[实用新型]一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台

说明书

本实用新型公开了一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，其结构包括叶片装夹机构、压电式传感器和信号适调仪，所述叶片装夹机构的侧面设有复合材料叶片，所述复合材料叶片的表面设有压电式传感器，所述压电式传感器通过复合材料叶片与叶片装夹机构固定连接，该一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，有益效果是，精度高，可处理一般控制器硬件所无法处理的大幅度高频率信号，可以实现不同铺层角下复合材料风力机叶片的固有频率的精确测试；适合用于科研和教学。同时利用PLC和触摸屏开发了一套自动化控制流程，使频率测试及频谱分析过程更为具体、形象，有利于风力机叶片设计和测试技术的研发及推广，结构简单，易于实现。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机的复合材料叶片的设计和测试技术领域，具体为一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台。

背景技术

风力发电机复合材料叶片的颤振不稳定所带来的断裂失效，是风力机叶片在工作过程中面临的重要问题。由于复合材料叶片可以有不同的铺层角度和铺层层数及铺层厚度，制作过程很复杂且成本极高，对于很多科研单位而言，进行实际尺寸的不同铺层配置下的叶片制作成本太高，固有频率测试过程太复杂，对于不同铺层配置下的精确测试困难重重。这是叶片设计和测试技术领域面对的难点之一。

鉴于传统方法的局限性，本设计采用了不同铺层配置下缩微叶片作为测试对象，大大降低了制作成本和测试过程的复杂性，并提出了一整套精确的固有频率测试方法，同时根据获得的固有频率数值，能为大型叶片设计提供最优化的铺层配置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，其结构包括叶片装夹机构、复合材料叶片、压电式传感器和信号适调仪，所述叶片装夹机构的侧面设有复合材料叶片，所述复合材料叶片的表面设有压电式传感器，所述压电式传感器通过复合材料叶片与叶片装夹机构固定连接，所述压电式传感器的输出端设有信号适调仪，所述信号适调仪通过导线与压电式传感器后方的复合材料叶片电性连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述信号适调仪的输出端设有数模转换模块，所述数模转换模块通过信号适调仪与压电式传感器固定串联。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述数模转换模块的输出端设有PLC-CPU，所述PLC-CPU通过数模转换模块与信号适调仪固定串联。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述PLC-CPU的输出端设有触摸屏，所述PLC-CPU的输出端设有PC机，所述触摸屏、PC机皆通过导线与PLC-CPU电性连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述PC机的软件系统包括：Step-Micro/Win软件、PC-Access软件、MATLAB/SIMULINK软件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.该一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，可以实现不同铺层配置(包括铺层角度、层数、厚度)下的复合材料叶片的固有频率的高精度、低成本的测试过程，针对现有大型复合材料叶片最优化铺层配置确定的技术缺陷，提出了一种缩微叶片的固有频率测试方法，已备实施后续的颤振抑制方案。

2.该一种基于OPC技术的复合材料叶片固有频率测试平台，本实用新型结构简单，成本低廉，可以极大降低所需要的控制器硬件的成本，因MATLAB仿真环境功能强大，可以同时替代多个PLC硬件的组合。

3.本实验平台控制精度较高，因MATLAB仿真环境可以实现一般的控制器CPU硬件所无法直接实现的智能处理算法；同时专用的2225M5A和6634C信号适调仪不仅能进行阻抗变换，还能滤去零漂和低频晃动，同时进行信号的变送传输使其转换为标准工业信号。