[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310384216.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN103472741A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永東;黃志華;崔隆宇;趙萍;鐘賢和;王鋒;耿向明;羊森林;戚中浩;曾明伍;張慧敏;李杰;賈森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/04
• 分類號(hào): G05B19/04;G01M13/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

1.?一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試控制系統(tǒng)包括：

-試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)用于安裝受試葉片；

-載荷激振裝置，所述載荷激振裝置用于向受試葉片施加動(dòng)態(tài)的疲勞試驗(yàn)載荷，載荷激振裝置的激振頻率由變頻器控制；

-應(yīng)變片，所述應(yīng)變片為多個(gè)，每個(gè)應(yīng)變片為溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片，多個(gè)應(yīng)變片分別設(shè)在受試葉片的各個(gè)敏感點(diǎn)上，用于檢測(cè)受試葉片在疲勞試驗(yàn)載荷下各敏感點(diǎn)的疲勞應(yīng)變值；

-橋式應(yīng)變處理器，所述橋式應(yīng)變處理器用于處理所有應(yīng)變片檢測(cè)到的疲勞應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)；橋式應(yīng)變處理器包含分流校準(zhǔn)模塊、橋路溫度補(bǔ)償模塊和應(yīng)變值歸零模塊，所述分流校準(zhǔn)模塊用于在測(cè)試前重新校準(zhǔn)應(yīng)變片的靈敏度，以消除連接電纜對(duì)應(yīng)變片靈敏度的影響；所述橋路溫度補(bǔ)償模塊用于補(bǔ)償環(huán)境溫度變化、以及應(yīng)變片和受試葉片材料之間的線膨脹系數(shù)的誤差，以實(shí)現(xiàn)全天候?qū)κ茉嚾~片進(jìn)行疲勞試驗(yàn)；所述應(yīng)變值歸零模塊用于將受試葉片的應(yīng)變初始值歸零；

-高速同步數(shù)據(jù)采集卡，所述高速同步數(shù)據(jù)采集卡用于將橋式應(yīng)變處理器得到的應(yīng)變片模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并高速同步采集和保持這些信號(hào)數(shù)據(jù)，將這些信號(hào)數(shù)據(jù)輸送給計(jì)算機(jī)；

-計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)裝有自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)模塊和測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊；所述自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)模塊將高速同步數(shù)據(jù)采集卡輸送來的實(shí)時(shí)測(cè)試應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，以此判斷測(cè)試應(yīng)變值是否處在設(shè)計(jì)值的范圍之內(nèi)，若是，則表明載荷激振裝置當(dāng)前輸出的激振力符合疲勞試驗(yàn)要求，保持載荷激振裝置當(dāng)前的激振頻率和偏心錘質(zhì)量，若否，則表明載荷激振裝置當(dāng)前輸出的激振力需要調(diào)節(jié)改變，自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)對(duì)比結(jié)果給變頻器發(fā)出升高或降低的變頻控制信號(hào)，通過變頻器輸出的頻率來改變載荷激振裝置激振受試葉片的激振頻率；若通過改變載荷激振裝置的激振頻率后，高速同步數(shù)據(jù)采集卡采集到的實(shí)時(shí)測(cè)試應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)仍超出了設(shè)計(jì)值范圍或達(dá)到了設(shè)定危險(xiǎn)值范圍，則自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)模塊給變頻器輸出停機(jī)信號(hào)，終止載荷激振裝置的動(dòng)作；所述測(cè)試數(shù)據(jù)處理模塊用于處理應(yīng)變片輸出的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，將應(yīng)變電壓信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的應(yīng)變測(cè)量值；

-存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)應(yīng)變片輸出的測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)；

-顯示器，所述顯示器用于顯示經(jīng)過處理后的應(yīng)變片輸出信號(hào)的測(cè)量值和當(dāng)前受試葉片的激振頻率及疲勞循環(huán)次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器內(nèi)設(shè)定有變頻上限值和變頻下限值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)模塊給變頻器輸出的變頻值為受試葉片所測(cè)試固有頻率的80～95%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述載荷激振裝置主要由減速機(jī)和偏心錘激振機(jī)構(gòu)構(gòu)成，載荷激振裝置通過夾具固定在受試葉片上，載荷激振裝置的減速機(jī)帶動(dòng)偏心錘激振機(jī)構(gòu)動(dòng)作，偏心錘激振機(jī)構(gòu)的激振力通過夾具傳遞給受試葉片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)變片的溫度自補(bǔ)償環(huán)境溫度范圍為-20～40℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片疲勞認(rèn)證試驗(yàn)測(cè)試控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)變片通過室溫快速固化膠粘貼在受試葉片的敏感點(diǎn)上，應(yīng)變片裸露在外的表面涂有防水、防塵的保護(hù)涂層。