一種風電機組螺栓斷裂監測裝置，包括主機、前置信號放大器和聲發射傳感器，所述主機與前置信號放大器、前置信號放大器與聲發射傳感器之間分別通過電纜連接。本實用新型專利技術提供的風電機組螺栓斷裂監測裝置，具有16路聲發射信號在線監測的功能，僅需要一臺主機便可以完成一套風電機組8個重要部位螺栓的斷裂監測，裝置可在不對風電機組進行改造的前提下進行安裝部署，裝置結構簡單，自動化程度高。同時，對每個監測點采用雙傳感器冗余設計，監測結果更加準確。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種螺栓斷裂監測裝置，特別是涉及一種基于聲發射的風電機組內部螺栓斷裂監測裝置。
技術介紹
近年來，風電機組的裝機數量越來越多，隨之而暴露的風電機組的問題也越來越多。風電機組屬于大型機械設備，對于機械設備來說，螺栓起著至關重要的作用。近幾年，由于螺栓問題而導致的掉槳葉，塔筒折斷等時有發生。傳統人工巡檢的方式效率較低，費時費力，特別是對風電機組輪轂螺栓進行人工巡檢時，必須在風電機組停機的狀態下進行，嚴重制約了風電機組的生產效率。因此，急需一種自動化的風電機組螺栓斷裂自動監測系統。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、自動化程度高、監測結果準確的風電機組螺栓斷裂監測裝置。為實現上述目的，本技術采用了如下技術方案：一種風電機組螺栓斷裂監測裝置，包括主機1、前置信號放大器2和聲發射傳感器3，所述主機1與前置信號放大器2、前置信號放大器2與聲發射傳感器3之間分別通過電纜4連接。所述前置信號放大器2包括底座22和位于底座22上方的第二殼體21，所述殼體21內部設有第二電路結構，殼體21的一個側面23上設有用于信號輸入的第二端口24、用于信號輸出的第三端口25，以及用于電源輸入的電源接口27和電源開關26；所述底座22上還設有用于安裝固定的通孔28。進一步，所述側面23上設有4個第二端口24和4個第三端口25。進一步，所述主機1由第一殼體12、位于第一殼體12前方的操作面板11，以及位于第一殼體12內部并與操作面板11電連接的第一電路結構組成；所述操作面板11上設有用于信號輸入的第一端口111、用于顯示圖像的顯示器112、用于輸入操作指令的按鍵113，以及用于指示工作狀態的電源指示燈114、故障指示燈115和告警指示燈116。進一步，所述操作面板11上設置有16個第一端口111。進一步，所述操作面板11上設置有6個按鍵113，分別用于輸入“上”、“下”、“左”、“右”、“確定”和“退出”指令。進一步，所述風電機組螺栓斷裂監測裝置共設有16個前置信號放大器2，每兩個前置信號放大器2為一組，其中風電機組輪轂法蘭上安裝一組、風電機組3個葉片的根部各安裝一組、風電機組4節塔筒的底部固定連接處各安裝一組。進一步，所述聲發射傳感器3包括圓筒狀的外殼31，所述外殼31的頂部設有蓋子32，側面設有用于輸出所感知信號第四端口34，底部外側設有磁環33，內部設有壓電陶瓷片；所述磁環33的底面、壓電陶瓷片的底面和外殼31的底面平齊。本技術提供的風電機組螺栓斷裂監測裝置，具有16路聲發射信號在線監測的功能，僅需要一臺主機便可以完成一套風電機組8個重要部位螺栓的斷裂監測，裝置可在不對風電機組進行改造的前提下進行安裝部署，裝置結構簡單，自動化程度高。同時，對每個監測點采用雙傳感器冗余設計，監測結果更加準確。附圖說明圖1是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的整體結構示意圖；圖2是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的主機整體結構示意圖；圖3是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的前置信號放大器整體結構示意圖；圖4是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的聲發射傳感器整體結構示意圖；圖5是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的聲發射傳感器部署位置示意圖；圖6是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的螺栓斷裂信號檢測流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖1至6，進一步說明本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的具體實施方式。本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置不限于以下實施例的描述。如圖1所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的整體結構示意，包括主機1、前置信號放大器2和聲發射傳感器3，所述主機1與前置信號放大器2之間、前置信號放大器2與聲發射傳感器3之間通過電纜4連接。如圖2所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的主機整體結構示意圖，所述主機1由第一殼體12、位于第一殼體12前方的操作面板11，以及位于第一殼體12內部并與操作面板11電連接的第一電路結構組成；所述操作面板11上設有用于信號輸入的第一端口111、用于顯示圖像的顯示器112、用于輸入操作指令的按鍵113，以及用于指示工作狀態的電源指示燈114、故障指示燈115和告警指示燈116。所述操作面板11上設置有16個第一端口111。所述操作面板11上設置有6個按鍵113，分別用于輸入“上”、“下”、“左”、“右”、“確定”和“退出”指令。所述主機1具有16通道聲發射信號檢測能力，具有聲發射信號數據采集、記錄分析、邏輯判定、顯示報警等功能。如圖3所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的前置信號放大器2整體結構示意圖，所述前置信號放大器2包括底座22和位于底座22上方的第二殼體21，所述殼體21內部設有第二電路結構，殼體21的一個側面23上設有用于信號輸入的第二端口24、用于信號輸出的第三端口25，以及用于電源輸入的電源接口27和電源開關26；所述底座22上還設有用于安裝固定的通孔28。所述側面23上設有4個第二端口24和4個第三端口25。所述前置信號放大器2具有4通道聲發射信號放大功能，主要作用是將聲發射傳感器3采集到的微弱聲發射信號進行放大，并遠距離傳輸至主機1的第一端口111。如圖4所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的聲發射傳感器整體結構示意圖，所述聲發射傳感器3包括圓筒狀的外殼31，所述外殼31的頂部設有蓋子32，側面設有用于輸出所感知信號第四端口34，底部外側設有磁環33，內部設有壓電陶瓷片；所述磁環33的底面、壓電陶瓷片的底面和外殼31的底面平齊。如圖5所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的聲發射傳感器3部署位置示意圖，共設有16個前置信號放大器2，每兩個前置信號放大器2為一組，其中風電機組輪轂法蘭上安裝一組、風電機組3個葉片的根部各安裝一組、風電機組4節塔筒的底部固定連接處各安裝一組。同時，在風電機組輪轂內部安裝兩個前置信號放大器2，用于對安裝在風電機組輪轂法蘭葉片的根部的8個聲發射傳感器3采集的信號進行放大，并通過導線傳輸至主機1；在風電機組塔筒內安裝兩個前置信號放大器2，用于對安裝在風電機組4節塔筒內的8個聲發射傳感器3采集的信號進行放大，并通過導線傳輸至主機1。第一端口111與第三端口25、第二端口24與第四端口34之間，優選采用同軸電纜作為電纜4進行連接。本技術提供的風電機組螺栓斷裂監測裝置，具有16路聲發射信號在線監測的功能，僅需要一臺主機1便可以完成一套風電機組8個重要部位螺栓的斷裂監測，可在不對風電機組進行改造的前提下進行安裝部署，裝置結構簡單，自動化程度高。如圖6所示，是本技術一種風電機組螺栓斷裂監測裝置的螺栓斷裂信號檢測流程示意圖，包括以下步驟：(1)啟動并系統初始化；(2)監視各路傳感器信號是否產生螺栓斷裂報警？若有，轉步驟(3)；(3)判斷該路傳感器信號的同組信號報警寄存器中，報警記錄是否為零？若是，轉步驟(4)；若否，轉步驟(6)；(4)判斷報警信號對應的報警寄存器報警記錄是否超閾值？若是，轉步驟(5)；若否，轉步驟(7)；所述閾值的優選值為3～10；(5)輸出傳感器故障報警信號；(6)輸出螺栓斷裂報警信號；(7)報警信號對本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種風電機組螺栓斷裂監測裝置，包括主機(1)、前置信號放大器(2)和聲發射傳感器(3)，所述主機(1)與前置信號放大器(2)、前置信號放大器(2)與聲發射傳感器(3)之間分別通過電纜(4)連接，其特征在于：所述前置信號放大器(2)包括底座(22)和位于底座(22)上方的第二殼體(21)，所述殼體(21)內部設有第二電路結構，殼體(21)的一個側面(23)上設有用于信號輸入的第二端口(24)、用于信號輸出的第三端口(25)，以及用于電源輸入的電源接口(27)和電源開關(26)；所述底座(22)上還設有用于安裝固定的通孔(28)。
【技術特征摘要】
1.一種風電機組螺栓斷裂監測裝置，包括主機(1)、前置信號放大器(2)和聲發射傳感器(3)，所述主機(1)與前置信號放大器(2)、前置信號放大器(2)與聲發射傳感器(3)之間分別通過電纜(4)連接，其特征在于：所述前置信號放大器(2)包括底座(22)和位于底座(22)上方的第二殼體(21)，所述殼體(21)內部設有第二電路結構，殼體(21)的一個側面(23)上設有用于信號輸入的第二端口(24)、用于信號輸出的第三端口(25)，以及用于電源輸入的電源接口(27)和電源開關(26)；所述底座(22)上還設有用于安裝固定的通孔(28)。2.根據權利要求1所述的風電機組螺栓斷裂監測裝置，其特征在于：所述側面(23)上設有4個第二端口(24)和4個第三端口(25)。3.根據權利要求1或2所述的風電機組螺栓斷裂監測裝置，其特征在于：所述主機(1)由第一殼體(12)、位于第一殼體(12)前方的操作面板(11)，以及位于第一殼體(12)內部并與操作面板(11)電連接的第一電路結構組成；所述操作面板(11)上設有用于信號輸入的第一端口(111)、用于顯示圖像的顯示器(112)、用于輸入...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程學文，石鑫寶，張磊，劉峰，張羽，劉蘊華，
申請(專利權)人：北京普華億能風電技術有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11
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