度计。

优选的，所述震动传感器的水平中心线与连接座的竖直中心线之间相互垂直，且连接座之间关于震动传感器的竖直中心线对称。

优选的，所述损伤监测机构包括声发射放大器、损伤指示灯、连杆和声发射传感器，且声发射放大器的上方安装有损伤指示灯，所述声发射放大器的外侧连接有连杆，且连杆的外端安装有声发射传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该风力发电机叶片运行数据监测装置具有分体式监测结构，便于进行安装固定和组合，使用灵活性较高而且可以实时对叶片的多个数值和具体损伤进行监测，装置为分体式结构，主体部件均安装在部件箱中，部件箱上设置有相应的无线接收模块和声发射采集器，可以对监测部分传输的数据进行接收，同时设置有风速传感器，可以对风力发电机的所处环境的实时风力进行监测，而装置的另一部分，即监测部分均可以通过安装固定机构安装固定在叶片上，由于叶片的材质一般为玻璃钢，而且需要保持结构完整性，不能进行打孔固定，所以安装固定机构设置有吸盘结构，可以通过吸盘吸附固定在叶片的任何一个地方，有利于提高装置的使用便利性和灵活性，而且吸盘底部设置有软质密封圈，便于吸附在曲面结构上时保持密封，提高装置的适用性；

装置通过叶片监测机构对叶片的多种数据进行实时监测，而叶片监测机构通过连接座和连接螺栓可以直接固定到安装固定机构的安装座上，便于进行安装，而且安装座为碟式结构，便于降低风阻，减小对叶片的影响，同时安装座表明设置有太阳能电池板，可以为装置的各类传感器提供电力，叶片监测机构设置有应力监测计，应力监测计可以对叶片一段的应力进行监测，防止叶片受损后应力过大折断，而应力监测计的外侧设置有应力指示灯，当应力监测计监测的数据达到一定危险数值后，应力指示灯便可以亮起，在叶片转动时形成醒目的光圈以提醒人员，而叶片监测机构同时设置有震动传感器和加速度计，可以防止叶片发生震颤，有利于提高装置的安全性；

装置同时设置有损伤监测机构，损伤监测机构设置有声发射传感器，可以安装到叶片的薄弱位置，对叶片进行监测，可以接受叶片运动时发出的声音，通过声发射放大器放大传输到声发射采集器进行分析，便可以判断叶片的内部具体结构是否受损以及损伤程度，防止叶片出现内伤而损坏，当声发射传感器监测的数据达到一定危险数值后，损伤指示灯便可以亮起，在叶片转动时形成醒目的光圈以提醒人员，有利于提高装置的安全性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型部件箱结构示意图；

图3为本实用新型安装固定机构结构示意图；

图4为本实用新型安装座结构示意图；

图5为本实用新型吸盘结构示意图；

图6为本实用新型无线传输模块结构示意图；

图7为本实用新型叶片监测机构结构示意图；

图8为本实用新型损伤监测机构结构示意图。

图中：1、固定架；2、部件箱；3、无线接收模块；4、声发射采集器；5、风速传感器；6、安装固定机构；601、安装座；602、太阳能电池板；603、固定螺口；604、吸盘；605、软质密封圈；606、抽气管；7、连接座；8、连接螺栓；9、无线传输模块；10、数据连接线；11、叶片监测机构；1101、应力监测计；1102、应力指示灯；1103、震动传感器；1104、加速度计；12、损伤监测机构；1201、声发射放大器；1202、损伤指示灯；1203、连杆；1204、声发射传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种风力发电机叶片运行数据监测装置，包括固定架1和安装固定机构6，固定架1的一侧固定有部件箱2，且部件箱2的上方安装有无线接收模块3，无线接收模块3的一侧设置有声发射采集器4，且声发射采集器4的上方安装有风速传感器5，安装固定机构6的上方安装有连接座7，且安装固定机构6位于部件箱2的一侧，安装固定机构6包括安装座601、太阳能电池板602、固定螺口603、吸盘604、软质密封圈605和抽气管606，且安装座601的外表面设置有太阳能电池板602，安装座601的中间设置有固定螺口603，安装座601的下方安装有吸盘604，且吸盘604的下方安装有软质密封圈605，吸盘604的中间设置有抽气管606，连接座7的中间设置有连接螺栓8，且连接座7的上方安装有无线传输模块9，吸盘604的竖直中心线与安装座601的竖直中心线位于同一直线上，且连接座7的竖直中心线与安装座601的竖直中心线位于同一直线上，连接座7与安装座601之间尺寸相配合，且连接螺栓8与固定螺口603之间尺寸相吻合，装置为分体式结构，主体部件均安装在部件箱2中，部件箱2上设置有相应的无线接收模块3和声发射采集器4，可以对监测部分传输的数据进行接收，同时设置有风速传感器5，可以对风力发电机的所处环境的实时风力进行监测，而装置的另一部分，即监测部分均可以通过安装固定机构6安装固定在叶片上，由于叶片的材质一般为玻璃钢，而且需要保持结构完整性，不能进行打孔固定，所以安装固定机构6设置有吸盘604结构，可以通过吸盘604吸附固定在叶片的任何一个地方，有利于提高装置的使用便利性和灵活性，而且吸盘604底部设置有软质密封圈605，便于吸附在曲面结构上时保持密封，提高装置的适用性；

无线传输模块9的外侧安装有数据连接线10，且数据连接线10的外端连接有叶片监测机构11，叶片监测机构11包括应力监测计1101、应力指示灯1102、震动传感器1103和加速度计1104，且应力监测计1101的外侧设置有应力指示灯1102，应力指示灯1102的一侧设置有震动传感器1103，应力指示灯1102的另一侧设置有加速度计1104，震动传感器1103的水平中心线与连接座7的竖直中心线之间相互垂直，且连接座7之间关于震动传感器1103的竖直中心线对称，装置通过叶片监测机构11对叶片的多种数据进行实时监测，而叶片监测机构11通过连接座7和连接螺栓8可以直接固定到安装固定机构6的安装座601上，便于进行安装，而且安装座601为碟式结构，便于降低风阻，减小对叶片的影响，同时安装座601表明设置有太阳能电池板602，可以为装置的各类传感器提供电力，叶片监测机构11设置有应力监测计1101，应力监测计1101可以对叶片一段的应力进行监测，防止叶片受损后应力过大折断，而应力监测计1101的外侧设置有应力指示灯1102，当应力监测计1101监测的数据达到一定危险数值后，应力指示灯1102便可以亮起，在叶片转动时形成醒目的光圈以提醒人员，而叶片监测机构11同时设置有震动传感器1103和加速度计1104，可以防止叶片发生震颤，有利于提高装置的安全性；

叶片监测机构11的外侧连接有损伤监测机构12，损伤监测机构12包括声发射放大器1201、损伤指示灯1202、连杆1203和声发射传感器1204，且声发射放大器1201的上方安装有损伤指示灯1202，声发射放大器1201的外侧连接有连杆1203，且连杆1203的外端安装有声发射传感器1204，装置同时设置有损伤监测机构12，损伤监测机构12设置有声发射传感器1204，可以安装到叶片的薄弱位置，对叶片进行监测，可以接受叶片运动时发出的声音，通过声发射放大器1201放大传输到声发射采集器4进行分析，便可以判断叶片的内部具体结构是否受损以及损伤程度，防止叶片出现内伤而损坏，当声发射传感器1204监测的数据达到一定危险数值后，损伤指示灯1202便可以亮起，在叶片转动时形成醒目的光圈以提醒人员，有利于提高装置的安全性。

工作原理：使用这类的风力发电机叶片运行数据监测装置，首先对整个装置进行组装，装置为分体式结构，主体部件均安装在部件箱2中，部件箱2上设置有相应的无线接收模块3和声发射采集器4，可以对监测部分传输的数据进行接收，同时设置有风速传感器5，可以对风力发电机的所处环境的实时风力进行监测，而装置的另一部分，即监测部分均可以通过安装固定机构6安装固定在叶片上，由于叶片的材质一般为玻璃钢，而且需要保持结构完整性，不能进行打孔固定，所以安装固定机构6设置有吸盘604结构，可以通过吸盘604吸附固定在叶片的所需位置，进行固定式，将吸盘604贴合在叶片表面，吸盘604底部设置有软质密封圈605，可以使吸盘604吸附在曲面结构上时保持密封，然后通过抽气管606将吸盘604中的空气抽走，使其成为负压状态，便完成固定工作，可以将叶片监测机构11和损伤监测机构12安装到所需位置的安装固定机构6上，叶片监测机构11和损伤监测机构12均可以通过连接座7和连接螺栓8可以直接固定到安装固定机构6的安装座601上，而且安装座601为碟式结构，便于降低风阻，减小对叶片的影响，同时安装座601表明设置有太阳能电池板602，可以为装置的各类传感器提供电力，完成安装进行使用时，叶片监测机构11设置的应力监测计1101可以对叶片一段的应力进行监测，防止叶片受损后应力过大折断，而应力监测计1101的外侧设置有应力指示灯1102，当应力监测计1101监测的数据达到一定危险数值后，应力指示灯1102便可以亮起，在叶片转动时形成醒目的光圈以提醒人员，而叶片监测机构11同时设置有震动传感器1103和加速度计1104，可以防止叶片发生震颤，损伤监测机构12设置有声发射传感器1204，可以安装到叶片的薄弱位置，对叶片进行监测，可以接受叶片运动时发出的声音，通过声发射放大器1201放大传输到声发射采集器4进行分析，便可以判断叶片的内部具体结构是否受损以及损伤程度，防止叶片出现内伤而损坏，就这样完成整个风力发电机叶片运行数据监测装置的使用过程。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种风力发电机叶片运行数据监测装置，包括固定架(1)和安装固定机构(6)，其特征在于：所述固定架(1)的一侧固定有部件箱(2)，且部件箱(2)的上方安装有无线接收模块(3)，所述无线接收模块(3)的一侧设置有声发射采集器(4)，且声发射采集器(4)的上方安装有风速传感器(5)，所述安装固定机构(6)的上方安装有连接座(7)，且安装固定机构(6)位于部件箱(2)的一侧，所述连接座(7)的中间设置有连接螺栓(8)，且连接座(7)的上方安装有无线传输模块(9)，所述无线传输模块(9)的外侧安装有数据连接线(10)，且数据连接线(10)的外端连接有叶片监测机构(11)，所述叶片监测机构(11)的外侧连接有损伤监测机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述安装固定机构(6)包括安装座(601)、太阳能电池板(602)、固定螺口(603)、吸盘(604)、软质密封圈(605)和抽气管(606)，且安装座(601)的外表面设置有太阳能电池板(602)，所述安装座(601)的中间设置有固定螺口(603)，所述安装座(601)的下方安装有吸盘(604)，且吸盘(604)的下方安装有软质密封圈(605)，所述吸盘(604)的中间设置有抽气管(606)。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述吸盘(604)的竖直中心线与安装座(601)的竖直中心线位于同一直线上，且连接座(7)的竖直中心线与安装座(601)的竖直中心线位于同一直线上。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述连接座(7)与安装座(601)之间尺寸相配合，且连接螺栓(8)与固定螺口(603)之间尺寸相吻合。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述叶片监测机构(11)包括应力监测计(1101)、应力指示灯(1102)、震动传感器(1103)和加速度计(1104)，且应力监测计(1101)的外侧设置有应力指示灯(1102)，所述应力指示灯(1102)的一侧设置有震动传感器(1103)，所述应力指示灯(1102)的另一侧设置有加速度计(1104)。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述震动传感器(1103)的水平中心线与连接座(7)的竖直中心线之间相互垂直，且连接座(7)之间关于震动传感器(1103)的竖直中心线对称。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片运行数据监测装置，其特征在于：所述损伤监测机构(12)包括声发射放大器(1201)、损伤指示灯(1202)、连杆(1203)和声发射传感器(1204)，且声发射放大器(1201)的上方安装有损伤指示灯(1202)，所述声发射放大器(1201)的外侧连接有连杆(1203)，且连杆(1203)的外端安装有声发射传感器(1204)。