[发明专利]一种风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置及监测方法

摘要

一种风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置，包括：压电薄膜传感器模块，设置在风电风机叶片上，并与电荷放大模块、A/D转换模块和无线发射模块电连接；无线信号接收模块，接收来自压电薄膜传感器模块所采集，并经由无线发射模块输出之信号；数据处理模块，对无线信号接收模块所接收之信号进行处理，以在线监测风电风机叶片之裂纹损伤与否；主控系统通讯模块，与数据处理模块电连接，并对风电风机叶片之运行进行控制。本发明采用固有振动频率段进行损伤判断，降低了环境变化和风机自身各部件振动的影响，提高了监测准确性，并更具适应性，能够快速准确的进行风电风机叶片之裂纹损伤的在线实时监测。

主权项

1.一种风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置的监测方法，其特征在于，提供一风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置，所述风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置包括压电薄膜传感器模块、无线信号接收模块、数据处理模块和主控系统通讯模块；所述风电风机叶片裂纹损伤在线监测装置的监测方法，包括：执行步骤S1：所述压电薄膜传感器模块探测所述风电风机叶片之振动，并通过无线发射模块将信号输送至所述无线信号接收模块；执行步骤S2：所述数据处理模块将来自所述无线信号接收模块之信息进行滤波、去噪，并将经过滤波处理后的时域振动信号进行快速傅里叶变换，以将所述时域信号转换为频域信号；执行步骤S3：通过所述频域信号的幅值变化提取风电风机叶片之第一固有振动频率段，并进行存储；执行步骤S4：重复执行步骤S1～步骤S3，提取所述风电风机叶片之第二固有振动频率段，并将所述第二固有振动频率段和所述第一固有振动频率段进行比较，若所述第二固有振动频率段和所述第一固有振动频率段的重合率α＜预设阈值β，则判定所述风电风机叶片出现损伤，并将损伤信号发送至主控系统通讯模块，以提供预警；若所述第二固有振动频率段和所述第一固有振动频率段的重合率α＞预设阈值β，则判定所述风电风机叶片正常，并计算所述第一固有振动频率段和所述第二固有振动频率段之平均值第三固有振动频率段，且以所述第三固有振动频率段为参考频段，进行下一时刻损伤判断。