ES2638218T3 - Dispositivo para detectar deformaciones de una pala de rotor y procedimiento para el montaje de un dispositivo de este tipo - Google Patents

Dispositivo para detectar deformaciones de una pala de rotor y procedimiento para el montaje de un dispositivo de este tipo Download PDF

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Abstract

Dispositivo para la detección de deformaciones de una pala de rotor (3) de una turbina eólica, que comprende: - un dispositivo de medición de la posición (1) que presenta primero y segundo grupos de componentes (1.1, 1.2), en el que el primer grupo de componente (1.1) está dispuesto móvil con relación al segundo grupo de componentes (1.2) y a través del dispositivo de medición de la posición (1) se puede medir la posición relativa entre el primero y el segundo grupos de componentes (1.1, 1.2), - un brazo (2), que está acoplado mecánicamente con el primer grupo de componentes (1.1) y presenta una primera superficie adhesiva (2.5), que está configurada de tal manera que el brazo (2) se puede conectar de forma duradera en ésta con la pala del rotor (3), en el que el segundo grupo de componentes (1.2) presenta una segunda superficie adhesiva (1.225), que está configurada de tal forma que el segundo grupo de componentes (1.2) se puede conectar de forma duradera con la pala del rotor (3), caracterizado porque el dispositivo presenta, además, al menos una pareja de elementos de montaje (1.221, 2.1, 1.222, 2.2), que comprende un primer elemento de montaje (1.221, 2.1) y un segundo elemento de montaje (1.222, 2.2), en el que el primer elemento de montaje (1.221, 2.1) está unido de forma desprendible con el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) así como está fijado en el segundo grupo de componentes (1.2) y en el brazo (2) acoplado con el primer grupo de componentes (1.1), el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) está configurado de tal forma que éste se puede fijar por adhesión en la pala del rotor (3).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo para detectar deformaciones de una pala de rotor y procedimiento para el montaje de un dispositivo de este tipo
Campo tecnico
La invencion se refiere a un dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor de una turbina eolica de acuerdo con la reivindicacion 1 de la patente asf como a un procedimiento configurado para el montaje de un dispositivo de este tipo de acuerdo con la reivindicacion 8 de la patente.
Las palas de rotor de turbinas eolicas estan expuestas a las mas diferentes fuerzas que conducen, naturalmente a deformaciones de las palas del rotor y las excitan, dado el caso, a oscilaciones. Ya solo la fuerza del peso de una pala de rotor giratoria genera una deformacion periodica de la pala de rotor respectiva. Estas deformaciones se superponen por otras deformaciones, que resultan, entre otras cosas, de las cargas aerodinamicas. Por ejemplo, las cargas aerodinamicas dependen del perfil de la altura de la velocidad del viento en combinacion con rafagas de viento o turbulencias del viento. De la misma manera, durante cada revolucion a traves del remanso previo de la torre se inicia una fuerza pulsatil en la pala del rotor. La medida de las deformaciones de palas de rotor de una turbina eolica solo se puede prever, dado el caso, con dificultad, por lo que se han emprendido esfuerzos para registrarlas como valores reales.
Con respecto a la prevision de danos de fatiga, puede ser ventajoso generar sobre la base de las deformaciones o bien de las cargas medidas una informacion considerando una carga acumulada de la pala del rotor en un instante deseado. La disponibilidad de tales valores de la carga tiene, por lo tanto, mucha importancia con respecto a cargas maximas de corta duracion o a danos de fatiga previsibles. Ademas, conociendo las deformaciones reales o bien las cargas reales, se puede optimizar la regulacion de la turbina eolica, por ejemplo a traves del ajuste del angulo de paso.
Estado de la tecnica
Se conoce a partir del documento DE 19847982 A1 un dispositivo para la deteccion de oscilaciones de una pala de rotor de una turbina eolica, a traves de las cuales se establece utilizando un sensor de distancia como elemento lineal una deformacion de la pala de rotor. Elementos del dispositivo se fijan con la ayuda de una juntura adhesiva en una pared de la pala. En la publicacion mencionada anteriormente, se indica al principio que los puntos adhesivos solo son diffciles de reequipar manualmente en palas de rotor existentes.
Segun el modelo de utilidad DE 297 20 741 U1, con la ayuda de un sensor de distancia se detecta un movimiento lineal de dos tacos, que estan adheridos con la pared de la pala del rotor.
En el documento WO2013/045610 A1 se muestra un dispositivo para la deteccion de un valor de la distancia, que presenta un soporte, que se deforma como consecuencia de deformaciones de la pala de rotor, en el que las deformaciones del rotor son medidas por medio de un sensor sensible a la deformacion. Componentes de montaje correspondientes estan encolados con la pala de rotor.
El documento EP 2 876 406 A1 de la solicitante, que fue publicado despues de la fecha de solicitud de esta patente, publica un dispositivo para la medicion de deformaciones de la pala del rotor, que se puede encolar en el lado interior de una pala de rotor.
Resumen de la invencion
La invencion tiene el cometido de crear un dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor de una turbina eolica, que se puede montar de manera comparativamente facil y precisa en la pala del rotor, por ejemplo tambien con relaciones de espacio estrechas y posiciones de montaje diffciles.
Ademas, a traves de la invencion se crea un procedimiento para el montaje sencillo y preciso de un dispositivo de este tipo en una pala de rotor.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio del dispositivo con las caractensticas de la reivindicacion 1 de la patente o bien por medio de un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 8 de la patente.
De acuerdo con ello, el dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor de una turbina eolica comprende un dispositivo de medicion de la posicion, que presenta un primero y un segundo grupos de componentes asf como un brazo. El primer grupo de componentes del dispositivo de medicion de la posicion es movil con relacion al segundo grupo de componentes o bien esta dispuesto pivotable alrededor de un eje, de manera que a traves del dispositivo de medicion de la posicion se puede medir la posicion relativa entre el primero y el
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segundo grupos de componentes. El brazo esta acoplado mecanicamente con el primer grupo de componentes y presenta una primera superficie adhesiva, que esta configurada de tal manera que se puede unir o bien adherir de manera duradera con la pala de rotor. El segundo grupo de componentes presenta una segunda superficie adhesiva, que esta configurada de tal manera que el segundo grupo de componentes se puede unir o bien adherir de forma duradera con la pala de rotor. En el segundo grupo de componentes y en el brazo esta fijado un primer elemento de montaje. El dispositivo parta la deteccion de deformaciones de una pala de rotor presenta, ademas, un segundo elemento de montaje, en el que el primer elemento de montaje se puede unir de forma desprendible con el segundo elemento de montaje, de manera que este se puede fijar por adhesion en la pala de rotor.
El dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor comprende tambien al menos una pareja de elementos de montaje, que comprende el primer elemento de montaje y el segundo elemento de montaje. Para la liberacion de la pareja o cuando el dispositivo presenta varias parejas de elementos de montaje, para la liberacion de la pluralidad de parejas, es necesaria, naturalmente, una fuerza determinada. Los elementos de montaje estan configurados con ventaja de tal manera que la fuerza para la liberacion es mayor que la fuerza de peso del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor. De esta manera, se puede realizar sin otros medios auxiliares un montaje del dispositivo por encima de la cabeza en el rotor.
En otra configuracion de la invencion, un segundo elemento de montaje presenta una capa adhesiva, de manera que con la ayuda de la capa adhesiva se puede fijar por adhesion el segundo elemento de montaje en la pala de rotor. Con ventaja, el brazo esta fabricado de un material, que comprende plastico. El plastico puede estar especialmente reforzado con fibras, por ejemplo a traves de fibras de vidrio y/o fibras de carbono.
En otra configuracion de la invencion, el primer grupo de componentes esta unido de forma articulada con el brazo, en particular a traves de un componente flexible, que puede estar configurado como articulacion de cuerpo solido o bien como articulacion de una pieza.
Con ventaja, el dispositivo de medicion de la posicion presenta un rodamiento o varios rodamientos para el alojamiento pivotable de primer grupo de componentes con relacion al segundo grupo de componentes. Un alojamiento de este tipo sirve entonces tambien para la conduccion del brazo. De manera alternativa, se puede utilizar tambien un cojinete de friccion o una articulacion de cuerpo solido para el alojamiento pivotable del primer grupo de componentes con relacion al segundo grupo de componentes.
De acuerdo con un desarrollo de la invencion, el dispositivo de medicion de la posicion presenta una incorporacion de medicion y un elemento para la exploracion de la incorporacion de medicion. La incorporacion de medicion puede estar configurada en forma de anillo y entonces considerada geometricamente es un cilindro hueco con lados envolventes circundantes. Los lados envolventes pueden presentar una altura reducida, de manera que la incorporacion de medicion esta configurada como disco anular con superficies frontales en forma de anillo alineadas paralelas entre sf, que se pueden designar tambien como superficies de fondo o superficies de cubierta. La escala angular o codificacion angular puede estar aplicada sobre una de las superficies frontales.
Precisamente cuando la incorporacion de medicion esta configurada de tal forma que los lados envolventes presentan un casquillo comparativamente mayor, es decir, en el caso de una incorporacion de medicion mas bien en forma de tambor, se puede aplicar la escala angular sobre el lado envolvente. Pero la incorporacion de medicion se puede aplicar sobre el lado envolvente. Pero la incorporacion de medicion puede estar configurada tambien como cinta de medicion, que se fija, por ejemplo, en el lado envolvente de un cuerpo cilmdrico en su lado exterior o en su lado interior.
Ademas, la incorporacion de medicion puede estar configurada de tal manera que esta presenta una escala solo sobre una zona angular limitada, es decir, que no se extiende sobre 360°, sino que solo presenta un segmento angular como zona de medicion. La extension angular de la incorporacion de medicion puede estar adaptada a la zona maxima de medicion o bien al angulo maximo de articulacion.
De manera alternativa, el dispositivo de medicion de la posicion puede presentar una incorporacion de medicion y un elemento para la exploracion de la incorporacion de medicion. que estan configurados para medir un desplazamiento lineal entre st De acuerdo con ello, la incorporacion de medicion puede estar configurada lineal o puede estar fijada en el brazo o puede estar aplicada directamente en este.
Con ventaja, el elemento para la exploracion de la incorporacion de medicion puede estar configurado foto sensible o bien sensible a la luz. Por lo tanto, de acuerdo con ello, tal exploracion se basa en un principio optico.
De manera alternativa, la exploracion se puede basar en un principio inductivo o magnetico.
El dispositivo de medicion de la posicion puede suministrar especialmente senales digitales de posicion y/o senales que han sido generadas por una diferencia unica o multiple de las senales de posicion segun el tiempo.
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La transmision de las senales respectivas se puede realizar digitalmente o en serie, de manera que es posible un procesamiento comparativamente sencillo de las senales, por ejemplo para la incorporacion en una regulacion altamente dinamica.
El dispositivo de medicion de la posicion presenta con ventaja una incorporacion de medicion con una codificacion absoluta, de manera que a traves del dispositivo de medicion de la posicion se puede medir la posicion relativa (posicion angular o desplazamiento lineal) entre el primer grupo de componentes y el segundo grupo de componentes como una variable absoluta (en oposicion a una medicion incremental). De esta manera, se puede medir en instantes discrecionales la deformacion absoluta de la pala del rotor. Esto es especialmente ventajoso para la verificacion de procesos de deposicion en la estructura de la pala del rotor. Para una verificacion de este tipo se desplaza la pala de rotor respectiva fuera del funcionamiento propiamente dicho a una posicion horizontal. A continuacion se mide la deformacion en esta posicion. Cuando ahora se utiliza un dispositivo de medicion de la posicion que trabaja de forma absoluta, se puede comparar el valor de medicion absoluto directamente con mediciones anteriores (igualmente absolutas).
Otro aspecto de la invencion se refiere a una pala de rotor de una turbina eolica con un dispositivo para la deteccion de deformaciones. Este dispositivo comprende, por su parte, un dispositivo de medicion de la posicion, que presenta un primer grupo y un segundo grupo de componentes, y un brazo. El primer grupo de componentes del dispositivo de medicion de la posicion es movil con relacion al segundo grupo de componentes o bien esta dispuesto pivotable alrededor de un eje, siendo medible a traves del dispositivo de medicion de la posicion la posicion relativa entre el primero y el segundo grupo de componentes. El brazo esta acoplado mecanicamente con el primer grupo de componentes y presenta una primera superficie adhesiva, de manera que el brazo en esta primera superficie adhesiva esta unido de forma duradera con la pala de rotor. El segundo grupo de componentes presenta una segunda superficie adhesiva, a traves de la cual el segundo grupo de componentes esta unido de manera duradera con la pala de rotor. En el segundo grupo de componentes y/o en el brazo esta fijado un primer elemento de montaje. El dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor presenta, ademas, un segundo elemento de montaje, de manera que el primer elemento de montaje se puede unir de forma desprendible con el segundo elemento de montaje y el segundo elemento de montaje esta configurado de tal manera que este esta fijado por adhesion en la pala de rotor.
En otra configuracion de la pala de rotor, la pala de rotor presenta varios dispositivos para la deteccion de deformaciones.
Con ventaja, el brazo esta orientado en la direccion longitudinal de la pala de rotor, de manera que la pala de rotor (al menos en la zona de su rafz) presenta un eje longitudinal central que se extiende en direccion longitudinal.
Si el dispositivo de medicion de la posicion esta configurado como dispositivo de medicion angular, el eje (de articulacion) del dispositivo de medicion de la posicion puede estar alineado esencialmente ortogonal a la direccion longitudinal de la pala del rotor. En este caso, el dispositivo de medicion de la posicion puede estar dispuesto de tal manera que el eje esta orientado esencialmente paralelo a la pared interior de la pala del rotor o puede estar dispuesto de tal manera que el eje se utiliza esencialmente ortogonal a la pared interior, se puede comparar el valor de medicion absoluto con mediciones anteriores (igualmente absolutas).
Otro aspecto de la invencion se refiere a una pala de rotor de una turbina eolica con un dispositivo para la deteccion de deformaciones. Este dispositivo comprende, por su parte, un dispositivo de medicion de la posicion, que presenta un primero y un segundo grupo de componentes, y un brazo. El primer grupo de componentes del dispositivo de medicion de la posicion esta dispuesto movil con relacion al segundo grupo de componentes o bien pivotable alrededor de un eje, con lo que a traves del dispositivo de medicion de la posicion se puede medir la posicion relativa entre el primero y el segundo grupo de componentes. El brazo esta acoplado mecanicamente con el primer grupo de componentes y presenta una primera superficie adhesiva, estando conectado el brazo en esta primera superficie adhesiva de manera duradera con la pala del rotor. El segundo grupo de componentes presenta una segunda superficie adhesiva, a traves de la cual el segundo grupo de componentes esta conectado de forma duradera con la pala del rotor. En el segundo grupo de componentes y en el brazo esta fijado un primer elemento de montaje. El dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor presenta, ademas, un segundo elemento de montaje, de manera que el primer elemento de montaje se puede unir de forma desprendible con el segundo elemento de montaje y el segundo elemento de montaje esta configurado de tal forma que este esta fijado por adhesion en la pala del rotor.
En otra configuracion de la pala del rotor, la pala del rotor presenta varios dispositivos para la deteccion de deformaciones.
Con ventaja, el brazo esta orientado en la direccion longitudinal de la pala del rotor, de manera que la pala del rotor presenta (al menos en la zona de su rafz) un eje longitudinal central que se extiende en direccion longitudinal.
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Si el dispositivo de medicion de la posicion esta configurado como dispositivo de medicion angular, el eje (de articulacion) del dispositivo de medicion de la posicion puede estar alineado esencialmente ortogonal a la direccion longitudinal de la pala del rotor. En este caso, el dispositivo de medicion de la posicion puede estar dispuesto de tal forma que el eje esta orientado esencialmente paralelo a la pared interior de la pala del rotor o puede estar dispuesto de tal forma que el eje esta unido esencialmente ortogonal a la pared interior de forma desprendible antes de la fijacion del segundo elemento de montaje en la pala del rotor con el primer elemento de montaje. Antes de la aplicacion del adhesivo
- se presiona el dispositivo en la pala del rotor, de manera que el segundo elemento de montaje se adhiere en la pala del rotor con la ayuda de la capa adhesiva,
- se retira el dispositivo para la aplicacion siguiente del adhesivo de nuevo fuera de la pala del rotor.
Despues de la aplicacion del adhesivo se fija de nuevo el dispositivo en la pala del rotor a traves del ensamblaje del primer elemento de montaje con el segundo elemento de montaje, de manera que el adhesivo esta en contacto tanto con la primera y la segunda superficies adhesivas como tambien con la pala del rotor. El dispositivo esta configurado de esta manera de tal forma que se ajusta siempre de manera reproducible un espesor predeterminado de la capa del adhesivo.
Otras configuraciones ventajosas de la invencion se pueden deducir de las reivindicaciones dependientes.
Otras caractensticas y ventajas de la invencion seran evidentes en la descripcion siguiente de un ejemplo de realizacion con la ayuda de las figuras.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor en una primera fase de montaje.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor en una segunda fase de montaje.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor en una tercera fase de montaje.
La figura 4 muestra una vista en seccion del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor.
La figura 5 muestra una vista lateral de un detalle del dispositivo.
La figura 6 muestra una vista esquematica de una pala de rotor con dispositivo para la deteccion de deformaciones. Descripcion de las formas de realizacion
En la figura 1 se muestra un dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor 3 de una turbina eolica, en el que en las figuras 1 a 4 solamente se representa un fragmento de la pala de rotor en forma de paralelepfpedo. La pala de rotor 3 correspondientes es en el ejemplo de realizacion presentado un componente de la turbina eolica con eje horizontal, que presenta especialmente, en total, tres palas de rotor 3. El dispositivo respectivo para la deteccion de deformaciones de la pala de rotor 3 comprende un dispositivo de medicion de la posicion 1, aqu un dispositivo de medicion angular y un brazo 2.
El dispositivo de medicion de la posicion 1 mostrado comprende un primer grupo de componentes 1.1 y un segundo grupo de componentes 1.2. El primer grupo de componentes 1.1 presenta un arbol 1.11 con un apendice (figura 4), en el que una incorporacion de medicion 1.14 esta unida, por ejemplo, por medio de una adhesion, fijamente y solo con desviaciones reducidas de la tolerancia en el centro con respecto al eje A. El eje A se extiende en direccion-y. La incorporacion de medicion 1.14 esta constituida en el ejemplo de realizacion presentado de vidrio y esta configurado en forma de anillo. Presenta, naturalmente, dos superficies frontales, estando aplicada una escala angular sobre una de las superficies frontales. La escala angular puede estar configurada, por ejemplo, como una division incremental con trazos de escala orientados radiales, pudiendo estar previsto, no obstante, adicional o alternativamente tambien un codigo absoluto.
En el arbol 1.11 esta fijado seguro contra giro con efecto de retencion un elemento de arrastre 1.12, de manera que durante el movimiento del elemento de arrastre 1.12 se puede generar n movimiento de articulacion del arbol 1.11. El elemento de arrastre 1.12 puede ser asociado al primer grupo de componentes 1.1. En el elemento de arrastre 1.12 esta fijado con precision un componente 1.13, que sirve como articulacion del cuerpo fijo y esta configurado de manera correspondiente flexible. En particular, el componente 1.13 puede estar configurado como una plaquita de acero de pared fina.
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El arbol 1.11 esta alojado de forma giratoria por medio de dos rodamientos 1.3 segun la figura 4 dentro de un cuerpo 1.25 que se puede asociar al segundo grupo de componentes 1.2. Ademas, al segundo grupo de componentes 1.2 se puede asociar una fuente luminosa no representada en las figuras, que comprende, por ejemplo, un LED y una lente de colimacion, de manera que se emite luz colimada a traves de la fuente de iluminacion. Esta luz pasa a traves de la incorporacion de medicion 1.14 o bien su escala angular y es modulada de acuerdo con la posicion angular entre el primer grupo de componentes 1.1 y el segundo grupo de componentes 1.2 o bien el arbol 1.11 y el cuerpo 1.25. La luz modulada es explorada por una instalacion de exploracion 1.26, que esta fijada en el cuerpo 1.25. Detectores sensibles a la luz o bien fotosensibles correspondientes se encuentra sobre la instalacion de exploracion 1.26 configurada como placa de circuito impreso equipada. Entre otras cosas, la instalacion de exploracion 1.26 comprende tambien componentes electronicos para la formacion de senales - por ejemplo para la amplificacion de la digitalizacion, de las senales de exploracion suministradas por los detectores.
Alrededor de la instalacion de exploracion 1.26 esta montada una carcasa 1.21, de manera que, entre otras cosas, la fuente luminosa, la incorporacion de medicion 1.14 y la instalacion de exploracion 1.26 estan protegidas frente a las influencias del medio ambiente. En el cuerpo .125 esta fijado un soporte 1.22. Este soporte 1.22 presenta una segunda superficie adhesiva 1.225 (ver la figura 1) para la adhesion duradera del soporte 1.22 con la pala del rotor 2. Ademas, en el soporte 1.22 estan fijados primeros elementos de montaje 1.221. En el ejemplo de realizacion presentado, los primeros elementos de montaje 1.221 estan configurados como elementos de Velcro y estan unidos fijamente con la ayuda de una capa adhesiva 1.223 (figura 5) con el soporte 1.22.
Respectivamente en un primer elemento de montaje 1.221 esta fijado de forma desprendible en cada caso un segundo elemento de montaje 1.222. En el ejemplo de realizacion presentado, los segundos elementos de montaje 1.222 estan configurados de la misma manera como elementos de Velcro, de modo que los primeros elementos de montaje 1.221 estan unidos con los segundos elementos de montaje 1.222, respectivamente, a traves de una union de Velcro. Los segundos elementos de montaje 1.222 presentan en las superficies alejadas de los primeros elementos de montaje 1.221 una capa adhesiva K. Durante el transporte del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor 3, sobre estas superficies estan dispuestas unas laminas de proteccion para la proteccion de la capa adhesiva K.
Por medio de un cable de conexion no mostrado en las figuras, que se conecta en un casquillo 1.24, se establece una conexion electrica entre el dispositivo de medicion de la posicion 1 y una electronica siguiente, de manera que se pueden transmitir senales electricas y energfa electrica entre la electronica siguiente y el dispositivo de medicion de la posicion 1.
A traves del dispositivo de medicion de la posicion 1 se puede determinar, por lo tanto, la posicion angular relativa entre el primer grupo de componentes 1.1 y el segundo grupo de componentes 1.2 o bien entre el arbol 1.11 y el cuerpo 1.25. Tales dispositivos de medicion de la posicion 1 se designan tambien con frecuencia como generadores giratorios.
Ademas de la instalacion secundaria 1, el dispositivo para la deteccion de deformaciones comprende el brazo 2. Este esta fabricado en el ejemplo de realizacion presentado de plastico reforzado con fibra de vidrio y presenta una primera superficie adhesiva 2.5 (ver la figura 1) y un segundo lugar de union 2.6. El segundo lugar de union 2.6 es en el ejemplo de realizacion una superficie de tope, en la que se monta el componente 1.13, por ejemplo por medio de uniones atornilladas.
La primera superficie adhesiva 2.5 del brazo 2 esta configurada para encolado duradero del brazo 2 con la pala de rotor 3. Ademas, en el brazo 2 estan fijados primeros elementos de montaje 2.1. En el ejemplo de realizacion presentado, los primeros elementos de montaje 2.1 estan configurados como elementos de Velcro. Con la ayuda de una capa adhesiva (de manera similar a la fijacion de los primeros elementos de montaje 1.221 en el soporte 1.22), tambien los primeros elementos de montaje 2.1 del brazo 2 estan unidos fijamente con el brazo 2. Respectivamente, en un primer elemento de montaje 2.1 del brazo 2 esta fijado en cada caso de forma desprendible un segundo elemento de montaje 2.2 del brazo 2. En el ejemplo de realizacion presentado, los segundos elementos de montaje 2.2 del brazo estan configurados de la misma manera como elementos de Velcro, de modo que los primeros elementos de montaje 2.1 estan unidos con los segundos elementos de montaje 2.2, respectivamente, a traves de una union de Velcro. Los segundos elementos de montaje 2.2 del brazo 2 presentan una capa adhesiva en las superficies alejadas de los primeros elementos de montaje 2.1. Durante el transporte del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor 3 se disponen laminas de proteccion sobre estas superficies para la proteccion de la capa adhesiva K.
La pala del rotor 3 esta fabricada como el brazo 2 de plastico reforzado con fibras de vidrio.
En el transcurso del montaje del dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor 3 de una turbina eolica se retiran en primer lugar las laminas de proteccion de los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2, de manera que las superficies provistas con la capa adhesiva de los segundos elementos de montaje 1.222, 1.2
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estan liberadas. Esta fase de montaje se muestra en la figura 1. Entonces se aplica el dispositivo sobre la superficie preparada de manera correspondiente en la ra^z de la pala del rotor, de manera que los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2 se adhieren a la superficie de la pala del rotor 3.
A continuacion se retira entonces del dispositivo fuera de la pala de rotor 3, de tal manera que los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2 permanecen adheridos en la superficie de la pala del rotor 3, mientras que los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2 son separados de los primeros elementos de montaje 1.221, 2.1. En particular, de acuerdo con ello, en el ejemplo de realizacion presentado se desprenden las uniones de Velcro entre los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2 y los primeros elementos de montaje 1.221, 2.1. Las fuerzas de retencion, que han sido generadas a traves de las capas adhesivas K son, por lo tanto, tan grandes que es posible una separacion o bien una retirada de la union de Velcro sin un desprendimiento de los segundos elementos de montaje 1.222, 2.2 desde la pala del rotor 3.
Ahora se puede depositar el dispositivo, que esta constituido por el dispositivo de medicion de la posicion 1 junto con el soporte 1.22 asf como el brazo 2. A continuacion se aplica adhesivo sobre la primera y la segunda superficie adhesiva 2.5, 1.225 (respectivamente, entre los primeros elementos de montaje (1.221, 2.1), aqrn un adhesivo de dos componentes, de manera que se obtienen las capas adhesivas 4 y 5. Para conseguir una calidad de la adhesion necesaria para fines de medicion, es necesario aplicar al adhesivo sobre toda la superficie y libre de burbujas.
A continuacion, de acuerdo con la figura 1, se unen los primeros elementos de montaje 1.221, 2.1 con los segundos elementos de montaje1.222, 2.2, de manera que se lleva el dispositivo para la deteccion de deformaciones a una posicion definitiva con relacion a la pala del rotor 3. El dispositivo para la deteccion de deformaciones se mantiene a traves de las fuerzas de retencion de los elementos de montaje 1.222, 2.2, aqrn por medio de uniones de Velcro, aunque el dispositivo de monte por encima de la cabeza. El adhesivo en las capas adhesivas 4, 5 se puede endurecer sin ninguna actuacion del montador. No son necesarias ya otras acciones despues de esta etapa de montaje, puesto que ya antes del endurecimiento de las capas adhesivas 4, 5, estan presentes uniones inseparables entre el soporte 1.22 y la pala del rotor 3 asf como entre el brazo 2 y la pala del rotor 3 despues de los primeros y segundos elementos de montaje 2.1, 1.221,2.2, 1.222.
Ademas, el soporte 1.22, las capas adhesivas 1.223, los primeros y segundos elementos de montaje 1.221, 1.222 incluyendo las capas adhesivas K estan dimensionados de tal manera que se establece un espesor Z predeterminado exacto de las capas adhesivas 4 despues de la union de los primeros y segundos elementos de montaje 1.221, 1.222 (ver la figura 5). El mismo hecho se aplica tambien para la configuracion del brazo 2 con sus primeros y segundos elementos de montaje 2.1, 2.2 con respecto a la capa adhesiva 5. De esta manera, a traves de la invencion se puede conseguir de una manera reproducible de forma sencilla un espesor Z exacto de las capas adhesivas 4, 5, independientemente de la posicion de montaje existente del dispositivo.
El brazo 2 esta orientado, una vez realizado el montaje, de tal manera que este se extiende en direccion-x, de manera que la direccion-x corresponde esencialmente al eje longitudinal £ (figura 6) de la pala del rotor 3. Por lo tanto, de esta manera, el primer lugar de union del brazo 2, es decir, aqrn la primera superficie adhesiva 2.5, esta dispuesto a una distancia X de la segunda superficie adhesiva 1.225 del segundo grupo de componentes 12, de manera que la distancia X esta orientada ortogonal al eje A. El brazo 2 esta acoplado mecanicamente con respecto al eje A a distancia radial R, en particular de forma articulada, con la instalacion de medicion de la posicion 1. De esta manera, a traves de una modificacion de la distancia X, por ejemplo a traves de una dilatacion o a traves de una contraccion de la pala del rotor 3 se puede generar un movimiento de articulacion relativo entre el primero y el segundo grupos de componentes 1.1, 1.2.
A traves de la configuracion del componente 1.13 como una plaquita de acero de pared fina se pueden reducir momentos de flexion en el dispositivo, sin influir de manera desfavorable sobre la exactitud de la medicion. El componente 1.13 esta dimensionado de tal forma que se ajusta su flexibilidad con el momento de giro o bien de resistencia necesario del dispositivo de medicion de la posicion.
Para poder realizar una manifestacion sobre la deformacion de la pala del rotor 3 en todas las direcciones, es ventajoso que se monten varios, por ejemplo cuatro dispositivos de este tipo para la deteccion de deformaciones en la rafz de la pala del rotor 3, como se representa en la figura 6. Los cuatro dispositivos para la deteccion de deformaciones estan dispuestos con preferencia en las cuatro direcciones principales de flexion desplazados en cada caso 90° sobre la periferia de la rafz de una pala de rotor 3.
A traves del procedimiento y del dispositivo de acuerdo con la invencion es posible reequipar palas de rotor con un dispositivo para la deteccion de deformaciones de una manera sencilla. Para poder determinar las deformaciones de una manera fiable y segura, es importante que los dispositivos sean encolados con cuidado en la pala del rotor 3. Con la invencion se pueden encolar dispositivos correspondientes tambien en condiciones estrechas de espacio y posiciones diffciles de montaje (hasta montaje por encima de la cabeza) de una manera precisa comparativamente sencilla.
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En el funcionamiento de la turbina eolica se deforman las palas de rotor 3 por su propio peso y por cargas aerodinamicas. En particular, las cargas conducen a dilataciones o aplastamientos de la pala del rotor 3 en direccion-x. De manera correspondiente se modifica la distancia entre la segunda superficie adhesiva 1.225 y la primera superficie adhesiva 2-5. Cuando la distancia X es aproximadamente 500 mm, se modifica la distancia entre la primera y la segunda superficies adhesivas 2.5, 1.225 con cargas habituales aproximadamente 0,5 mm. Con un dimensionado de R con aproximadamente 30 mm, esto conduce a un movimiento de articulacion entre el primer grupo de componentes 1.1 y el segundo grupo de componentes 1.2 de aproximadamente 1°. El dispositivo de medicion de la posicion 1 descrito anteriormente, que trabaja segun un principio optico preciso, tiene, por ejemplo, una resolucion de 25 bits para la revolucion (360°), esto corresponde con las condiciones geometricas marginales mencionadas a una resolucion de 5,6 nm con respecto a las modificaciones longitudinales de la distancia X entre la primera superficie adhesiva 2.5 y la segunda superficie adhesiva 1.225.
El dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor 3 esta expuesto, naturalmente, en una turbina eolica a grandes oscilaciones de la temperatura. A pesar de todo, a traves del dispositivo representado anteriormente para la deteccion de deformaciones se consiguen exactitudes de medicion extremadamente altas, tambien en estas condiciones ambientales severas. Esto se debe, por una parte, a que a traves de la deteccion de posiciones angulares, la dilatacion termica de la incorporacion de medicion 1.14 apenas tiene ninguna importancia (las distancias entre los trazos de la escala y su anchura vanan con la temperatura, pero no la posicion angular). Por otra parte, el brazo 2 y la pala de rotor 3 estan fabricados de mismo material, de manera que ambos presentan el mismo comportamiento de dilatacion termica. Por ultimo, a traves de la carcasa 1.21 en forma de cazoleta conductora de electricidad se puede garantizar una proteccion optima, en particular para la instalacion de exploracion 1.26 y la electronica correspondiente, contra sobretensiones, por ejemplo en el caso de tormentas.
Las senales que pueden ser emitidas sobre el casquillo 1.24 son de manera mas ventajosa totalmente digitales, de modo que la electronica siguiente mencionada anteriormente puede procesar las senales de todos los dispositivos para la deteccion de deformaciones de las palas de rotor sin digitalizacion posterior. Esto garantiza, por una parte, una transmision segura de las senales, por otra parte, las senales se pueden procesar de manera comparativamente sencilla, de modo que las deformaciones medidas se pueden utilizar en un circuito de regulacion, por ejemplo, para la regulacion (separada) del angulo de paso para cada pala de rotor 3.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo para la deteccion de deformaciones de una pala de rotor (3) de una turbina eolica, que comprende:
    - un dispositivo de medicion de la posicion (1) que presenta primero y segundo grupos de componentes (1.1, 1.2), en el que el primer grupo de componente (1.1) esta dispuesto movil con relacion al segundo grupo de componentes (1.2) y a traves del dispositivo de medicion de la posicion (1) se puede medir la posicion relativa entre el primero y el segundo grupos de componentes (1.1, 1.2),
    - un brazo (2), que esta acoplado mecanicamente con el primer grupo de componentes (1.1) y presenta una primera superficie adhesiva (2.5), que esta configurada de tal manera que el brazo (2) se puede conectar de forma duradera en esta con la pala del rotor (3), en el que el segundo grupo de componentes (1.2) presenta una segunda superficie adhesiva (1.225), que esta configurada de tal forma que el segundo grupo de componentes (1.2) se puede conectar de forma duradera con la pala del rotor (3), caracterizado porque
    el dispositivo presenta, ademas, al menos una pareja de elementos de montaje (1.221, 2.1, 1.222, 2.2), que comprende un primer elemento de montaje (1.221,2.1) y un segundo elemento de montaje (1.222, 2.2), en el que
    el primer elemento de montaje (1.221, 2.1) esta unido de forma desprendible con el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) asf como esta fijado en el segundo grupo de componentes (1.2) y en el brazo (2) acoplado con el primer grupo de componentes (1.1),
    el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) esta configurado de tal forma que este se puede fijar por adhesion en la pala del rotor (3).
  2. 2. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) presenta una capa adhesiva (K), de manera que este se puede fijar por adhesion en la pala del rotor (3).
  3. 3. - Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer elemento de montaje
    (1.221.2.1) se puede conectar a traves de un mecanismo de Velcro de forma desprendible con el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2).
  4. 4. - Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer grupo de componentes
    (1.1) esta dispuesto de forma pivotable con relacion al segundo grupo de componentes (1.2) alrededor de un eje (A) y a traves del dispositivo de medicion de la posicion (1) se puede medir la posicion angular relativa entre el primero y el segundo grupos de componentes (1.1, 12) y la primera superficie adhesiva (2.5) esta dispuesta a una distancia (X) de la segunda superficie adhesiva (1.125), el brazo (2) esta acoplado a distancia radial (R) mecanicamente con el primer grupo de componentes (1.1), de manera que en el caso de modificacion de la distancia (X) se puede generar un movimiento articulado relativo entre el primero y el segundo grupos de componentes (1.1, 1.2).
  5. 5. - Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer grupo de componentes
    (1.1) esta conectado de forma articulada con el brazo (2), en particular sobre un componente flexible (1.13).
  6. 6. - Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de medicion de la posicion (1) presenta una incorporacion de medicion (1.14) y un elemento (1.26) para la exploracion de la incorporacion de medicion (1.14).
  7. 7. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el elemento (1.26) es foto sensible para la exploracion de la incorporacion de medicion (1.14).
  8. 8. - Procedimiento para el montaje de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en la pala de rotor (3), con las siguientes etapas::
    - fijacion del segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) en la pala del rotor (3),
    - aplicacion de un adhesivo sobre la primera y la segunda superficies adhesivas (1.225, 2.5),
    - fijacion del dispositivo en la pala del rotor (3) a traves del ensamblaje del primer elemento de montaje
    (1.221,2.1) con el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2), en el que el adhesivo esta en contacto tanto con la primera y la segunda superficies adhesivas (1.225, 2.5) como tambien con la pala del rotor.
  9. 9. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el segundo elemento de montaje (1.122, 2.2) presenta una capa adhesiva (K), de manera que este se puede fijar por adhesion en la pala del rotor (3) y antes de la fijacion del segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) en la pala del rotor (3), se conecta el segundo elemento de montaje (1.222, 2.2) de forma desprendible con el primer elemento de montaje (1.221, 2.1), en el que antes de la aplicacion del adhesivo - el dispositivo es presionado en la pala del rotor (3), de manera que el segundo elemento de montaje (1.122, 2.2) se adhiere a la pala del rotor (3) - se retira de nuevo el dispositivo fuera de la pala del rotor
    (3) para la aplicacion siguiente del adhesivo.
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