【技术实现步骤摘要】
本技术属于光纤光栅传感器，特别涉及一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置。
技术介绍
1、风力发电机是一种将风力转化为机械能，再转化为电能的设备，具有清洁环保、可持续等优点。但是风电机在工作时，由于强风、暴雨、沙尘、离心力等的影响，其风电叶片基体以及表面会受到损伤，这些损伤可能会导致风电叶片断裂，甚至风电机倒塌损毁等严重事故，那么此时对于风电叶片的及时安全的监测便至关重要。常用的风电叶片安全检测技术有红外热成像检测、机器视觉检测和电阻应变片监测等。红外热成像检测对环境要求较高，环境因素的变化都会导致检测精度下降，且检测范围有限；机器视觉检测同样对环境要求较高，如风力、光线等，且只能等设备停止运转时才能检测；电阻应变片监测时，走线复杂，且易受温度、腐蚀等影响。
2、光纤光栅凭借着小型化、寿命长、抗电磁干扰、多路复用、损耗低等优点脱颖而出，被广泛的应用于结构安全监测等领域。例如，根据中国专利cn217950590u，公开了“一种风电机组叶片状态监测装置”；采用的技术方案是光纤光栅传感器设置在叶片上，第一通信模块设置在叶片轮毂上，并与传感器连接。远端设置第二通信模块，与第一通信模块无线连接；传感器受到的信号传递给第一通信模块，再无线传递给第二通信模块，以此来监测风电叶片状态。但是这种装置容易受到信号干扰，且无线传输距离有限。例如，根据中国专利cn212391022u，公开了“一种风电叶片监测用光纤光栅传感器”；采用的技术方案是光纤沿传感器基体长度方向居中铺设，在光纤铺设长度居中位置刻蚀有布拉格光栅，光纤、玻璃纤维布和表面毡抽真
技术实现思路
1、本技术提供一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，能够解决现有技术中的红外热成像检测对环境要求较高，环境因素的变化都会导致检测精度下降，且检测范围有限；机器视觉检测同样对环境要求较高，如风力、光线等，且只能等设备停止运转时才能检测；电阻应变片监测时，走线复杂，且易受温度、腐蚀等影响的问题。
2、为解决上述问题，本技术提供的技术方案如下：
3、本技术实施例提供一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，包括安装在叶片(6)上的fbg应变片(1)、解调仪放置容器(2)、fbg解调仪(3)、电池板放置容器(4)和太阳能电池板(5)；所述fbg应变片(1)内部粘贴封装有光纤光栅(1-1)，所述光纤光栅(1-1)用于监测叶片(6)表面的应变信息，并将该应变信息通过光纤信号传输到所述fbg解调仪(3)；
4、所述解调仪放置容器(2)使用螺栓或者焊接工艺安装在叶片(6)一侧面上，所述fbg解调仪(3)通过螺栓或者焊接工艺安装在所述解调仪放置容器(2)内部，所述fbg解调仪(3)用于接受光纤光栅(1-1)传递进来的光纤信号，并将光纤信号解调处理发送给远程监测平台，从而实时监测叶片(6)的状态；
5、所述太阳能电池板(5)通过螺栓或者焊接工艺安装在所述电池板放置容器(4)内部，所述电池板放置容器(4)上端留有开口，使得内部安装的太阳能电池板(5)可以受到太阳光的照射，存储电能；所述太阳能电池板(5)与所述fbg解调仪(3)电性连接，连接线从所述叶片(6)中打孔穿过，用于给所述fbg解调仪(3)供电。
6、根据本技术一可选实施例，所述解调仪放置容器(2)与电池板放置容器(4)重量和大小保持一致。
7、根据本技术一可选实施例，所述fbg应变片(1)安装在所述叶片(6)易发生断裂的区域。
8、根据本技术一可选实施例，所述fbg应变片(1)表面还设置有橡胶或者纤维涂覆层，以防止受外界影响而损坏。
9、有益效果：本技术实施例提供一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，包括安装在叶片上的fbg应变片、解调仪放置容器、fbg解调仪、电池板放置容器和太阳能电池板；fbg应变片内部粘贴封装有光纤光栅，光纤光栅用于监测叶片表面的应变信息，并将该应变信息通过光纤信号传输到fbg解调仪；fbg解调仪用于将光纤信号解调处理发送给远程监测平台，从而实时监测叶片的状态；本技术的光纤光栅不用引到塔筒或者地面，避免光纤光栅在使用过程中发生断裂；光纤光栅解调仪和太阳能电池板在叶片两侧对称分布，且两者重量大小基本一致，不会发生对叶片施加偏心载荷的问题；工作人员可以远程实时监控风电叶片的工作状态，不受传输距离限制，更不用等叶片停止工作才能检测；使用光纤光栅监测具有寿命长、抗电磁干扰、精度高、防雷击、远程监测等的优点。
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1.一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，其特征在于，包括安装在叶片(6)上的FBG应变片(1)、解调仪放置容器(2)、FBG解调仪(3)、电池板放置容器(4)和太阳能电池板(5)；所述FBG应变片(1)内部粘贴封装有光纤光栅(1-1)，所述光纤光栅(1-1)用于监测叶片(6)表面的应变信息，并将该应变信息通过光纤信号传输到所述FBG解调仪(3)；
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，其特征在于，所述解调仪放置容器(2)与电池板放置容器(4)重量和大小保持一致。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，其特征在于，所述FBG应变片(1)安装在所述叶片(6)易发生断裂的区域。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，其特征在于，所述FBG应变片(1)表面还设置有橡胶或者纤维涂覆层，以防止受外界影响而损坏。
【技术特征摘要】
1.一种风电叶片安全的光纤光栅监测装置，其特征在于，包括安装在叶片(6)上的fbg应变片(1)、解调仪放置容器(2)、fbg解调仪(3)、电池板放置容器(4)和太阳能电池板(5)；所述fbg应变片(1)内部粘贴封装有光纤光栅(1-1)，所述光纤光栅(1-1)用于监测叶片(6)表面的应变信息，并将该应变信息通过光纤信号传输到所述fbg解调仪(3)；
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片安全的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲春，郭永兴，张健，康荣学，高锡平，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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