[发明专利]一种测量风力发电塔基础模型倾斜率的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测量风力发电塔基础模型倾斜率的装置及方法，风力塔架基础模型埋设置于模拟地基内，风力塔架基础模型上固定连接有受载立杆；加载装置包括：拉绳、支撑架、轻质容器和模拟载荷装置，拉绳一端连接受载立杆另一端连接轻质容器，支撑架位于受载立杆和轻质容器之间，支撑架支撑拉绳，模拟载荷装置向所述轻质容器中输送液体；测量装置包括位第一位移传感器、第二位移传感器和测力传感器，第一位移传感器和第二位移传感器上下间隔安装在固定架和受载立杆上，测力传感器安装在拉绳和轻质容器之间；数据采集装置连接第一位移传感器、第二位移传感器和测力传感器。可到任意加载时刻所施加的水平荷载及该时刻风力发电塔基础模型的倾斜率。

技术领域

本发明涉及模型测量装置及方法，尤其涉及一种测量风力发电塔基础模型倾斜率的装置及方法。

背景技术

能源枯竭、环境污染及温室效应是当前全球面临的严重问题，促使了人们必须重视开发、利用清洁、可再生能源。风能即是一种清洁可再生能源，而风力发电是利用风能的主要形式，其中陆地风电是风力发电的主导方向。我国陆地风能资源丰富、储存量大、分布范围广以及无污染等优点，而且发展陆地风电可有效解决上述的能源枯竭、环境污染与温室效应问题。

随着山区风电技术的快速发展，风力发电呈现风机大型化发展，为了提高风力发电机基础的承载力，风电塔架基础设计及塔筒的设计需要不断创新，从而陆续开发了不同型式的风力发电机基础。

在新设计的风电塔架基础投入使用之前，通常需要对风电塔架基础的承载能力进行多次实验，由于风电塔架基础的建设需要很大的成本，因而需要借助模型进行测量分析。风力发电机主要受到水平荷载的作用，其承载力主要与基础的倾斜率有关。为了在实验室中对比各种不同形式风力发电塔基础模型的承载力，发明人提出了一种测量风力发电机基础模型倾斜率的装置及其测量方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量风力发电塔基础模型倾斜率的装置，能通过测量基础模型的倾斜率来研究风电塔架基础的承载能力。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种测量风力发电机基础模型倾斜率的装置，包括：风力塔架基础模型、测量装置、加载装置和数据采集装置；所述风力塔架基础模型埋设置于模拟地基内，所述风力塔架基础模型上固定连接有受载立杆；所述加载装置包括：拉绳、支撑架、轻质容器和模拟载荷装置，所述拉绳一端连接所述受载立杆另一端连接轻质容器，所述支撑架位于所述受载立杆和所述轻质容器之间，所述支撑架支撑所述拉绳，所述模拟载荷装置向所述轻质容器中输送液体；所述测量装置包括位第一位移传感器、第二位移传感器和测力传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器上下间隔安装在固定架和所述受载立杆上，所述测力传感器安装在拉绳和所述轻质容器之间；

所述数据采集装置连接所述第一位移传感器、第二位移传感器和所述测力传感器。

优选的，所述模拟载荷装置包括：盛水容器和连通所述轻质容器的出水管，所述出水管上安装有阀门。

优选的，所述模拟地基包括地基容器，所述地基容器内从上至下依次设置有土体层和砾石层，所述地基容器底部开设有排水阀。

优选的，所述地基容器上设置有刻度线，所述土体层和砾石层之间设置有土工布。

优选的，所述固定架设置为固定支架，所述固定支架与所述受载立杆平行设置。

优选的，所述支撑架设置为角度调节支架，所述角度调节支架的顶部安装滑轮，所述拉绳绕在所述滑轮上，所述角度调节支架调节所述拉绳的水平高度。

优选的，所述受载立杆设置为刚性立杆。

作为同一个发明构思，本发明要解决的另一个技术问题是提供一种测量风力发电塔基础模型倾斜率的方法。