用于监测螺栓松动状态的监测装置及监测方法、风电机组与流程

文档序号:23728160发布日期:2021-01-26 18:10阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,包括依次连接的终端传感器、通讯控制器和中控室服务器,其中:所述终端传感器包括磁性编码器和间隙测量传感器,所述磁性编码器用于测量待测螺栓与固定螺母的相对角度,所述间隙测量传感器用于记录待测螺栓松动引发的被夹紧件的间隙增加量;所述通讯控制器用于将终端传感器采集的数据传输给中控室服务器;所述中控室服务器包括显示器和控制器,所述显示器用于显示终端传感器采集的角度数据和间隙距离数据,所述控制器用于判断采集的数据是否超过预设的角度和距离阈值并根据判断结果发出预警信息。2.根据权利要求1所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,所述磁性编码器包括编码器本体和跟随支架,所述编码器本体用于连接在待测螺栓端部,所述跟随支架包括顶部支架和与顶部支架连接的若干夹紧支腿,所述若干夹紧支腿用于紧固待测螺栓的固定螺母,所述顶部支架与编码器顶部连接,所述跟随支架会随固定螺母旋转并带动磁性编码器旋转,所述编码器本体记录待测螺栓和固定螺母松动旋转角度值。3.根据权利要求2所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,所述编码器本体包括外壳和位于外壳内的角度磁性编码器,所述外壳的顶部设有孔位,所述顶部支架上设有与所述孔位配装的顶部引脚,所述外壳的底部设有用于配装到待测螺栓上的螺纹孔。4.根据权利要求3所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,所述外壳内还设有锂电池和zigbee模块,所述zigbee模块用于将角度磁性编码器输出的电信号进行zigbee无线传输。5.根据权利要求2至4任一所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,每个所述夹紧支脚内侧连接有橡胶件;和/或,所述顶部支架与每个夹紧支腿通过销钉铰接;和/或,还包括连接在夹紧支腿和顶部支架之间的弹簧,用于通过弹簧拉力使夹紧支腿夹紧固定螺母。6.根据权利要求1至5任一所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,所述间隙测量传感器包括基于fbg的光纤光栅传感器和fbg解调模块,所述光纤光栅传感器用于固定在待测螺栓与螺母夹紧件之间,所述光纤光栅传感器和fbg解调模块通过串口总线连接;和/或,所述间隙测量传感器还包括锂电池和zigbee模块,所述zigbee模块用于将位移量变化进行zigbee无线传输。7.根据权利要求1至6任一所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其特征在于,所述中控室服务器还包括存储器和/或归零模块。8.一种监测螺栓松动状态的方法,其特征在于,使用权利要求1至7任一所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置进行监测,包括如下步骤:(1)在风电叶片螺栓经常损坏的前缘与后缘区域布置所述终端传感器;(2)按顺序依次在叶根螺栓和螺母上装配所述磁性编码器,在对应螺栓位置的变桨轴承和叶根法兰间及叶根附近人孔板上安装所述间隙测量传感器,将通讯控制器通过rj45网
口接入风电场机组通讯环网,并将中控室服务器通过rj45网口接入风电场机组通讯环网;通过终端传感器监测实时数据,并通过通讯控制器将数据传输至中控室服务器;(3)中控室服务器进行数据处理、显示和松动预警;中控室服务器实时收集显示所述终端传感器数据图谱,判断所述终端传感器数据是否超过设定角度和距离阈值,并对应给出预警信息。9.根据权利要求8所述的监测螺栓松动状态的方法,其特征在于,步骤(2)中所述终端传感器的磁性编码器记录叶根螺栓和固定螺母松动角度,所述终端传感器的光纤光栅传感器记录螺栓和螺母松动引发夹紧件-变桨轴承和叶根法兰间隙增加量,同时能记录叶根螺栓突发断裂的特殊工况。10.一种风电机组,其特征在于,包括权利要求1至7任一所述的用于监测螺栓松动状态的监测装置,其中,所述磁性编码器用于测量待测叶根螺栓与固定螺母的相对角度,所述间隙测量传感器用于记录待测叶根螺栓松动引发的变桨轴承和叶根法兰之间间隙的增加量。
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