HBK风机状态监测方案
2024-10-31
一、螺栓拧紧力监测
风机特别是运行在海上的风机，非常容易受到极端交变载荷的冲击。一个新的风机在进行认证时，必须符合国际标准 IEC 61400。风机产生的力和力矩特别高‒有时力高达 5 MN，弯矩高达 5 MNm，必须要加以保护。力和力矩以张力的形式作用在部件之间和部件表面上，也就是说，振荡频率非常低。
风机的机舱与传动系、电气部件以及转子叶片、塔架和基础的部件通常用钢制螺栓连接在一起。螺栓需要承受极大的荷载，也是风机安全运行的关键因素。由于采用螺栓连接，各部件之间会产生相对力和力矩。拧紧力矩必须要确保在合适的范围内，使螺栓连接能够承受上亿次的交变载荷循环。
安装在风力涡轮机上的螺栓有多钟尺寸规格。例如，M12螺栓，但大数都较大，如M27、M36和M48，甚至使用M64或M72螺栓。
HBK KMR 系列力垫圈用于测量动态和静态的拧紧力，特别适合用于螺栓拧紧力监测。例如轮毂和转子叶片之间紧固力。KMR 采用应变测量技术，极为坚固耐用，防护等级高达 IP67。对于更大的螺栓连接，可采用 C6A 力传感器 并采用相同方式安装。螺栓安装时也需要采用测量技术，特别是拧紧扭矩和预紧力测量。
此外，必须对螺栓拧紧力进行校准，HBK TTS 扭矩扳手可对拧紧扭矩进行校准，以确保拧紧力矩正确。详细信息见 DKD-R 3-7。另外，HBK还提供多种参考传感器用于扭矩校准，使其符合国家标准。例如 TN, TB1 和 TB2。等。以及高精度的测量放大器如 DMP41, MGCplus ML38B 或 QuantumX MX238B。
二、风机叶片根部应变监测
风机叶片根部的应变数据是风机运行状态的重要参数，有多种用途，比如作为变桨控制的因变量之一，HBK的基于布拉格光栅传感器技术的测量系统已经与变桨控制器制造商协合作为多家风机制造商和风场提供可靠的实时状态数据。
HBK的风机叶根应变方案包括，1台光纤解调仪和3条应变和温度传感器链；也可以根据用户的实际需求对方案进行定制化的调整。
三、传感器链
每一条测量链上串接4组应变和温度传感器,在叶根圆周上每90°安装一组,温度传感器用来对应变值进行温度补偿。
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