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风电叶片光纤监测系统
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行业类型:电力 供货总量: 发布时间:2021-12-13 有效时间:长期有效 货品起订: 发货期限:自买家付款之日起天内发货 浏览次数:846 最后更新:2021-12-16 12:06
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公司名称:中航高科智能测控有限公司 联系人:李经理(先生) 所在地区:北京 交易商号:1639370863110 电话:010-67862434手机:13311316229 在线联系: 企业认证:
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     风电叶片光纤监测系统主要由光纤传感器(应变和温度)、传输光纤、解调仪表、数据传输模块和监测软件组成,如图所示。将光纤传感器布置在叶片指定位置,传感器将信号通过光纤传输至解调仪进行数据采集,采集到的信号通过专业软件进行分析判断,以便使操作人员能够及时、准确的掌握叶片运行状态。

    

                             图1光纤传感叶片安全监测系统应用示意图

系统对风电叶片主要通过应变的监测来判断叶片的负载、结构失效等情况,进行对结构的健康状况加以判断,并进行预警。通过温度的监测,及时告知覆冰情况,防止冰层脱落对风机造成破坏。

1.  技术创新点:

Ø  提高风电叶片维修保障效率、降低维护成本、提升品牌形象

Ø  提升风电机组运行监测水平、支撑运行安全、降低检查维护成本

Ø  打破国外技术限制、率先形成自主知识产权产品、提升行业标准

Ø  积累叶片运行数据,为风电叶片设计改进提供依据

2.  技术优势

Ø  抗电磁干扰能力强

Ø  波分复用,单根光纤可实现多点测量,通道扩展便于实现

Ø  结构灵巧,光纤光栅直径一般仅为0.25mm

Ø  寿命长,可靠性高,耐腐蚀

Ø  基于工程试验数据的应变载荷方程和损伤模型

Ø  风场到监控中心的远程数据传输

3.  技术指标

Ø  监测功能:载荷监测、覆冰监测、动平衡监测、关键部位应变监测

Ø  覆冰监测报警阈值:20kg

Ø  采样频率:25Hz

Ø  应变监测范围:(-5000~5000)με

Ø  应变监测分辨力:1με

Ø  可监测传感器数量:54

Ø  防护等级:IP40

Ø  数据存储容量:16G

 

Ø  MTBF:5年

4. 风电叶片疲劳试验监测中应用

风电叶片的疲劳试验中进行了初步应用,并通过与应变片对比验证了系统的数据的准确性。

如图2所示:2013年9月,在保定某风力叶片上安装了16支光纤光栅应变传感器,4支温度补偿传感器。传感器按测试要求制成三串,上下表面的应变传感器各一串,每串8个测试点,温度补偿传感器一串,4个测试点。

 

在测试中,分别进行了6次应变峰值比对,现场安装及测试数据如图3所示。与应变仪比对数据如表2所示。

 

DI522(με)

应变仪(με)

1

603

594

2

1007

998

3

984

979

4

663

660

5

744

737

6

775

769

 

表2  光纤测试数据与应变仪对比

通过现场比对可以发现,光纤光栅传感器在风力叶片上安装良好,传感器全部成活且数据有效,证明采用光纤传感器对风力叶片进行应变监测可行;FBG光纤传感应变监测系统在测试精度上完全可以取代应变仪,且较应变仪有天然优势即传感器存活时间长,重复性好。

 

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