【虹科新品】HK-MR660系列：风力涡轮机的叶片加速度监测
随着时代发展，发电领域的竞争愈演愈烈，风力涡轮机又如何战胜其他类型的发电装置在该竞争中脱颖而出？降低其能耗至关重要。而转子叶片的加速度直接关系能耗，那如何有效便捷的对转子叶片加速度进行监测呢？虹科为您提供答案。想要了解产品更多资讯，欢迎联系虹科！
01 挑战及任务
现如今，发电领域的竞争十分激烈。如何战胜其他类型的发电装置，脱颖而出，是对风力涡轮机的一大挑战。因此，在利用风能发电时，尽可能地保持低损耗是非常重要的。
转子叶片的设计在这里起着重要的作用，它的设计必须尽可能少地产生施加制动效应的涡流。测量转子叶片的加速度可以帮助转子叶片上的涡流形成，因为这些转子叶片是振动的。
现在的任务就是开发一个测量系统，检测发生的振动并将其传输到评估系统。要特别注意的是，由于存在高电压和高电流，所有电气传感器无法提供可靠的数据，因此无法使用。
图1：风力涡轮机的转子叶片和光纤传感器
02 解决方法
光纤测量系统是一个不错的选择，它能提供可靠的测量值，不受发生的干扰变量的影响。测量头（图2）安装在转子叶片上，光纤电缆沿转子叶片导向轮毂。系统装有激光源和评估电子设备的控制器（图3）。
图2：MEMS加速度传感器
图3：光纤控制器
评估单元提供与100mV/g加速度成比例的模拟信号，用以进一步处理，记录转子叶片位置和速度，测量的最大加速度为50g。获得的数据用于优化不同风力条件下的叶片形状和转子叶片位置。
03 测量原理
其核心是具有反射表面的MEMS（微机电系统）。入射光束通过棱镜引导到镜子上，使反射光束以最大强度耦合到返回的光纤中。如果镜子通过从外部作用的加速度改变其轴线，则反射光束会偏转，并且在评估单元中测量的光强度会降低。光强度的降低与从外部作用的加速度成正比。
图4: MEMS传感器截面
图5: 反射光束的不同光强度
04 重要数据
| 加速度 | 100mV/g pk-pk(峰峰值） |
温度范围 | -40°C 至 200°C |
| 防护等级 | IP67 |
| 传感器电缆 | PEEK/PTFE |
| 光纤连接器 | F04 PC 双工 |
| 传感器电缆长度 | 6m（标准电缆） |
| 玻璃纤维 | 100/125/250 µm |
| 隔离传感器-电子设备 | 65kV RMS（有效值） |
| 磁抗干扰 | 100% |
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