用于检测在风能源设备的动叶片上的负载的方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测在风能源设备（100）的动叶片（104）上的负载的方法，其中，所述方法具有从加速度值（114）中导出所述动叶片（104）的偏差（112）的步骤、在使用绝对值（122）的情况下确定所述偏差（112）的信号漂移部分（120）的步骤，和一个步骤，和在使用所述信号漂移部分（120）和所述偏差（112）以及所述动叶片（104）的材料特征值的情况下获取所述负载的步骤。在此，所述加速度值（114）代表在所述动叶片（104）处的加速度，并且，所述绝对值（122）代表在所述动叶片（104）处的绝对传感器（124）的绝对测量值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测在风能源设备的动叶片上的负载的方法和控制装置本专利技术涉及一种用于检测在风能源设备的动叶片上的负载的方法，涉及一种相应的控制装置以及涉及一种相应的计算机程序。就风能源设备而言，风由于气动力的原因导致了动叶片的变形。为了能够调节性地进行干预，有必要检测这种变形。在这个背景下，利用在此介绍的途径，介绍了一种用于检测在风能源设备的动叶片上的负载的方法，此外介绍了一种控制装置，该控制装置使用这种方法，以及最后介绍了一种根据独立权利要求的、相应的计算机程序。有利的构造方案从各个从属权利要求和以下描述中得出。通过在此介绍的途径，能够测量在风能源设备处的动叶片的叶片弯曲。为了该测量使用了加速度传感器。这些测量通过另一个绝对值测量进行参照。为此，例如使用了应变计或者光学的测量。为了能够使用现代的调节方法（例如个别的沥青控制器（Pitchregelung）），需要可靠并且便宜的传感机构。在短期的现场测试时，这不是那么重要的。这样，虽然应变计很适合用于负载测量，但是利用它无法达到20年的使用寿命。因为，由此能够预期到的是：这样的传感器在风能源设备的使用寿命期间会遭受损坏，所以可靠的识别是重要的，尤其是当所述传感器被用于调节时。通过在此介绍的途径，介绍了改进的传感器概念。
技术实现思路
本专利技术的核心是：对于负载测量使用低成本的传感器，并且通过冗余来识别错误。此外，更好的测量结果能够通过不同传感器的组合来实现。附加地，这样的传感器能够被使用，所述传感器不适合单独地用于负载测量，并且只有在组合中才允许所述负载测量。由此，使用具有尽可能更长的使用寿命的传感器，却也是有可能的。介绍了一种用于检测在风能源设备的动叶片上的负载的方法，其中所述方法具有以下步骤：从加速度值中导出所述动叶片的偏差，该加速度值代表在所述动叶片处的加速度；在使用绝对值的情况下确定所述偏差的信号漂移部分，该绝对值代表在所述动叶片处的绝对传感器的绝对测量值；和在使用所述信号漂移部分和所述偏差以及所述动叶片的材料特征值的情况下确定所述负载。风能源设备能够被理解为风力涡轮机或者风轮。在此，所述风能源设备的转子通过风能被置于旋转状态中，并且利用所述转子能够驱动发电机。负载能够是作用在所述转子的动叶片上的力。偏差能够是距离值，所述动叶片通过负载由静止位置以该距离为程度被挤压。信号漂移部分能够是底座值，所述偏差的值围绕该底座值进行偏移。所述信号漂移部分能够随着时间变化。所述信号漂移部分出自于：所述偏差由所述加速度中的导出。绝对测量值能够是无漂移的。材料特征值例如能够是弯曲刚度和/或扭转刚度。所述偏差能够与作为绝对值的应变值进行比较，以获得所述信号漂移部分。所述应变值能够代表所述动叶片的应变，该应变能够通过在所述动叶片处的应变计进行检测。所述应变由所述负载引起。所述应变通过材料特征值与所述负载直接相关。应变计需要与所述动叶片完好地连接。所述应变测量无漂移地进行。能够将所述偏差与作为绝对值的位置值进行比较，以获得所述信号漂移部分。所述位置值能够代表所述动叶片的位置，该位置能够通过在所述动叶片处的摄像机系统检测出来。所述摄像机系统能够至少部分地检测所述动叶片。所述摄像机系统能够被布置在所述动叶片的内部中。摄像机能够固定地取向。所述动叶片能够在所述摄像机的图像中在所述负载的作用下运动。所述摄像机能够具有低的分辨率。位置测量同样无漂移地进行。将所述加速度值两次求积分以获得所述偏差。由此，所述加速度传感器的高灵敏度和稳健性能够被用来测量所偏离的距离。能够将所述信号漂移部分从所述偏差中扣除，以获得稳定化的偏差值来获取所述负载。因而，能够将所述偏差变为无漂移的。能够将所述偏差和所述绝对值在使用卡尔曼滤波器的情况下进行比较，以确定所述信号漂移部分。在此，能够将所述绝对值用作控制值。所述偏差被控制值追踪。追踪的量被作为信号漂移部分提供。在所述确定步骤中，此外还在使用所述偏差的情况下验证所述绝对值。当所述绝对传感器具有错误时，所述错误能够如此被发现。因此，所述风能源设备的可靠的功能能够得以确保。当所述绝对值多于公差范围地从所述偏差偏离时，所述绝对值能够被定义为是错误的。因此，在识别传感器错误时能够提供余地。如此不考虑由于变化的环境条件导致的波动。在此所介绍的途径此外还创造了一种控制装置，该控制装置被构造用于：在相应的装置中执行、操控或者实施在此所介绍的方法的变型方案的步骤。通过本专利技术的这种以控制装置为形式的实施方式变型方案，本专利技术的基本任务也能够被快速和有效地解决。当前，控制装置能够被理解为一种电气装置，该电气装置处理传感器信号，并且根据所述传感器信号来输出控制信号和/或数据信号。所述控制装置能够具有接口，该接口能够被按照硬件和/或按照软件地构造。在按照硬件地构造时，接口能够是例如所谓的系统ASIC的部分，该部分包含所述控制装置的各种功能。然而，也可能的是，所述接口是自己的集成电路或者至少部分地由离散的构造元件组成。在按照软件地构造时，所述接口能够是软件模块，所述软件模块例如存在于微控制器上、在其它软件模块旁边。也有利的是：具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序，该程序代码能够被存储在机器能够读取的载体或者存储器介质上（例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器），并且被用于执行、实施和/或操控根据前面所描写的实施方式中的一种实施方式的方法的步骤，尤其是当所述程序产品或者程序在计算机或者设备上执行时。在下文中，根据附图示例性地进一步阐释本专利技术。附图示出：图1：风能源设备的视图，该风能源设备具有根据本专利技术的一种实施例的设备，该设备用于检测在所述风能源设备的动叶片上的负载；和图2：根据本专利技术的一种实施例的方法的流程图，该方法用于检测在风能源设备的动叶片上的负载。同样的或者类似的元件能够在接下来的附图中配设以相同的或者类似的附图标记。另外，所述附图中的图像、它们的描述以及权利要求包含大量的、在组合中的特征。在此，本领域技术人员清楚的是：这些特征也能够单独地被观察，或者它们能够被归纳为其它的、在此没有明确描述的组合。图1示出风能源设备100的视图，该风能源设备具有根据本专利技术的一种实施例的控制装置102，该控制装置用于检测在风能源设备100的动叶片104上的负载。控制装置102具有用于导出的装置106，用于确定的装置108和用于获取的装置110。所述控制装置能够被布置在例如风能源设备100的吊舱中。风能源设备100具有加速度传感器118。加速度传感器118与动叶片104连接。加速度传感器118在此被大致定位在动叶片104的中心。加速度传感器118也能够进一步地被定位在动叶片104的叶片尖端的方向中，因为动叶片104的能够被检测的加速度朝向叶片尖端增加。加速度传感器118被构造用于提供加速度值114，该加速度值代表在动叶片104处的加速度。用于导出的装置106被构造用于：从加速度值114中导出动叶片104的偏差112。对此，加速度值114经由控制装置102的接口116由加速度传感器118中进行读取。根据这个实施例，加速度值114被两次求积分，以获得偏差112。用于确定的装置108被构造用于：在使用绝对值122的情况下确定偏差112的信号漂移部分120。绝对值122代表在动叶片104处的绝对传本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测在风能源设备（100）的动叶片（104）上的负载的方法（200），其中，所述方法（200）具有下述步骤：从加速度值（114）中导出（202）所述动叶片（104）的偏差（112），该加速度值代表在所述动叶片（104）处的加速度；在使用绝对值（122）的情况下确定（204）所述偏差（112）的信号漂移部分（120），该绝对值代表在所述动叶片（104）处的绝对传感器（124）的绝对测量值；和在使用所述信号漂移部分（120）和所述偏差（112）以及所述动叶片（104）的材料特征值的情况下获取（206）所述负载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 DE 102014218266.21.用于检测在风能源设备（100）的动叶片（104）上的负载的方法（200），其中，所述方法（200）具有下述步骤：从加速度值（114）中导出（202）所述动叶片（104）的偏差（112），该加速度值代表在所述动叶片（104）处的加速度；在使用绝对值（122）的情况下确定（204）所述偏差（112）的信号漂移部分（120），该绝对值代表在所述动叶片（104）处的绝对传感器（124）的绝对测量值；和在使用所述信号漂移部分（120）和所述偏差（112）以及所述动叶片（104）的材料特征值的情况下获取（206）所述负载。2.根据权利要求1所述的方法（200），就该方法而言，在确定步骤（204）中，将所述偏差（112）与作为绝对值（122）的应变值（122）进行比较，以获得所述信号漂移部分（120），其中，所述应变值（122）代表所述动叶片（104）的应变，该应变能够通过在所述动叶片（104）处的应变计（124）检测出来。3.根据权利要求1所述的方法（200），就该方法而言，在确定步骤（204）中，将所述偏差（112）与作为绝对值（122）的位置值（122）进行比较，以获得所述信号漂移部分（120），其中，所述位置值（122）代表所述动叶片（104）的位置，该位置能够通...

【专利技术属性】
技术研发人员：B布赫塔拉，F黑斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE