本实用新型专利技术提供一种载荷监测装置，用于监测风机叶片的载荷，包括：测量装置底板和用于安装测量单元的U形支架；测量装置底板和风机叶片采用相同的材料制作，且所述测量装置底板粘接在所述风机叶片表面；所述测量装置底板的表面粘接有护罩，以将所述的测量单元密封在所述测量装置底板和护罩之间；所述的测量单元包括闪耀光栅芯片和准直器；所述U形支架用于安装所述的闪耀光栅芯片和准直器，所述准直器的入光侧接收光源信号，所述准直器的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。本装置能够稳定捕捉叶片的形变，从而准确地、高精度地获得叶片的载荷变化；且适于在各种恶劣环境下工作，能够稳定的对风机叶片载荷进行长期跟踪。长期跟踪。长期跟踪。
【技术实现步骤摘要】
一种风机叶片载荷监测装置
[0001]本技术涉及载荷测量
，具体涉及一种风机叶片载荷监测装置。
技术介绍
[0002]风机叶片是风力发电机组的关键组成部件之一，叶片健康是整个风力发电机组安全可靠运行的前提。由于风机运行自然环境严酷，叶片承受各种复杂交变的应力耦合作用，不可避免的会出现结构损伤等问题。由于风力发电机组通常安装在交通不变的区域，因此实时地、准确地监测其运行状态是有效降低其维护成本的途径。相关技术中的叶片测量装置安装时需要破坏叶片的完整性，从而导致叶片强度变低而影响寿命。更为严重的是，此类测量装置在长期监测过程中容易蠕变，而产生温度漂移与零点漂移等问题，稳定性差，难以准确监测风机叶片的状态。同时，此类测量装置的测量精度也难以符合使用要求。为此，需要设计一种能够稳定的、准确的、高精度的监测风机叶片的载荷测量装置。
技术实现思路
[0003]为了克服相关技术中诸多问题中的至少一者，本技术提供了一种风机叶片载荷监测装置。
[0004]所述的装置包括：测量装置底板和用于安装测量单元的U形支架；
[0005]所述测量装置底板和风机叶片采用相同的材料制作，且所述测量装置底板粘接在所述风机叶片表面；
[0006]所述测量装置底板的表面粘接有护罩，以将所述的测量单元密封在所述测量装置底板和护罩之间；
[0007]所述的测量单元包括闪耀光栅芯片和准直器；
[0008]所述U形支架用于安装所述的闪耀光栅芯片和准直器，所述准直器的入光侧接收光源信号，所述准直器的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。
[0009]可选的一个实施例中，所述护罩的一个侧面上连接有出缆接口，一条光纤通过所述出缆接口伸入所述监测装置内并与所述准直器的入光侧连接以实现信号的传输。
[0010]可选的一个实施例中，所述的测量装置底板和风机叶片均采用玻璃钢制作。
[0011]可选的一个实施例中，所述的护罩采用TPV(英文名：Thermoplastic Vulcanizate，中文名：热塑性硫化橡胶)材料制作。
[0012]可选的一个实施例中，所述U形支架的一条侧壁上形成有斜面，所述闪耀光栅芯片粘接在所述斜面上；所述闪耀光栅芯片上设置有若干微镜片，经过准直器的光源信号照射至所述微镜片，并经过所述微镜片对入射光波长选择性反射后进入准直器且被信号接收模块采集。
[0013]可选的一个实施例中，所述的U形支架上设置有多个强度弱化部，所述强度弱化部对称设置在U形支架的左右两侧。
[0014]可选的一个实施例中，所述U形支架的高度大致为10毫米，准直器装配后与U形支
架间的距离大致为0.1毫米。
[0015]可选的一个实施例中，所述的准直器通过准直器支架安装在所述U形支架上，且可通过准直器支架调整准直器的位姿。
[0016]可选的一个实施例中，所述的准直器和准直器支架采用镀金处理，且准直器和准直器支架通过焊接连接。
[0017]可选的一个实施例中，所述护罩的内腔中还设置有软管，所述的软管套设在闪耀光栅芯片和准直器之间以密封两者之间的间隙。
[0018]本技术的技术方案具有如下优点或有益效果：
[0019](1)所述的叶片载荷测量装置设置有U形支架，并在U形支架上集成有闪耀光栅芯片、准直器等器件，并采用光学测量原理以捕捉被测物体的变形量，极大的提高了测量精度和测量灵敏度。本技术的装置适用于各种强磁场环境，以及室外恶劣环境等特殊环境，而且适合长期工作，有效解决了风机叶片工作环境恶劣，无法准确测量其载荷的问题。所述测量装置底板和风机叶片采用相同的材料制作，可以使风机叶片在受力变形时，通过底板传输给U形支架的变形与叶片变形是完全一致的，提高了测量载荷的准确性。所述测量装置底板粘接在所述风机叶片表面，有效解决了测量装置安装复杂的问题，保证了叶片的完整性。所述测量装置底板的表面粘接有护罩，以将所述的测量单元密封在所述测量装置底板和护罩之间；其提高了对器件的密封性，避免水汽等污染物进入测量装置内；并且粘接材料能够有效填充护罩和底板间的间隙，所述粘接材料也不会影响底板的结构强度，使其能够稳定而准确的跟随叶片的形变而形变。
[0020](2)一个实施例中闪耀光栅芯片为MEMS工艺制造芯片，其上设置有若干微镜片，经过准直器的光源信号照射至所述微镜片。由于采用MEMS微纳制造技术，将微小的反射镜面组成所述闪耀光栅芯片上，进一步使得本技术能够实现微小角度的测量，并通过角度量和载荷量的标定实现对载荷的精确测量。
[0021](3)所述的护罩采用TPV材料，该材料具有优良的弹性与耐压缩变形性，耐温范围广，符合风机叶片的工作温度，软硬度适中，比重轻。因此，TPV材料制作的护罩不会影响U形支架跟随叶片变形的灵敏度，确保了装置对载荷的测量精度和准确度。
[0022](4)通过在U形支架上预留安装闪耀光栅芯片的斜面，并通过粘接方式固定闪耀光栅芯片于所述斜面上，使的闪耀光栅芯片近似于与U形支架形成一体化结构，进而可以保证芯片与U形支架保持100％的跟随性，减小了迟滞性误差。
[0023](5)将U形支架设置为10mm左右可以小型化测量装置，同时准直器与U型条间隙设置为0.1mm左右，可以使测量装置在测量范围内大大降低弯矩带来的影响，提高测量的准确性。
附图说明
[0024]附图用于更好地理解本技术，不构成对本技术的不当限定。其中：
[0025]图1是根据本技术实施例的载荷监测装置的剖视示意图；
[0026]图2是根据本技术实施例的载荷监测装置的轴测示意图；
[0027]图3是根据本技术实施例的载荷监测装置的俯视示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本技术的示范性实施例做出说明，其中包括本技术实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0029]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0030]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种载荷监测装置，其用于监测风机叶片的载荷，包括：测量装置底板和用于安装测量单元的U形支架；其特征在于：所述测量装置底板和风机叶片采用相同的材料制作，且所述测量装置底板粘接在所述风机叶片表面；所述测量装置底板的表面粘接有护罩，以将所述的测量单元密封在所述测量装置底板和护罩之间；所述的测量单元包括闪耀光栅芯片和准直器；所述U形支架用于安装所述的闪耀光栅芯片和准直器，所述准直器的入光侧接收光源信号，所述准直器的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。2.根据权利要求1所述的载荷监测装置，其特征在于，所述护罩的一个侧面上连接有出缆接口，一条光纤通过所述出缆接口伸入所述监测装置内并与所述准直器的入光侧连接以实现信号的传输。3.根据权利要求1所述的载荷监测装置，其特征在于，所述的测量装置底板和风机叶片均采用玻璃钢制作。4.根据权利要求1所述的载荷监测装置，其特征在于，所述的护罩采用TPV材料制作。5.根据权利要求1所述的载荷监测装置，其特征在于，所述U形支架的...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟少龙，凌晶芳，龙亮，郭智慧，张鑫鑫，
申请(专利权)人：上海拜安传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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