[发明专利]风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法

权利要求书

1.风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法，该方法包括如下步骤：

（1）获得风力发电机组中各参数如下：叶片数量n、叶片转速范围R₁～R₂、叶片长度L、与叶片根部距离a处的叶片宽度W_A；

（2）采用红外测温的方法对风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度进行测量，根据风力发电机组参数及叶片背风面各部位表面温度监测部位选取在线式红外线测温仪，在线式红外线测温仪的参数包括：测量温度范围T₁～T₂，T₁为测量温度上限，T₂为测量温度下限，响应时间t，探头距离系数D：S；

（3）在线式红外线测温仪参数的选择及安装；

（4）选择合适的在线式红外线测温仪安装后，对运行中风力发电机组叶片背风面的待测部位标记为A进行在线实时监测，所测的温度数据呈现规则性变化，选取有周期性的峰值温度数据，根据获得的峰值温度数据绘制成温度变化曲线，即为叶片背风面的待测部位标记为A的表面温度变化曲线；

（5）对风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位采用与步骤（3）、（4）相同的方法进行在线实时监测，获得叶片背风面各部位的表面温度变化曲线。

2.根据权利1所述的风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法，其特征在于：所述步骤（3）在线式红外线测温仪参数的选择及安装的具体过程如下：

（31）在线式红外线测温仪测量温度范围的选择：根据风力发电机组环境条件数据选取温度测量范围，在线式红外线测温仪的测量范围应大于风力发电机组的环境温度范围，测量温度上限T₁需高于风力发电机组环境最高空气温度30℃以上，测量温度下限T₂需低于风力发电机组环境最低空气温度10℃以上；

（32）将在线式红外线测温仪的探头置于风力发电机组机舱的顶端，探头的放置位置与叶片根部处于同一水平面上，并且与叶片根部之间的距离为d’，探头对准叶片的背风面，并且与水平面形成的仰角α，该仰角α在0°～arctan L/d’之间，即探头在该角度α范围内能够自由转动，从而能够对叶片背风面的各个部位进行测量，将叶片背风面待测部位标记为A，a为待测部位A与叶片根部之间的距离，则此时探头的仰角为arctan a/d’；

（33）根据步骤（31）中确定的在线式红外线测温仪的安装位置d’以及探头的仰角arctan a/d’，计算探头与叶片背风面待测部位A之间的测量距离根据该测量距离d_A选取探头距离系数D：S大于d_A：4πW_a²的在线式红外线测温仪，该探头距离系数即为光学分辨率；

（34）根据叶片转速范围及上述参数，确定所选用的在线式红外线测温仪的响应时间要小于60000*n*W_A/（2R₂*a）。

3.根据权利2所述的风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法，其特征在于：所述叶片背风面各部位包括叶片尖端、中部和末端。

4.根据权利2所述的风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法，其特征在于：所述的在线式红外线测温仪为单色红外线测温仪或者双色红外线测温仪。

5.根据权利2所述的风力发电机组运行过程中叶片背风面各部位表面温度的在线监测方法，其特征在于：所述步骤（3）中的在线式红外线测温仪为多个，多个测温仪集成安装以满足同时对叶片背风面不同部位的同时监测。