光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及桨叶结构异常监测技术领域，特别涉及光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置。


背景技术：

2.风力发电的迅猛发展，也使得风机发电效率和安全问题日益突出，需要对叶片的动态特性如扰度、应变等进行实时测量，以便于反馈至风机主控系统进行即时变桨操作。传统的电传感器(如应变片)一方面主要还是对叶片应变进行测量而缺乏对叶片瞬态扰度特性的监测；另一方面应变片只能贴在叶片表面使其可靠性较低，并且随着传感器组网规模的增加，电传感器的电磁干扰问题也日益突出，在测量速度和精度上已不能满足现有需求。光纤光栅由于它的测量速度快、精度高、不受电磁干扰等特点在传感信息测量领域受到了极大的关注和研究。对因此需要光纤光栅实现对叶片状态监测，现有的结构异常监测装置在监测多采用高速摄像机进行捕捉，但由于风机体积较大，拍摄难度较大，操作非常不便。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
5.光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置，包括支撑柱，所述支撑柱的顶部安装有风机机箱，所述风机机箱的输出端固定套接有桨叶轴块，所述桨叶轴块的外壁表面等距固定安装有三个风机桨叶，所述桨叶轴块的外表面位于三片风机桨叶的两侧均开设有安装槽，六个所述安装槽中均固定安装有套壳，六个所述套壳一侧板中均嵌入安装有透明板，六个所述套壳靠近透明板位置均安装有清洁机构。
6.优选的，六个所述套壳内壁底部均固定安装有基座，六个所述基座的顶面均安装有照相机，六个所述照相机分别朝向对应的风机桨叶一侧表面。
7.优选的，所述清洁机构包括转动柱、密封轴承、第一齿轮、电机和固定座，所述密封轴承嵌入安装在套壳一侧板中，所述密封轴承中转动贯穿安装有转动柱，所述转动柱的顶部固定安装有第一摆臂，所述转动柱底部活动套接有第二摆臂。
8.优选的，所述第一摆臂靠近透明板的一侧表面固定安装有清洁刮，所述清洁刮与透明板一侧表面搭接。
9.优选的，所述第二摆臂与转动柱之间设有阻尼，所述第二摆臂的两侧表面均固定安装有清洁棉，所述第二摆臂顶部清洁棉与透明板余下一侧表面搭接，余下一个所述清洁棉与照相机的顶面搭接。
10.优选的，所述转动柱的底端固定套接有第一齿轮，所述固定座固定安装在套壳的一侧壁内表面，所述固定座上固定安装有电机，所述电机的输出端固定套接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。
11.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
12.1、通过开启六个照相机分别对准风机桨叶表面，用于实时监测风机桨叶表面以及结构是否存在变化，监测范围全面，设备结构简单。
13.2、通过控制电机开启可使得第二齿轮带动第一齿轮转动，使得第一摆臂带动清洁刮刮擦透明板外表面，第二摆臂随着转动柱转动也使得清洁棉刮擦照相机表面以及透明板内表面，实现照相机表面以及透明板内、外表面清洁，第二摆臂通过阻尼实现在套壳内部的摆动，不会出现力度过大损坏第二摆臂现象。
附图说明
14.图1为本实用新型光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置套壳和基座装配结构示意图；
16.图3为本实用新型光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置清洁机构的主视结构示意图；
17.图4为本实用新型光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置清洁机构的立体结构示意图。
18.图中：1、支撑柱；2、风机机箱；3、套壳；4、桨叶轴块；5、风机桨叶；6、清洁机构；61、转动柱；62、密封轴承；63、第一齿轮；64、电机；65、固定座；66、第二齿轮；67、第一摆臂；68、第二摆臂；69、清洁刮；610、清洁棉；7、透明板；8、照相机；9、基座。
具体实施方式
19.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
20.如图1-4所示，光纤光栅风机变桨控制的应变反馈及桨叶结构异常监测装置，包括支撑柱1，支撑柱1的顶部安装有风机机箱2，风机机箱2的输出端固定套接有桨叶轴块4，桨叶轴块4的外壁表面等距固定安装有三个风机桨叶5，桨叶轴块4的外表面位于三片风机桨叶5的两侧均开设有安装槽，六个安装槽中均固定安装有套壳3，六个套壳3一侧板中均嵌入安装有透明板7，六个套壳3靠近透明板7位置均安装有清洁机构6。
21.本实施例中，六个套壳3内壁底部均固定安装有基座9，六个基座9的顶面均安装有照相机8，六个照相机8分别朝向对应的风机桨叶5一侧表面。
22.具体的，通过开启六个照相机8分别对准风机桨叶5表面，用于实时监测风机桨叶5表面以及结构是否存在变化，监测范围全面，设备结构简单。
23.本实施例中，清洁机构6包括转动柱61、密封轴承62、第一齿轮63、电机64和固定座65，密封轴承62嵌入安装在套壳3一侧板中，密封轴承62中转动贯穿安装有转动柱61，转动柱61的顶部固定安装有第一摆臂67，转动柱61底部活动套接有第二摆臂68；第一摆臂67靠近透明板7的一侧表面固定安装有清洁刮69，清洁刮69与透明板7一侧表面搭接；第二摆臂68与转动柱61之间设有阻尼，第二摆臂68的两侧表面均固定安装有清洁棉610，第二摆臂68顶部清洁棉610与透明板7余下一侧表面搭接，余下一个清洁棉610与照相机8的顶面搭接；
转动柱61的底端固定套接有第一齿轮63，固定座65固定安装在套壳3的一侧壁内表面，固定座65上固定安装有电机64，电机64的输出端固定套接有第二齿轮66，第二齿轮66与第一齿轮63啮合连接。
24.具体的，在监测过程中，透明板7外部表面可能存在污渍，照相机8表面以及透明板7内表面在温度变化时也会出现水汽，通过控制电机64开启可使得第二齿轮66带动第一齿轮63转动，使得第一摆臂67带动清洁刮69刮擦透明板7外表面，第二摆臂68随着转动柱61转动也使得清洁棉610刮擦照相机8表面以及透明板7内表面，实现照相机8表面以及透明板7内、外表面清洁，第二摆臂68通过阻尼实现在套壳3内部的摆动，不会出现力度过大损坏第二摆臂68现象。
25.工作原理：本实用新型中出现的电器元件在使用时均外接有电源和控制开关，通过开启六个照相机8分别对准风机桨叶5表面，用于实时监测风机桨叶5表面以及结构是否存在变化，监测范围全面，设备结构简单，在监测过程中，透明板7外部表面可能存在污渍，照相机8表面以及透明板7内表面在温度变化时也会出现水汽，通过控制电机64开启可使得第二齿轮66带动第一齿轮63转动，使得第一摆臂67带动清洁刮69刮擦透明板7外表面，第二摆臂68随着转动柱61转动也使得清洁棉610刮擦照相机8表面以及透明板7内表面，实现照相机8表面以及透明板7内、外表面清洁，第二摆臂68通过阻尼实现在套壳3内部的摆动，不会出现力度过大损坏第二摆臂68现象。
26.涉及到电路和电子元器件和控制模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。