风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103472741A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103472741103472741A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310384216.8G01M13/00(2006.01)(22)申请日2013.08.29(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人黄永东黄志华崔隆宇赵萍钟贤和王锋耿向明羊森林戚中浩曾明伍张慧敏李杰贾森(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人刘克勤贺元(51)Int.Cl.G05B19/04(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统(57)摘要一种风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，包括试验台、载荷激振装置、应变片、桥式应变处理器、高速同步数据采集卡、计算机、存储器和显示器；桥式应变处理器包含可重新校准应变片灵敏度的分流校准模块、可补偿环境温度变化以及应变片和受试叶片材料之间线膨胀系数误差的桥路温度补偿模块、可将受试叶片应变初始值归零的应变值归零模块；计算机内装有自动控制监测模块和测试数据处理模块，自动控制监测模块将实时测试应变信号数据和与设计值进行对比，以此判断测试应变值是否处在设计值的范围之内，根据判断结果决定是否保持变频器输出频率不变、变频或停机的控制信号，测试数据处理模块将应变电压信号数据转换成实际的应变测量值。CN103472741ACN103472ACN103472741A权利要求书1/2页1.一种风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，其特征在于，所述测试控制系统包括：-试验台，所述试验台用于安装受试叶片；-载荷激振装置，所述载荷激振装置用于向受试叶片施加动态的疲劳试验载荷，载荷激振装置的激振频率由变频器控制；-应变片，所述应变片为多个，每个应变片为温度自补偿应变片，多个应变片分别设在受试叶片的各个敏感点上，用于检测受试叶片在疲劳试验载荷下各敏感点的疲劳应变值；-桥式应变处理器，所述桥式应变处理器用于处理所有应变片检测到的疲劳应变信号数据；桥式应变处理器包含分流校准模块、桥路温度补偿模块和应变值归零模块，所述分流校准模块用于在测试前重新校准应变片的灵敏度，以消除连接电缆对应变片灵敏度的影响；所述桥路温度补偿模块用于补偿环境温度变化、以及应变片和受试叶片材料之间的线膨胀系数的误差，以实现全天候对受试叶片进行疲劳试验；所述应变值归零模块用于将受试叶片的应变初始值归零；-高速同步数据采集卡，所述高速同步数据采集卡用于将桥式应变处理器得到的应变片模拟信号转换成数字信号，并高速同步采集和保持这些信号数据，将这些信号数据输送给计算机；-计算机，所述计算机内装有自动控制监测模块和测试数据处理模块；所述自动控制监测模块将高速同步数据采集卡输送来的实时测试应变信号数据与设计值进行对比，以此判断测试应变值是否处在设计值的范围之内，若是，则表明载荷激振装置当前输出的激振力符合疲劳试验要求，保持载荷激振装置当前的激振频率和偏心锤质量，若否，则表明载荷激振装置当前输出的激振力需要调节改变，自动控制监测模块根据对比结果给变频器发出升高或降低的变频控制信号，通过变频器输出的频率来改变载荷激振装置激振受试叶片的激振频率；若通过改变载荷激振装置的激振频率后，高速同步数据采集卡采集到的实时测试应变信号数据仍超出了设计值范围或达到了设定危险值范围，则自动控制监测模块给变频器输出停机信号，终止载荷激振装置的动作；所述测试数据处理模块用于处理应变片输出的电压信号数据，将应变电压信号数据转换成实际的应变测量值；-存储器，所述存储器用于存储应变片输出的测量信号数据；-显示器，所述显示器用于显示经过处理后的应变片输出信号的测量值和当前受试叶片的激振频率及疲劳循环次数。2.根据权利要求1所述风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，其特征在于，所述变频器内设定有变频上限值和变频下限值。3.根据权利要求1所述风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，其特征在于，所述自动控制监测模块给变频器输出的变频值为受试叶片所测试固有频率的80～95%。4.根据权利要求1所述风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，其特征在于，所述载荷激振装置主要由减速机和偏心锤激振机构构成，载荷激振装置通过夹具固定在受试叶片上，载荷激振装置的减速机带动偏心锤激振机构动作，偏心锤激振机构的激振力通过夹具传递给受试叶片。5.根据权利要求1所述风力发电机叶片疲劳认证试验测试控制系统，其特征在于，所述应变片的温度自补偿环境温度范围为-20～40℃。2CN103472741A权利要求