[发明专利]一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法及装置

权利要求书

1.其特征在于：测试方法如下：

（一）将风电叶片（2）通过若干个高强度螺栓固定在筒型加载支座（1）上；

（二）在叶片被测点o左下方和右下方的地面上分别固定一个位移测试装置（3）和位移 测试装置（4），在被测点o上悬挂一个竖向位移测量装置，由于重力作用，竖向位移测量装置 的激光点方向始终垂直于地面，记作点p，测出被测点o与地面的距离op，测出位移测试装置 （3）和叶片被测点o的距离oa，测出位移测试装置（4）和叶片被测点o的距离ob，测出位移测 试装置（3）和（4）的距离ab；

（三）三个位移测量装置均通过信号线连接到现场的监控系统；

（四）对叶片（2）进行静力试验加载到设定载荷，所述叶片被测点o的位置扭转到，激光 点位置由p点扭转到，o和不在同一平面内，o点和p点在平面ABCD上，和在平面上 ；

（五）测出叶片变形后被测点与地面的垂直距离，此时测点在竖向y方向的精确 位移量：；

（六）测出位移测试装置（3）和叶片被测点的距离，位移测试装置（4）和叶片被测 点的距离，作⊥ab，垂点为n，pn长度就是测点o在水平x方向的精准变形；

水平x方向的精确变形计算过程如下：

步骤1：根据勾股定理计算三角形?bop的水平边长，计算公式如下：

的边长bp计算：

步骤2：根据海伦公式和勾股定理计算的水平边长bn，计算公式如下：

的边长计算：

的边长计算：

的周长d计算：

的面积s计算：

的高计算：

的边长bn计算：

步骤3：测点o在水平x方向的精准变形计算：

2.如权利要求1所述的一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法及 装置，其特征在于：所述叶片被测点o与位移测试装置（3）和(4)之间均通过钢丝绳（10）和 （11）连接，竖向位移测量装置中的激光测距仪（9）与方型连接板（7）通过四个螺栓（8）对称 连接，连接板（7）和叶片夹具（5）之间通过双球头连接杆（6）球铰接，它们竖直悬挂在叶片夹 具（5）下方。

3.如权利要求1所述的一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法及装 置，其特征在于：竖向位移测量装置悬挂在叶片夹具下面，与叶片夹具不垂直；由于重力作 用，竖向位移测量装置内的激光测距仪打出的激光点方向始终垂直于地面。

4.如权利要求1所述的一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法及装 置，其特征在于：通过拉绳式位移传感器测得钢丝绳oa、ob、和的长度值，通过激光 测距仪直接测量与地面的垂直距离op和，能直接测量出在竖直y方向的精确变形量。

5.如权利要求1所述的一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法及装 置，能同时精准测量风电叶片或者非规则物体在发生扭转变形时的双向位移变形。

6.使用如权利要求1所述的一种风电叶片竖向静力加载双向位移变形的精准测量方法 及装置，所述被测点o、位移测试装置（3）、激光测距仪（9）位于同一平面ABCD内，点不在该 平面内，但能精准测出被测点在所述平面ABCD内的水平位移。

7.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述两个拉绳式位移传感器和一个激 光测距仪和控制器组成。

8.拉绳式位移传感器通过信号线将模拟量信号传输给控制器，激光测距仪通过RS485 总线将数字量信号传给控制器，控制器与人机界面通过RS485总线进行双向数据传输，能同 时将双向位移变化量实时显示、存储。