【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，具体为一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置。
技术介绍
1、风力机叶片在运行过程中会受到多种不同形式载荷作用，包括气动力、惯性力、重力等，前人基于实验需求在风洞中加入主动控制装置以完成实验，近年来，利用功率及力测量对风力机进行分析受到了广大国内外学者的研究，风力机发电是在其受到风载作用的过程中，由于叶片受到气动力、惯性力和重力的作用，叶片及轮毂发生旋转运动带动发电部件因而产生电力。因此利用实验装置进行测量和分析实验过程中的功率与力对于风力机的设计和优化具有重要意义，在气动力测量方面，一种常用的方法是利用应变片测试技术对叶片进行测试，测试时，需要在叶片的不同位置安装应变片，以监测叶片的变形情况，同时，还需要在叶片的根部安装力传感器，以测量叶片所受到的气动力和惯性力，通过测量和分析风力机的变形和受力情况，可以获得风力机的功率及力特性。
2、风力机的功率与力测量装置已得到很多的研究成果。有研究者利用有限元分析方法对风力机进行模拟和分析，通过建立叶片的有限元模型，可以模拟叶片在受到载荷作用下的受力，从而预测风力机旋转过程中的功率，这种方法可以缩短实验周期、降低成本，同时还可以对叶片的设计进行优化，但进行相关实验相对较少，在风力机设计和优化方面，风力机的功率是一个重要的考虑因素，通过对风力机的功率与力进行测量和分析，可以获得变形情况以及相应的气动载荷分布情况，这些数据可以为风力机的设计提供参考，例如优化叶片的形状、结构、材料等，以提高风力机的运行性能和稳定性。
3、通过实验手段进行风力机功
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，通过迎角控制器和数据采集存储终端实时监控叶片的迎角和气动力数据，便于对叶片的不同迎角下风力机功率和力性质进行深入的研究和分析。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，包括迎角控制器，所述迎角控制器的输出端固定连接有第一气动力测量器，所述第一气动力测量器的上侧设置有风力机立柱导线，所述风力机立柱导线的顶端装有叶轮中心轮毂，所述叶轮中心轮毂的外壁安装有多个待测试叶片。
3、优选的，所述风力机立柱导线的左侧安装有风速测量器，所述风力机立柱导线电性连接有数据采集存储终端。
4、优选的，所述数据采集存储终端的顶端与左侧固定连接有铝合金立柱。
5、优选的，所述数据采集存储终端通过风力机立柱导线分别与迎角控制模块和风速测量器电性连接。
6、优选的，多个所述待测试叶片根部安装有第二气动力测量器。
7、优选的，底部所述铝合金立柱的四个拐角处均安装有自锁脚轮。
8、优选的，所述叶轮中心轮毂的中部安装有叶片旋转阻尼器及旋转计数器。
9、一种实现风力机不同迎角功率及力测量系统，包括数据采集存储模块、迎角控制模块、第一气动力测量模块、第二气动力测量模块和风速测量模块，所述数据采集存储模块用于对多维度数据的采集、管理、传输、分析和可视化展示；
10、所述迎角控制模块用于控制需要调整叶片迎角的设备；
11、所述第一气动力测量模块用于测量风力机整体的气动力情况；
12、所述第二气动力测量模块用于叶片气动力单独测量，以便获得叶片单独气动力数据；
13、所述风速测量模块用于对测量风速的数据。
14、优选的，所述迎角控制模块包括迎角传感器、迎角控制计算器和执行器，所述迎角传感器用于测量叶片的迎角；
15、所述迎角控制计算器用于接收迎角传感器的数据，并进行计算和处理；
16、所述执行器用于根据迎角控制计算器发送的控制指令，调整叶片的迎角。
17、优选的，所述数据采集存储模块包括数据管理单元、数据传输和通信单元、数据分析与可视化工具，所述数据管理单元用于管理和组织采集到的数据，对数据进行分类、标注、索引，以方便用户的检索和查询；
18、所述数据传输和通信单元用于将采集到的数据传输到指定的存储设备；
19、所述数据分析与可视化工具用于对采集到的数据进行分析和可视化展示。
20、工作原理：通过将待测试叶片安装在叶轮中心轮毂的外壁，随后在迎角控制器对多个待测试叶片进行调节，随后在数据采集存储终端对叶片振动位移数据进行精确的采集，同时在风力机立柱导线的作用下，连接迎角控制器和风速测量器，实现数据的电性传输和通信，同时在第一气动力测量器、第二气动力测量器和叶轮旋转阻尼及旋转计数器的作用，使得该装置具有精确控制、实时监控、数据采集、适应性强、操作简便和数据可追溯等优点，为研究风力机功率和力测量提供了有效的实验手段。
21、本专利技术提供了一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置。具备以下有益效果：
22、1、本专利技术通过迎角控制器和数据采集存储终端可以实时监控叶片的迎角和气动力数据，使得研究人员可以实时了解实验情况，及时调整实验参数。
23、2、本专利技术通过数据采集存储终端可以实现对叶片振动位移数据的精确采集，从而可以对叶片的振动特性进行深入的研究和分析，可以方便地对实验数据进行存储和追溯，为后续的数据分析和处理提供了便利。
24、3、本专利技术可以模拟不同的飞行环境和条件，从而可以适应不同类型和规格的叶片测试，具有更强的适应性，设计合理，操作简单，可以方便地进行实验和数据采集，使得研究人员可以更快速、准确地获取实验数据，实现对叶片振动位移数据的精确采集，对叶片的不同迎角下风力机功率和力性质进行深入的研究和分析。
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1.一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，包括迎角控制器(2)，其特征在于，所述迎角控制器(2)的输出端固定连接有第一气动力测量器(3)，所述第一气动力测量器(3)的上侧设置有风力机立柱导线(4)，所述风力机立柱导线(4)的顶端装有叶轮中心轮毂(6)，所述叶轮中心轮毂(6)的外壁安装有多个待测试叶片(7)。
2.根据权利要求1所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述风力机立柱导线(4)的左侧安装有风速测量器(9)，所述风力机立柱导线(4)电性连接有数据采集存储终端(1)。
3.根据权利要求2所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述数据采集存储终端(1)的顶端与左侧固定连接有铝合金立柱(10)。
4.根据权利要求2所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述数据采集存储终端(1)通过风力机立柱导线(4)分别与迎角控制器(2)和风速测量器(9)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，多个所述待测试叶片(7)根部安装有第二气动力
6.根据权利要求3所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，底部所述铝合金立柱(10)的四个拐角处均安装有自锁脚轮(11)。
7.根据权利要求1所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述叶轮中心轮毂(6)的中部安装有叶片旋转阻尼器及旋转计数器(8)。
8.一种实现风力机不同迎角功率及力测量系统，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，包括数据采集存储模块、迎角控制模块、第一气动力测量模块、第二气动力测量模块和风速测量模块，所述数据采集存储模块用于对多维度数据的采集、管理、传输、分析和可视化展示；
9.根据权利要求8所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量系统，其特征在于，所述迎角控制模块包括迎角传感器、迎角控制计算器和执行器，所述迎角传感器用于测量叶片的迎角；
10.根据权利要求8所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量系统，其特征在于，所述数据采集存储模块包括数据管理单元、数据传输和通信单元、数据分析与可视化工具，所述数据管理单元用于管理和组织采集到的数据，对数据进行分类、标注、索引，以方便用户的检索和查询；
...【技术特征摘要】
1.一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，包括迎角控制器(2)，其特征在于，所述迎角控制器(2)的输出端固定连接有第一气动力测量器(3)，所述第一气动力测量器(3)的上侧设置有风力机立柱导线(4)，所述风力机立柱导线(4)的顶端装有叶轮中心轮毂(6)，所述叶轮中心轮毂(6)的外壁安装有多个待测试叶片(7)。
2.根据权利要求1所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述风力机立柱导线(4)的左侧安装有风速测量器(9)，所述风力机立柱导线(4)电性连接有数据采集存储终端(1)。
3.根据权利要求2所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述数据采集存储终端(1)的顶端与左侧固定连接有铝合金立柱(10)。
4.根据权利要求2所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，所述数据采集存储终端(1)通过风力机立柱导线(4)分别与迎角控制器(2)和风速测量器(9)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种实现风力机不同迎角功率及力测量装置，其特征在于，多个所述待测试叶片(7)根部安装有第二气动力测量器(5)。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：包长春，王浩羽，江晓瑞，毕俊喜，忽必太，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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