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一种转动状态下风机主轴缺陷磁声螺旋导波在线监测方法技术

技术编号:41876570 阅读:28 留言:0更新日期:2024-07-02 00:29
本发明专利技术提出一种转动状态下风机主轴缺陷磁声螺旋导波在线监测方法,包括,获取转动状态下的风机主轴的周向转动速度以及磁声螺旋导波在主轴中的传播速度;根据周向转动速度和传播速度,计算获得激发换能器磁声螺旋导波的发射角;采用激发换能器沿着发射角的方向激发磁声螺旋导波,当磁声螺旋导波在主轴中传播遇到主轴缺陷时,磁声螺旋导波将与缺陷作用形成反射波与透射波,接收透射波信号;对透射波信号进行分析,判断主轴中是否存在缺陷,以及缺陷的损伤程度大小。该方法可以在风机转动状态下开展风机主轴缺陷的在线监测,且仅需在主轴首尾两端布置两个磁声螺旋导波换能器,具有结构简单、非接触式、实时监测的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风电无损检测。


技术介绍

1、风电作为一种可再生能源,正逐渐成为电力系统中的主要电力能源。随着风电行业的迅速发展,风机的各类关键部件的安全运行备受重视。其中,风机主轴属于旋转部件,且需要长时间承受疲劳、弯曲、扭转、拉伸等应用作用,容易产生缺陷损伤对风机的安全运行造成严重威胁。因此亟需寻找合适的风机主轴转动状态下的缺陷在线监测方法。

2、在现有的相关技术中,例如一种风机主轴表面缺陷超声阵列原位检测方法zl20171048885.5,该方法属于离线原位检测方法,且需要在主轴端面放置多个超声换能器进行阵列检测,结构复杂;例如一种风机主轴表面缺陷超声阵列在线检测系统zl201710481898.2,该方法采用的是压电超声换能器,仅能检测风机主轴的表面缺陷,且需要敷设换能器阵列,信号处理复杂;例如风机主轴缺陷电磁超声导波在线监测装置及操作方法zl201610645817.3,该方法虽然采用理论电磁超声导波检测技术,但导波仅能沿着风机主轴方向激发,难以对主轴缺陷进行全面检测及监测。


技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种转动状态下风机主轴缺陷磁声螺旋导波在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取转动状态下的风机主轴的周向转动速度以及磁声螺旋导波在主轴中的传播速度之前,还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述磁声螺旋导波激发换能器和接收换能器位置坐标P(x,y),其中x表示该位置沿主轴母线方向上离主轴前端的距离,单位为m,范围为[0,l],l表示风机主轴的母线长度;y表示该位置在主轴周向方向上偏离激发换能器所在母线的弧度,取顺时针方向为正,单位为rad,范围为[-π,π)。

4.根据权利要求2所述的...

【技术特征摘要】

1.一种转动状态下风机主轴缺陷磁声螺旋导波在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取转动状态下的风机主轴的周向转动速度以及磁声螺旋导波在主轴中的传播速度之前,还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述磁声螺旋导波激发换能器和接收换能器位置坐标p(x,y),其中x表示该位置沿主轴母线方向上离主轴前端的距离,单位为m,范围为[0,l],l表示风机主轴的母线长度;y表示该位置在主轴周向方向上偏离激发换能器所在母线的弧度,取顺时针方向为正,单位为rad,范围为[-π,π)。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述磁声螺旋导波激发换能器和接收换能器采用电磁感应原理,由线圈和永磁体组成,换能器与风机主轴表面存在一定的提离距离,以保证主轴可以正常转动。在主轴转动过程中,换能器的位置保持不变。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述风机主轴的周向转动速度通过放置在风机主轴上的转速类传感器测量获得,所述转速类传感器包括但不限于光电传感器、磁性...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭丽莎黄松岭韩正李世松
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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