一种风力发电机声振联合监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种风力发电机声振联合监测装置。
【背景技术】
[0002]风能是清洁能源，风力发电是近年来世界各国普遍关注的可再生能源开发项目之一，发展速度非常迅猛，并且出现机组大型化、巨型化的趋势。风电机组的结构也越来越复杂。振动故障出现的频率越来越高，特别是机组运行几年以后，振动故障更加容易出现。目前我国大量风电机组进入振动故障频发期。目前振动监测主要有两种方法，一是人工巡检，一是在线监测系统。监测振动故障仅靠人工巡检，维护成本高，并且很难及时预测故障的发生。在线监测设备采集仅仅采集振动信号，容易产生误判，导致监测成本过大，监测周期过长等;亦或者监测不准确，无法监测到风力发电机内部轴承出现裂痕的情况，无法提前对风力发电机内部轴承进行预判，导致出现大的故障时候才发现相应情况。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决上述技术问题为提供一种监测更全面、更有效、更精准的风力发电机声振联合监测装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]—种风力发电机声振联合监测装置，包括振动传感器、声发射传感器、第一滤波器、第二滤波器、微处理器以及显示器;所述振动传感器和声发射传感器均设置在风力发电机上，所述第一滤波器与振动传感器相连接，所述第二滤波器与声发射传感器相连接，所述第一滤波器和第二滤波器分别与微处理器相连接;所述显示器与微处理器相连接。
[0006]本实用新型有益效果是:通过振动传感器进行振动信号的检测，声发射传感器进行声波信号的检测，使用微处理器对振动信号和声波信号进行分析;通过振动信号和声波信号对风力发电机进行联合监测，使监测装置的监测更全面、更有效、更精准，减少监测装置的误差，进一步，利用声发射传感器对风力发电机内部轴承细微裂痕进行监测，提前判断风力发电机的故障，提前进行保养和维护，对风力发电机故障监测具有开拓性意义。
[0007]作为本实用新型的一种优选结构，为了改善无法对振动信号进行模数转换的问题，还包括第一模数转换器，所述第一模数转换器设置在第一滤波器和微处理器之间。如此，通过第一模数转换器可以将振动信号进行模数转换，使微处理器的计算更加简单、准确，微处理器的计算时间。
[0008]作为本实用新型的一种优选结构，为了改善无法对声波信号进行模数转换的问题，还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器设置在第二滤波器和微处理器之间。如此，通过第二模数转换器可以将声波信号进行模数转换，使微处理器的计算更加简单、准确，微处理器的计算时间。
[0009]作为本实用新型的一种优选结构，为了改善微处理器性能低、成本高的问题，所述微处理器为STM32芯片，所述STM32芯片设置在显示器内，并与显示器相连接。如此，通过STM32芯片具有高性能、低成本、低功耗，并且结构简单，为嵌入式的芯片，直接嵌入到显示器内，提高使用效率。
[0010]作为本实用新型的一种优选结构，为了改善显示器无法和外部PC端连接的问题，所述显示器为LED显示屏，所述LED显示屏与外部PC端相连接，所述微处理器与外部PC端相连接。如此，通过LED显示屏和微处理器与外部PC端进行连接，可以通过外部PC端进一步对振动信号和声波信号进行整合分析。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型风力发电机声振联合监测装置的结构示意图。
[0012]标号说明:
[0013]1、振动传感器；2、声发射传感器；3、第一滤波器；
[0014]4、第二滤波器；5、微处理器；6、显示器。
【具体实施方式】
[0015]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0016]请一并参照图1，如图所示可知，本实用新型风力发电机声振联合监测装置包括振动传感器1、声发射传感器2、第一滤波器3、第二滤波器4、微处理器5以及显示器6;振动传感器I将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。振动传感器I的要点在于先将机械振动量转换为电量，然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。本实施例中，使用普通的振动传感器I，用于检测风力发电机的振动即可。声发射传感器2这里使用的是谐振式声发射传感器，由多个不同厚度的压电元件组成，由于风力发电机的内部均为结构稳定的金属材料，这类材料的声向各向异性较小，声波衰减系数也很小，频带范围大多是25KHz?750KHZ，因此选用谐振式声发射传感器比较适合。声发射传感器2用于检测风力发电机产生的异响。所述振动传感器I和声发射传感器2均设置在风力发电机上，所述第一滤波器3与振动传感器I相连接，所述第二滤波器4与声发射传感器2相连接。第一滤波器3对振动信号进行滤波，滤波的上限设置为10KHZ的信号，滤去10KHZ以上的干扰振动信号;第二滤波器4对声波信号进行滤波，滤波的下限设置为15KHZ，滤去15KHZ以下的干扰声波信号。所述第一滤波器3和第二滤波器4分别与微处理器5相连接;微处理器5由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。本实施例中微处理器5采用STM32芯片，STM32芯片为高性能、低成本、低功耗的嵌入式芯片，时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32芯片功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。所述STM32芯片设置在显示器6内，并与显示器6相连接，提高使用效率。所述显示器6为LED显示屏，所述LED显示屏与外部PC端相连接，所述微处理器5与外部PC端相连接。如此，通过LED显示屏和微处理器与外部PC端进行连接，可以通过外部PC端进一步对振动信号和声波信号进行整合分析。
[0017]本实施例中，还包括第一模数转换器和第二模数转换器，所述第一模数转换器设置在第一滤波器和微处理器之间。所述第二模数转换器设置在第二滤波器和微处理器之间。模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。通过第一模数转换器可以将振动信号进行模数转换，使微处理器的计算更加简单、准确，微处理器的计算时间。通过第二模数转换器可以将声波信号进行模数转换，使微处理器的计算更加简单、准确，微处理器的计算时间。
[0018]使用过程中，将振动传感器1、声发射传感器2设置在风力发电机上，第一滤波器3、第二滤波器4分别对振动传感器I和声发射传感器2进行滤波，微处理器5对振动信号以及声波信号进行处理，并显示在显示器5上。本实用新型通过振动传感器I进行振动信号的检测，声发射传感器2进行声波信号的检测，使用微处理器5对振动信号和声波信号进行分析;通过振动信号和声波信号对风力发电机进行联合监测，使监测装置的监测更全面、更有效、更精准，减少监测装置的误差，进一步，利用声发射传感器2对风力发电机内部轴承细微裂痕进行监测，提前判断风力发电机的故障，提前进行保养和维护，对风力发电机故障监测具有开拓性意义。
[0019]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种风力发电机声振联合监测装置，其特征在于:包括振动传感器、声发射传感器、第一滤波器、第二滤波器、微处理器以及显示器； 所述振动传感器和声发射传感器均设置在风力发电机上，所述第一滤波器与振动传感器相连接，所述第二滤波器与声发射传感器相连接，所述第一滤波器和第二滤波器分别与微处理器相连接； 所述显示器与微处理器相连接。2.根据权利要求1所述的风力发电机声振联合监测装置，其特征在于:还包括第一模数转换器，所述第一模数转换器设置在第一滤波器和微处理器之间。3.根据权利要求1所述的风力发电机声振联合监测装置，其特征在于:还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器设置在第二滤波器和微处理器之间。4.根据权利要求1所述的风力发电机声振联合监测装置，其特征在于:所述微处理器为STM32芯片，所述STM32芯片设置在显示器内，并与显示器相连接。5.根据权利要求1所述的风力发电机声振联合监测装置，其特征在于:所述显示器为LED显示屏，所述LED显示屏与外部PC端相连接，所述微处理器与外部PC端相连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电机声振联合监测装置，包括振动传感器、声发射传感器、第一滤波器、第二滤波器、微处理器以及显示器；振动传感器和声发射传感器均设置在风力发电机上，第一滤波器与振动传感器相连接，第二滤波器与声发射传感器相连接，第一滤波器和第二滤波器分别与微处理器相连接；显示器与微处理器相连接。本实用新型通过振动信号和声波信号对风力发电机进行联合监测，使监测装置的监测更全面、更有效、更精准，减少监测装置的误差，进一步，利用声发射传感器对风力发电机内部轴承细微裂痕进行监测，提前判断风力发电机的故障，提前进行保养和维护，对风力发电机故障监测具有开拓性意义。
【IPC分类】F03D17/00
【公开号】CN205370863
【申请号】CN201620148975
【发明人】陈学军, 杨永明
【申请人】莆田学院, 重庆大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月29日