[發明專利]用于跟蹤葉片的運動的方法和系統

在審

• 申請號: 202080083077.3
• 申請日: 2020-10-05
• 公開（公告）號: CN114787506A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: M·H·漢森;R·L·埃里克森
• 申請（專利權）人: 賽丹思科大學
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D7/04
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 石海霞

1.一種用于安裝在風力機葉片上的葉片運動跟蹤系統，其中，所述風力機葉片包括葉片根部和葉片尖端以及前緣和后緣，每個葉片段具有在前緣與后緣間延伸的弦長；所述系統包括：

·至少一個光模塊，所述至少一個光模塊包括第一光源，所述第一光源處于距所述葉片根部預定距離處的葉片段中，所述第一光源被配置為具有預定的調制頻率，以及

·光學測量裝置，適于接收從所述第一光源發出的光，并且其中，所述光學測量裝置包括至少一個位置靈敏檢測器(PSD)，所述至少一個位置靈敏檢測器用于標識所述第一光源相對于所述位置靈敏檢測器的位置，并且其中，所述光學測量裝置被配置為基于所述預定的調制頻率將所述第一光源與環境光條件區分開。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述光模塊設置在葉片的尖端附近。

3.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述光學測量裝置或至少所述光學測量裝置的位置靈敏檢測器(PSD)設置在所述葉片根部處。

4.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述位置靈敏檢測器(PSD)是一維位置靈敏檢測器(PSD)。

5.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述位置靈敏檢測器(PSD)至少是二維位置靈敏檢測器(PSD)。

6.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述位置靈敏檢測器(PSD)是非離散位置靈敏檢測器(PSD)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述光模塊至少包括第二光源，優選地，所述第二光源適于在所述葉片根部的方向上發出光，所述第一光源和所述第二光源分別設置在距所述葉片根部預定距離處的葉片段中的前緣和后緣上或者分別設置在距所述葉片根部預定距離處的葉片段中的前緣和后緣附近，并且其中，所述光學測量裝置被配置為接收從光源發出的光，并且其中，所述位置靈敏檢測器(PSD)至少是二維位置靈敏檢測器(PSD)，并且被配置為標識所述第一光源和所述第二光源中的每一個相對于所述位置靈敏檢測器(PSD)的位置。

8.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，利用預定的調制頻率調制所述第二光源，所述預定的調制頻率不同于所述第一光源的調制頻率，并且其中，所述光學測量裝置被配置為：1)基于不同的調制頻率將所述第一光源和所述第二光源彼此區分開，以及2)基于所述預定的調制頻率將所述第一光源和所述第二光源與環境光條件區分開。

9.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述位置靈敏檢測器設置有透鏡和光學濾波器，適于通過所述透鏡和所述濾波器接收來自光源的光。

10.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述位置靈敏檢測器還包括信號處理系統，所述信號處理系統用于解調來自所述位置靈敏檢測器(PSD)的輸出信號以標識所述第一光源和可選地所述第二光源的相對位置。

11.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，一個或多個另外的光模塊設置在根部區域與尖端區域之間的一個或多個葉片段中，并且其中，所述光學測量裝置能夠標識多個光模塊中的每個光源。

12.根據前述權利要求7-11中任一項所述的系統，其中，將多個調制頻率用于光源。

13.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述光源是LED。

14.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中，所述光源是激光器。

15.一種風力機，包括：至少兩個風力機葉片；以及根據前述權利要求中任一項所述的系統中的至少一個系統，所述至少一個系統臨時地或永久地至少部分安裝在所述風力機葉片中的至少一個風力機葉片上。