一种叶片完好性监测系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种叶片完好性监测系统，该系统包括：处于正压状态的叶片，安装在叶片内部侧壁上的压力传感器，与所述压力传感器无线连接的风电场集控中心，以及与风电场集控中心的数据输出端连接的报警器。本实用新型专利技术设计简单、结构合理，具有较高的叶片检测准确度和精度，可以及时发现叶片受损情况。可以及时发现叶片受损情况。可以及时发现叶片受损情况。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片完好性监测系统


[0001]本技术涉及叶片状态监测领域，尤其涉及一种叶片完好性监测系统。

技术介绍

[0002]现有风电机组的叶片在运行时，由于叶片的长度长会产生较大的离心力。如果叶片出现微裂纹而未及时处理，会逐渐形成贯穿性裂纹，直至叶片断裂。

技术实现思路

[0003]本技术旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本技术提出一种叶片完好性监测系统，通过应用该叶片完好性监测系统，可以及时发现叶片出现的早期微裂纹，以便于处理，从而减少叶片的损失。
[0005]本技术提出的一种叶片完好性监测系统，包括：
[0006]叶片，所述叶片内处于正压状态；
[0007]压力传感器，所述压力传感器安装在所述叶片的内部侧壁上；
[0008]风电场集控中心，所述风电场集控中心与所述压力传感器无线连接，所述风电场集控中心的数据输出端与报警器连接。
[0009]在一些实施例中，所述压力传感器安装在所述叶片内侧壁上预置的安装点，其中，根据所述叶片中易出现微裂纹的位置确定所述预置的安装点；所述压力传感器的量程包含预置压力范围。
[0010]在一些实施例中，所述系统还包括叶根法兰和空心结构，所述叶根法兰与所述空心结构密封连接，用于使所述叶片内形成封闭空间。
[0011]在一些实施例中，所述系统还包括温度补偿模块、压力调节模块、叶片状态确定模块以及压力数据传输模块，其中，
[0012]所述温度补偿模块与所述压力传感器连接；
[0013]所述压力调节模块一端与所述叶根法兰连接，另一端与所述压力传感器连接；
[0014]所述压力数据传输模块分别与所述压力传感器、所述温度补偿模块以及所述压力调节模块连接；
[0015]所述叶片状态确定模块安装在所述风电场集控中心中，并通过所述压力数据传输模块与所述温度补偿模块、所述压力调节模块以及所述压力传感器无线连接。
[0016]在一些实施例中，所述系统还包括排气阀和充气阀，所述排气阀与所述压力调节模块通过叶根法兰连接；所述充气阀安装在所述叶根法兰上且与所述封闭空间连通。
[0017]在一些实施例中，所述空心结构具有网状空间，可以承受所述预置压力范围内的最大压力。
[0018]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例提供的一种叶片完好性监测系统的结构图。
具体实施方式
[0020]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]下面参考附图描述本技术实施例的一种叶片完好性监测系统及方法。
[0022]相关技术中，风电机组的叶片的材质基本采用玻璃纤维和环氧树脂，并通过微真空灌注的方式生产。叶片内部是空心结构，在运行中如果叶片出现微裂纹而未及时处理，会逐渐发展成小裂纹，乃至大裂纹，直至叶片的断裂。当叶片出现微裂纹时，如果能够及时发现并停机处理，就可以降低叶片损毁的概率。
[0023]基于此，本技术实施例中提出一种叶片完好性监测系统，应用于风力发电机叶片中，能够提高叶片状态检测的准确度与精度，帮助使用者及时发现早期的微裂纹，减小设备故障损失。
[0024]图1为本技术实施例提供的一种叶片完好性监测系统的结构图。
[0025]如图1所示，该叶片完好性监测系统，包括：叶片1，该叶片1内处于正压状态；压力传感器2，所述压力传感器2安装在叶片1的内部侧壁上；风电场集控中心3，所述风电场集控中心3与所述压力传感器2无线连接，所述风电场集控中心3的数据输出端与报警器4连接。
[0026]该实施例中，叶片1在运行前，其腔室内会加入微正压空气，以使得叶片腔室形成微正压状态。所谓微正压是指压力小于等于1kg/cm2。当叶片1出现裂纹时，通过监测叶片腔室内的压力状态就可以得知叶片的完好性。这里，叶片内腔室的压力波动也可能是由于叶片内腔室的气密性不够导致的，比如叶片的密封结构漏气。由于本技术实施例的叶片完好性监测系统监测到的叶片内压力状态主要作为运维人员对设备进行检修的参考数据，当检测出是由于叶片的气密性不够导致的压力状态波动，运维人员也会对叶片进行停机，并处理故障。因为本技术实施例的叶片完好性监测系统对叶片腔室内的压力波动具有较高的敏感性，因此无论是什么原因导致叶片内压力波动，都能及时在风电场集控中心的显示设备上显示出来。
[0027]该实施例中，风电场集控中心3可以安装在地面，用于收集所述叶片1的运行参数及故障信息。一个风电场集控中心可以同时管理多架风力发电机，运维人员根据风电场集控中心获取的叶片运行信息及时的对叶片进行维护。
[0028]该实施例中，为了能及时的提醒运维人员对叶片进行维护，当叶片内的压力达到一定等级时，会通过报警器4发出预警信息。该预警信息会保存在风电场集控中心的数据中，以便运维人员根据实际需求进行查阅。
[0029]作为一种可能的实现方式，所述压力传感器2安装在叶片1内侧壁上预置的安装点，其中，根据所述叶片中易出现微裂纹的位置确定所述预置的安装点；所述压力传感器的量程包含预置压力范围。
[0030]该实施例中，在叶片的制造过程中，压力传感器2预置的安装点是通过理论推导及载荷模拟计算软件依照叶片载荷计算结果确定的。该预置的安装点一般位于叶片容易出现微裂纹的位置附近，从而使得根据压力传感器2的反馈数据，能够精准有效的找到出现裂纹
的位置。这里，压力传感器的最大量程应该大于等于设定的微正压的临界值1kg/cm2，以便于该压力传感器2可以连续输出压力趋势曲线。
[0031]作为一种可能的实现方式，所述系统还包括叶根法兰8和空心结构，所述叶根法兰8与所述空心结构密封连接，用于使所述叶片1内形成封闭空间。
[0032]该实施例中，在叶片生产制造时，对叶根法兰8与叶片空心结构的连接处做密封处理后，在叶片腔室内加入微正压空气进行气密性测试，以保证叶片的空心结构处于密封效果，便于压力传感器2监测叶片腔室内的压力变化。在叶片的运输途中，需要将叶片腔室内的微正压空气排出，使叶片内外压力保持一致，以减小在运输中叶片形成裂纹的可能性。在本技术实施例中，叶片腔室主要是指叶片的空心结构。
[0033]作为一种可能的实现方式，所述系统还包括温度补偿模块5、压力调节模块5、叶片状态确定模块11以及压力数据传输模块7，其中，
[0034]所述温度补偿模块5与所述压力传感器2连接；所述压力调节模块6一端与所述叶根法兰8连接，另一端与所述压力传感器2连接；所述压力数据传输模块7分别与所述压力传感器2、所述温度补偿模块5以及所述压力调节模块6连接；所述叶片状态确定模块11安装在所述风电场集控中心3中，并通过所述压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片完好性监测系统，其特征在于，所述系统包括：叶片，所述叶片内处于正压状态；压力传感器，所述压力传感器安装在所述叶片的内部侧壁上；风电场集控中心，所述风电场集控中心与所述压力传感器无线连接，所述风电场集控中心的数据输出端与报警器连接。2.根据权利要求1所述的叶片完好性监测系统，其特征在于，所述压力传感器安装在所述叶片内侧壁上预置的安装点，其中，根据所述叶片中易出现微裂纹的位置确定所述预置的安装点；所述压力传感器的量程包含预置压力范围。3.根据权利要求1所述的叶片完好性监测系统，其特征在于，所述系统还包括叶根法兰和空心结构，所述叶根法兰与所述空心结构密封连接，用于使所述叶片内形成封闭空间。4.根据权利要求3所述的叶片完好性监测系统，其特征在于，所述系统还包括温度补偿模块、压力调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙德生，李芊，邹歆，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：