[实用新型]一种风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置

说明书

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中检测装置包括：应变传感器；温度传感器，与所述应变传感器相连；数据采集仪，根据锚杯轴向应变分布规律进行拟合，得到锚杯的非均匀应变场在轴向方向上的分布曲线，由锚杯的轴向应力和拉索索力的关系，得到风力发电混凝土塔筒拉索的索力。本实用新型的检测方法包括检测锚杯的应力应变；对所述应变传感器的数据进行温度飘移补偿；接收温度飘移补偿后的应力应变进行拟合得到风力发电混凝土塔筒拉索的索力。本实用新型的技术方案采用外置法监测拉索索力实现对风机混凝土管片内部预应力拉索索的监测。检测装置不介入拉索的生产工序，对塔筒构件和施工不产生影响，不影响拉索静力和疲劳性能，结果精确、可靠。

技术领域

本实用新型涉及风力发电结构检测，具体涉及一种风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置。

背景技术

随着国内低风速及超低风速风场进入大规模开发，更大尺寸的叶轮，更大容量的单机容量及更高塔筒高度的设备方案也进入了大规模应用阶段，120-140米区间内的高塔筒在国外已经有大量装机和广泛的商业化应用。其中，钢混塔筒具有：安全性更高、控制策略简单；混凝土塔架模具数量少，成本低，产品一致性好；施工周期短，可维护性好等优点而被广泛作为高塔筒风机的解决方案。钢混塔筒结构由底部混凝土段与上部钢塔段组成，混凝土段由预制装配式混凝土管片拼装而成，待预制混凝土管片吊装完成后，采用体内预应力钢绞线作为拉索，对整体塔筒施加预应力，从而将各混凝土段连为一体。预应力钢绞线拉索预应力对是影响风机塔筒稳定性关键因素，因此，对拉索索力的实时有效监测对风机结构的安全评估与维护起至关重要的作用。

目前，广泛应用于长期索力监测方法有振弦式锚索计法、频率法以及磁能量法。其中，振索式锚索计法安装体积和重量大，对拉索的静力和疲劳性能有影响；频率法适用于两端为铰支，微幅振动，不受横向力的拉索，不适用于混凝土塔筒的垂直索；磁通量法只能测量拉索的静力。

预应力钢绞线拉索在混凝土管片空洞内部，预留空间十分狭小，无法保证监测装置的安装空间，而且为保证预制混凝土管片结构受力，管壁上不宜为传感器导线开口打洞，故不适宜直接对拉索索力进行监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，以解决现有技术中存在的锚索计法对拉索支承结构的影响和磁能量法工作中的电磁干扰问题。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，包括：

至少两个应变传感器，所述应变传感器串联安装在锚杯侧壁的应变敏感位置，用于检测锚杯应变敏感位置处的应力应变；

温度传感器，与所述应变传感器相连，用于对所述应变传感器的数据进行温度飘移补偿；

数据采集仪，用于接收温度飘移补偿后的应力应变，根据锚杯轴向应变分布规律进行拟合，得到锚杯的非均匀应变场在轴向方向上的分布曲线，由锚杯的轴向应力和拉索索力的关系，得到风力发电混凝土塔筒拉索的索力。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述应变传感器是光纤光栅应变传感器。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述应变敏感位置为锚杯头部和尾部。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述应变传感器均与拉索平行。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述温度传感器为光纤光栅温度传感器。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述应变传感器与温度传感器进行一体式固定安装。

本实用新型的风力发电混凝土塔筒拉索索力检测装置，其中，所述一体式固定安装采用粘贴、焊接或卡箍固定。