[实用新型]风力机叶片表面压力测量罩及其测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于压力测量技术领域，尤其涉及一种大型风力机叶片在外流场作用中表面压力测量罩。

背景技术

一般测量动态压力数据传统风力机在外流场中表面压力分布的测量通常采用两种方法。一种是叶片表面打孔、内置传感器的方法测量表面压力分布，通常采用差压式压力传感器，专利公开号为CN103382921公开了一种垂直轴风力机叶片气动力的测量装置，包括风力机主轴，风力机主轴的上下两端分别固定上大圆盘和下大圆盘，上大圆盘上固定有第一上支撑杆，下大圆盘上固定有第一下支撑杆，下大圆盘连接旋转轴，旋转轴通过轴承与塔架圆筒相连，叶片安装在第一上支撑杆和第一下支撑杆之间，其特征是：叶片上端固定有上端叶片固定板，叶片下端固定有下端叶片固定板，在上端叶片固定板与第一上支撑杆之间安装第一压力测量机构，下端叶片固定板的旋转轴连接刚性联轴器，刚性联轴器的下端固定有扭矩传感器，扭矩传感器与第一下支撑杆之间安装第二压力测量机构，然而该方法能满足测量精度要求，但打孔和内置传感器时，严重破坏了叶片表面、内部结构，代价高昂；另一种方法是叶片表面贴测压带的方法测量表面压力，测压带内置传感器，通常采用绝压式压力传感器，该方法原理简单、直观，在不破坏叶片自身结构的前提下测量了叶片表面压力分布，但由于该方法采用的是绝压式压力传感器，该传感器测量精度不高，且价格昂贵，难以满足要求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的旨在提供一种不破坏风力机结构的风力机叶片表面压力测量罩及其测量系统。

为此，本实用新型采用以下技术方案：风力机叶片表面压力测量罩，其特征是，风力机叶片表面横向形成其表面高于叶片表面的测量罩，所述的测量罩外周形成可容纳传感器内凹的凹点，凹点内设置传感器。

作为对上述技术方案的补充和完善，本实用新型还包括以下技术特征。

所述的测量罩和叶片之间形成的台阶面处形成腻子涂抹层，腻子涂抹层将台阶面形成30度的过度斜面，进一步减小对展向流动的影响。

所述的传感器的数量为30-40个。

所述的传感器为差压式压力传感器。差压式压力传感器具有测量精度高、体积小的特点，完全可以容纳于测量罩内，但该类传感器需提供一个稳定的或已知的参考压力

所述的测量罩表面高于原叶片表面6～10mm。

所述的测量罩为玻璃钢或碳纤维等材料制作成型，测量罩与所述的叶片采用胶接并通过螺杆加固。

所述的测量罩的宽度为弦向长度(即叶片宽度方向)的15％～20％，其重量应不影响风轮静平衡。

风力机桨毂内的空间放置一个密封罐，通过一根管路将所有传感器的参考压力端联通罐体内部压力，从而提供一个较稳定的参考压力。

一种风力机叶片表面压力测量系统，包括所述的测量罩和传感器、无线测量采集器和地面服务器，地面服务器提供所述的传感器和无线测量采集器电源，传感器和无线测量采集器互相配合对应，无线测量采集器从传感器接受感应信号，无线测量采集器将信号传递给所述的地面服务器。

所述的测量系统还包括线性电源，线性电源将交流电转换成直流电，满足无线遥测采集器和传感器直流电源的要求。线性电源有体积小，精度高，纹波因子小等特点。

使用本实用新型可以达到以下有益效果：本实用新型通过在叶片表面形成其表面高度高于叶片的测量罩，测量罩无损于叶片本身，且能得到满意的精度，协调了传统风力机叶片表面压力测量中代价与精度之间的矛盾。通过使用玻璃钢或碳纤维自制测量罩，厚度6～10mm，与叶片本身的固定可采用胶结并辅以螺杆加固，测量罩内置精度较高的差压式压力传感器，从而提高了测量罩的测量精度。为保证传感器正常工作，罩内通过一根管路联通传感器压力端和密封端，以提供稳定的参考压力，从而维持系统工作的稳定。

附图说明

图1为本实用新型的测量罩的结构示意图。

图2为本实用新型的测量系统连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

实施例：如图1所示，风力机叶片1表面横向形成其表面高于叶片1表面的测量罩2，测量罩2外周形成可容纳传感器内凹的凹点，凹点内设置传感器3。该凹点为在测量罩的测量位置处打通孔，可在通孔内容纳传感器，孔内可容纳传感器的空间为测量罩外表面同叶片表面之间的体积。

优选地，测量罩2和叶片1之间形成的台阶面处形成腻子涂抹层，腻子涂抹层将台阶面形成30度的过度斜面，进一步减小对展向流动的影响。