[发明专利]一种基于压电材料的风机叶片覆冰监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于压电材料的风机叶片覆冰监测系统及方法，覆冰监测系统，包括固定在风机叶片上的压电驱动器和多个用于测量由所述压电驱动器传递来的应力波引起的电压感应信号的压电传感器，所述压电驱动器与用于激励压电驱动器的信号发生器电连接，所述多个压电传感器与用于采集所述压电传感器的电压测量信号的数据采集系统电连接，所述数据采集系统与用于分析所述电压测量信号小波包能量变化的计算机电连接。本发明实现了在寒冷地区冬季易遭遇覆冰灾害气候下运行的风力发电机叶片的覆冰监测。

主权项

一种基于压电材料的风机叶片覆冰监测系统，其特征在于，包括固定在风机叶片(7)上的压电驱动器(9)和多个用于测量从所述压电驱动器(9)传递的应力波引的电压感应信号的压电传感器(10)，所述压电驱动器(9)与用于激励压电驱动器(9)的信号发生器(12)电连接，所述多个压电传感器(10)与用于采集所述压电传感器(10)的电压测量信号的数据采集系统(13)电连接，所述数据采集系统(13)与用于分析所述电压测量信号小波包能量变化的计算机(14)电连接；所述计算机(14)对任一压电传感器的电压测量信号进行N层小波包分解后，第k个压电传感器的电压测量信号小波包能量指标Ek定义为：其中，k＝1,…,K，i＝1,…,2^N；K为风机叶片上压电传感器的总数量；e_k,i是电压测量信号经小波包分解后第i频段的能量，其中v_k,i,j是第k个压电传感器的测量信号经小波包分解后，第i个频带上时域信号的第j个数据采集点的数值；M是时域电压测量信号的采集数据点个数。