一种风力发电机组叶片无损检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电机组叶片无损检测装置，包括有测振单元，测振单元同数据采集单元相连接，数据采集单元同数据传输单元相连接，风速传感器、风向传感器、温度传感器及湿度传感器分别同数据采集单元同时连接，电源单元同测振单元、数据采集单元及数据传输单元同时连接；本实用新型采用非接触式震动测量，通过检测叶片的模态阻尼比D，可实现对由于叶片裂纹、内部脱胶、连接螺栓松动等原因造成的叶片工作状态变化进行全面的评估，不仅大大提高检测的效率，而且在检测过程中不会对叶片造成损伤，同时测量精度较高。
【专利说明】
一种风力发电机组叶片无损检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及风力发电设备检测技术领域，具体涉及一种适用于无损检测风力发电机组叶片状态的装置。【背景技术】
[0002]目前，对于在役风力发电机组叶片状态的检测，常用的方法有目视法、贴应变片法，以及通过超声波或红外线等方法来检测，但均不同程度地存在缺陷，其具体如下:
[0003]1、目视法通过使用望远镜或利用吊篮将人悬挂在叶片表面，以观察叶片的损伤状况，该方法对叶片表面损伤、已经扩展到叶片的裂纹具有很好的识别作用;但对于叶片初期还未拓展到表面的小裂纹、叶片内部的脱胶、连接螺栓的松动等故障并不能很好的识别，并且通过望远镜来观察仅能发现表面损伤和较大的表面裂纹，无法识别叶片所存在的其他潜在或内部故障，而利用吊篮将人悬挂在叶片表面进行检测时，不仅危险性较高，而且工作效率低下；[〇〇〇4] 2、通过在风机叶片根部贴应变片的方法来监测叶片根部的变形量，并依次来评估叶片的状态，但由于风机叶片根部直径较大，该方法在具体实施时存在一定的难度，且测量误差较大，测量结果有时并不能真实反映整支所测叶片的状态；[〇〇〇5] 3、通过超声波、红外线等方法来检测叶片状态，适合于对叶片进行精细检测，但该方法检测效率低、不合适于大面积对风电场的叶片进行巡检。【实用新型内容】
[0006]为解决上述现有技术问题，本实用新型的目的在于提供一种通过对叶片进行模态测试，得到其模态阻尼比D的变化量，并以此来评估叶片状态的非接触式无损检测装置。
[0007]为实现上述技术目的，本实用新型所采取的技术方案如下:
[0008]—种风力发电机组叶片无损检测装置，其特征在于:包括有测振单元，所述测振单元同数据采集单元相连接，所述数据采集单元同数据传输单元相连接，还包括有电源单元， 所述电源单元同测振单元、数据采集单元及数据传输单元同时连接。
[0009]进一步地，所述测振单元为激光测振仪。
[0010]进一步地，还包括有同数据采集单元相连接的传感器单元，所述传感器单元包括风速传感器、风向传感器、温度传感器及湿度传感器。
[0011]通过以上技术方案，本实用新型的有益效果如下:
[0012]1、本实用新型通过检测叶片的模态阻尼比D，实现对由于叶片裂纹、叶片内部脱胶、连接螺栓松动等原因造成的叶片工作状态变化进行全面的评估，并结合检测时的风速、 温度、湿度等因素对模态阻尼比D的影响，可只对叶片模态阻尼比D值变化明显的叶片进行仔细的检查，大大提尚检测的效率；
[0013]2、由于风力机叶片由复合材料构成，且体积巨大，在不损伤叶片的前提下常用的振动传感器无法再叶片上安装，本实用新型采用非接触式震动测量，在检测过程中不会对叶片造成损伤，并且测量精度较高。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施示意图。
[0015]附图标记说明:1、激光测振仪;2、数据采集器;3、网络传输设备;4、风速传感器;5、风向传感器;6、温度传感器;7、湿度传感器;8、电源;a、风力机叶片;b、反光纸;c、PC机。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型的技术特征、实现手段及有益效果易于理解，以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不应视为对本实用新型的限定。
[0017]如图1所示，一种风力发电机组叶片无损检测装置，包括有用于测量风力机叶片a经锤击后振动量的激光测振仪I，激光测振仪I通过信号导线同用于采集振动、风速、风向、温度、湿度信号，并对采集的信号进行滤波、放大、模数转换等处理的数据采集器2相连接，数据采集器2通过网络传输线同用于将采集到的数据传输至PC机c的数据网络传输设备3相连接，用于测量风速的风速传感器4、用于测量风向的风向传感器5、用于测量温度的温度传感器6以及用于测量湿度的湿度传感器7分别通过信号导线同数据采集器2同时连接，激光测振仪1、数据采集器2及数据网络传输设备3通过电源线同电源8同时连接。
[0018]本实用新型的原理如下:
[0019]叶片裂纹、叶片内部的脱胶以及连接螺栓的松动等故障会影响到叶片所受到的模态阻尼比D，进行改变叶片的固有频率，通过对叶片进行模态测试，可以得到其模态阻尼比D的变化量，以此来评估叶片的状态。
[0020]使用时，首先在测量振动数据的高度(即安装激光测振仪I的高度)，利用风向传感器5来获取风向信息，并且比较风力机叶轮是否正对风来流方向，如果风力机叶轮正对对风来流方向，则通过风力机偏航系统调整风力机机舱位置，直至风力机叶轮正对风来流方向(或相反方向)，并通过变桨系统调整风力机叶片a至浆角为0°位置(也可为其他角度，只要确保每次检测时变角度相同即可)，依次尽可能减小每次对风力机叶片a进行检测时风向对叶片阻尼的影响(或使叶轮方向背对风来流方向，只要每次检测时选用的方向基准相同即可)。
[0021]待风力机叶片a调整好后，在接近叶尖位置贴上用于反射激光测振仪I产生的激光束的反光纸b，随后通过专用锤击工具(不能对叶片造成损伤)在沿风向方向锤击风力机叶片a，使其产生自由振动，通过激光测振仪I及风速传感器4、温度传感器6、湿度传感器7采集风力机叶片a的振动、风速、温度、湿度等数据，并根据振动理论及已有成熟的技术方法求取叶片的模态阻尼比D，将每次检测求得的模态阻尼比D按照当时的风速、湿度、温度、风机编号、叶片编号等信息存入预先在PC机上建立的叶片阻尼值数据库中，通过调用数据库中相应工况下的模态阻尼比D历史数据，绘制模态阻尼比D的趋势图，通过观察趋势是否有明显变化来评估叶片的状态。若上述趋势图有明显变态，则说明叶片的状态产生了明显变化，此时需要进一步检查叶片的状况，并查找故障源;如上述趋势变化不明显，则表明叶片状态无明显变化，可不对叶片进行进一步的检查。
【主权项】
1.一种风力发电机组叶片无损检测装置，其特征在于:包括有测振单元，所述测振单元 同数据采集单元相连接，所述数据采集单元同数据传输单元相连接，还包括有电源单元，所 述电源单元同测振单元、数据采集单元及数据传输单元同时连接。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片无损检测装置，其特征在于:所述测振 单元为激光测振仪。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片无损检测装置，其特征在于:还包括有 同数据采集单元相连接的传感器单元，所述传感器单元包括风速传感器、风向传感器、温度 传感器及湿度传感器。
【文档编号】F03D17/00GK205592073SQ201620281165
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】韩荣峰, 谢立伟, 贺艳峰
【申请人】西安孚立业新动力技术有限公司