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挑戰及任務
現如今,發電領域的競爭十分激烈。如何戰勝其他類型的發電裝置,脫穎而出,是對風力渦輪機的一大挑戰。因此,在利用風能發電時,盡可能地保持低損耗是非常重要的。
轉子葉片的設計在這里起著重要的作用,它的設計必須盡可能少地產生施加制動效應的渦流。測量轉子葉片的加速度可以幫助轉子葉片上的渦流形成,因為這些轉子葉片是振動的。
現在的任務就是開發一個測量系統,檢測發生的振動并將其傳輸到評估系統。要特別注意的是,由于存在高電壓和高電流,所有電氣傳感器無法提供可靠的數據,因此無法使用。
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解決方法
光纖測量系統是一個不錯的選擇,它能提供可靠的測量值,不受發生的干擾變量的影響。測量頭(圖2)安裝在轉子葉片上,光纖電纜沿轉子葉片導向輪轂。系統裝有激光源和評估電子設備的控制器(圖3)。
圖2:MEMS加速度傳感器
圖3:光纖控制器
評估單元提供與100mV/g加速度成比例的模擬信號,用以進一步處理,記錄轉子葉片位置和速度,測量的最大加速度為50g。獲得的數據用于優化不同風力條件下的葉片形狀和轉子葉片位置。
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測量原理
圖4: MEMS傳感器截面
圖.5: 反射光束的不同光強度
其核心是具有反射表面的MEMS(微機電系統)。入射光束通過棱鏡引導到鏡子上,使反射光束以最大強度耦合到返回的光纖中。如果鏡子通過從外部作用的加速度改變其軸線,則反射光束會偏轉,并且在評估單元中測量的光強度會降低。光強度的降低與從外部作用的加速度成正比。
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重要數據
加速度 | 100mV/g pk-pk(峰峰值) |
溫度范圍 | -40°C 至 200°C |
防護等級 | IP67 |
傳感器電纜 | PEEK/PTFE |
光纖連接器 | F04 PC 雙工 |
傳感器電纜長度 | 6m(標準電纜) |
玻璃纖維 | 100/125/250 μm |
隔離傳感器-電子設備 | 65kV RMS(有效值) |
磁抗干擾 | 100% |
關于我們
虹科傳感器技術
我們致力于更加精確簡單的測量方案,與全球領先的高精度、高可靠性的傳感器廠家進行技術合作,為客戶提供全球先進的測量方案,包括激光測距、粘密度測量、光纖傳感器、機電傳感器等。通過提供各種不同的技術進行關鍵測量,消除了在惡劣嚴苛環境中對傳感的限制,使客戶能夠得到最理想的結果。
審核編輯 黃昊宇
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