[發(fā)明專利]風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710944282.4
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107829887A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐志峰;呂福在;李碩
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F03D80/40
• 分類號: F03D80/40
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 林超

1.一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：包括上位機(1)、功率放大模塊(3)、監(jiān)測換能器陣列(4)、除冰換能器陣列(5)、風(fēng)電葉片(6)、前置放大模塊(7)和多通道信號控制與處理模塊(10)，多通道信號控制與處理模塊(10)包括多通道激勵信號發(fā)生單元(2)、多通道回波信號處理單元(8)和時序控制單元(9)；在風(fēng)電葉片(6)上布置有監(jiān)測換能器陣列(4)和除冰換能器陣列(5)，上位機(1)與多通道信號控制與處理模塊(10)相連，多通道信號控制與處理模塊(10)中的多通道激勵信號發(fā)生單元(2)與功率放大模塊(3)相連，功率放大模塊(3)分別與布置在風(fēng)電葉片(6)上的監(jiān)測換能器陣列(4)、除冰換能器陣列(5)的輸入端相連；監(jiān)測換能器陣列(4)、除冰換能器陣列(5)的輸出端與前置放大模塊(7)相連，前置放大模塊(7)與多通道信號控制與處理模塊(10)中的多通道回波信號處理單元(8)相連，多通道回波處理單元(8)與上位機(1)相連，時序控制單元(9)分別與多通道激勵信號發(fā)生單元(2)和多通道回波信號處理單元(8)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的多通道激勵信號發(fā)生單元(2)發(fā)出激勵信號經(jīng)功率放大模塊(3)放大后輸入到監(jiān)測換能器陣列(4)和除冰換能器陣列(5)中，分別控制監(jiān)測換能器陣列(4)和除冰換能器陣列(5)向風(fēng)電葉片產(chǎn)生超聲導(dǎo)波，經(jīng)風(fēng)電葉片的回波信號再被監(jiān)測換能器陣列(4)和除冰換能器陣列(5)接收經(jīng)前置放大模塊(7)處理后發(fā)送到多通道回波處理單元(8)，再發(fā)送到上位機(1)；所述的時序控制單元(9)對多通道激勵信號發(fā)生單元(2)發(fā)出的激勵信號和多通道回波處理單元(8)接收的回波信號進行時序調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的監(jiān)測換能器陣列(4)和除冰換能器陣列(5)均布置在風(fēng)電葉片蒙皮層的內(nèi)側(cè)或者風(fēng)電葉片內(nèi)腔的上下表面或者兩者的結(jié)合：風(fēng)電葉片沿自身長度方向分為多段區(qū)域，每段區(qū)域中，緊挨風(fēng)電葉片的肋板沿肋板方向間隔布置除冰換能器陣列，形成除冰換能器陣列(5)，并且在每段區(qū)域的邊緣布置一圈監(jiān)測換能器，形成監(jiān)測換能器陣列(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的除冰換能器陣列(5)布置在風(fēng)電葉片的肋板的一側(cè)或者兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的監(jiān)測換能器陣列(4)中，在相鄰區(qū)域之間的鄰邊邊緣處各自的兩排垂直于風(fēng)電葉片長度方向的監(jiān)測換能器合并為一排。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的監(jiān)測換能器陣列(4)采用的是片上相控陣磁致伸縮導(dǎo)波換能器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種風(fēng)電葉片結(jié)冰監(jiān)測與自適應(yīng)除冰一體化的系統(tǒng)，其特征在于：所述的除冰換能器陣列(5)采用的是多層堆疊式磁致伸縮薄片結(jié)構(gòu)，使總輸出應(yīng)變?yōu)閱纹牧系亩啾丁?/p>