用于监控转子叶片的状态的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104641107A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201380048670.4(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006(22)申请日2013.09.10代理人徐金国吴启超(30)优先权数据102012108776.82012.09.18DE(51)Int.Cl.F03D11/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.03.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0687052013.09.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/044575DE2014.03.27(71)申请人慕尼黑工业大学地址德国慕尼黑(72)发明人马蒂亚斯·穆勒罗尔夫·沃伊泰沙托尔比约恩·布克权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称用于监控转子叶片的状态的方法和装置(57)摘要本文描述一种用于风力涡轮机的转子叶片的状态监控的方法。所述方法包括：利用第一信号来测量所述转子叶片的加速度，其中在至少一个方向上，在距转子叶片根部预定距离的第一位置处测量所述加速度，包括与所述转子叶片的轴线正交的第一定向分量；利用第二信号来测量所述转子叶片的应变，其中在第二位置处测量所述应变，所述第二位置安置于所述第一位置至所述转子叶片根部的区域中；基于所述加速度来确定所述第一位置处的第一位置变化；借助基于所述第一位置变化和所述应变的计算，而确定对应于转子叶片刚度或对应于转子叶片弹性的第一数值；以及，根据所述第一数值来确定所述转子叶片状态。CN104641107ACN104641107A权利要求书1/2页1.一种用于监控风力涡轮机的转子叶片的状态的方法，所述方法包括：利用第一信号来测量所述转子叶片的加速度，其中在至少一个方向上，在距转子叶片根部预定距离的第一径向位置处测量所述加速度，包括与所述转子叶片的轴线正交的第一定向分量；利用第二信号来测量所述转子叶片的应变，其中在第二径向位置处测量所述应变，所述第二径向位置安置于所述第一径向位置至所述转子叶片根部的区域中；基于所述加速度来确定第一位置变化；借助基于所述第一位置变化和所述应变的计算，而确定对应于转子叶片刚度的第一数值；以及根据所述第一数值来确定所述转子叶片状态。2.如权利要求1所述的方法，其中为了确定所述第一位置变化，而随着时间来整合所述加速度的所述信号。3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中在三个方向上测量所述加速度，并且其中测量所述应变，以便在两个通常正交的方向上测量弯曲力矩。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中为了确定所述转子叶片状态，对所述第一数值取平均值，特别是在1小时和更长时期内取平均值。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中借助光纤加速度传感器来测量所述加速度，和/或其中借助光纤应变传感器来测量所述应变。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一径向位置大致上位于叶片半径的一半处或位于所述叶片半径的一半处与转子叶片末梢之间，和/或其中所述第二径向位置位于距所述叶片根部5米或更小的距离处。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中为了确定所述第一数值，而执行向所述风力涡轮机的坐标系和/或向转子毂的坐标系的坐标变换。8.一种用于监控风力涡轮机的转子叶片的状态的装置，所述装置包括：至少一个加速度传感器，其适合于测量所述转子叶片的加速度，其中在至少一个方向上测量所述加速度，包括与所述转子叶片的轴线正交的第一定向分量；至少一个应变传感器，其适合于利用第二信号来测量所述转子叶片的应变，其中在第二径向位置处测量所述应变，所述第二径向位置安置于所述加速度传感器的第一径向位置至转子叶片根部的区域中；评估单元，其连接到所述至少一个加速度传感器，而用以从所述加速度传感器接收第一信号，并且连接到所述至少一个应变传感器，而用以从所述应变传感器接收第二信号，并且，其中来自所述第一径向位置的所述第一信号的所述接收，是在距所述转子叶片根部预定距离处进行的；其中所述评估单元适合基于所述加速度传感器的所述第一信号来确定所述第一径向位置处的第一位置变化；其中所述评估单元适合借助基于所述第一位置变化和所述第二信号的计算，而确定对应于转子叶片刚度的第一数值。9.如权利要求8所述的装置，其中所述至少一个加速度传感器为光纤传感器，和/或其中所述至少一个应变传感器为光纤应变传感器。2CN104641107A权利要求书2/2页10.如权利要求8至9中任一项所述的装置，其中所述第一径向位置位于叶片半径的一半处至叶片末梢的范围内，和/或其中所述第二径向位置位于距所述叶片根部5米或更小的距离处。3CN104641107A说明书1/6页用于监控转子叶片的状态的方