[發明專利]風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法

有效

• 申請號: 201310413169.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103499394A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 陳川;黃海軍;王俊;揭敢新;趙鉞
• 申請（專利權）人: 中國電器科學研究院有限公司
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

1.風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法，該方法包括如下步驟：

（1）獲得風力發電機組中各參數如下：葉片數量n、葉片轉速范圍R₁～R₂、葉片長度L、與葉片根部距離a處的葉片寬度W_A；

（2）采用紅外測溫的方法對風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度進行測量，根據風力發電機組參數及葉片背風面各部位表面溫度監測部位選取在線式紅外線測溫儀，在線式紅外線測溫儀的參數包括：測量溫度范圍T₁～T₂，T₁為測量溫度上限，T₂為測量溫度下限，響應時間t，探頭距離系數D：S；

（3）在線式紅外線測溫儀參數的選擇及安裝；

（4）選擇合適的在線式紅外線測溫儀安裝后，對運行中風力發電機組葉片背風面的待測部位標記為A進行在線實時監測，所測的溫度數據呈現規則性變化，選取有周期性的峰值溫度數據，根據獲得的峰值溫度數據繪制成溫度變化曲線，即為葉片背風面的待測部位標記為A的表面溫度變化曲線；

（5）對風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位采用與步驟（3）、（4）相同的方法進行在線實時監測，獲得葉片背風面各部位的表面溫度變化曲線。

2.根據權利1所述的風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法，其特征在于：所述步驟（3）在線式紅外線測溫儀參數的選擇及安裝的具體過程如下：

（31）在線式紅外線測溫儀測量溫度范圍的選擇：根據風力發電機組環境條件數據選取溫度測量范圍，在線式紅外線測溫儀的測量范圍應大于風力發電機組的環境溫度范圍，測量溫度上限T₁需高于風力發電機組環境最高空氣溫度30℃以上，測量溫度下限T₂需低于風力發電機組環境最低空氣溫度10℃以上；

（32）將在線式紅外線測溫儀的探頭置于風力發電機組機艙的頂端，探頭的放置位置與葉片根部處于同一水平面上，并且與葉片根部之間的距離為d’，探頭對準葉片的背風面，并且與水平面形成的仰角α，該仰角α在0°～arctan?L/d’之間，即探頭在該角度α范圍內能夠自由轉動，從而能夠對葉片背風面的各個部位進行測量，將葉片背風面待測部位標記為A，a為待測部位A與葉片根部之間的距離，則此時探頭的仰角為arctan?a/d’；

（33）根據步驟（31）中確定的在線式紅外線測溫儀的安裝位置d’以及探頭的仰角arctan?a/d’，計算探頭與葉片背風面待測部位A之間的測量距離根據該測量距離d_A選取探頭距離系數D：S大于d_A：4πW_a²的在線式紅外線測溫儀，該探頭距離系數即為光學分辨率；

（34）根據葉片轉速范圍及上述參數，確定所選用的在線式紅外線測溫儀的響應時間要小于60000*n*W_A/（2R₂*a）。

3.根據權利2所述的風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法，其特征在于：所述葉片背風面各部位包括葉片尖端、中部和末端。

4.根據權利2所述的風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法，其特征在于：所述的在線式紅外線測溫儀為單色紅外線測溫儀或者雙色紅外線測溫儀。

5.根據權利2所述的風力發電機組運行過程中葉片背風面各部位表面溫度的在線監測方法，其特征在于：所述步驟（3）中的在線式紅外線測溫儀為多個，多個測溫儀集成安裝以滿足同時對葉片背風面不同部位的同時監測。