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申请/专利权人：国电宁波风电开发有限公司;浙江大学

摘要：本发明提供一种在线监测风机结冰特性及除冰涂层性能的装置，其特征在于：所述装置包括风力机支架、可调转速驱动模块、风力机叶片、风力机尾翼、叶片振动监测模块、叶片可视化模块、气象参数采集模块、空气压缩机、流量调节阀、控制系统、控制信号和数据采集信号。本发明还提供了一种在线监测风机结冰特性及除冰涂层性能的方法。本发明主要用于风力机叶片结冰特性的研究和除冰涂层的除冰性能的检测，同时研究除冰涂层的老化寿命。可以监测结冰后载荷变化对风力机性能的影响和损伤程度，为解决风力机结冰问题提供测试平台，为保证风力机在低温湿润环境下的安全、高效运行提供解决方案，在解决风力机结冰问题上具有重要意义。

主权项：1.一种在线监测风机结冰特性及除冰涂层性能的装置，其特征在于：所述装置包括风力机支架1、可调转速驱动模块2、风力机叶片3、风力机尾翼4、叶片振动监测模块5、叶片可视化模块6、气象参数采集模块7、空气压缩机8、流量调节阀9、控制系统10、控制信号11和数据采集信号12，其中风力机支架1，为内部中空结构，其上方顶端设置有可调转速驱动模块2，可调转速驱动模块2的前端设置有风力机叶片3，风力机支架1用于支撑所述风力机叶片3和可调转速驱动模块2；可调转速驱动模块2，包括高速电机201、联轴器202和减速机203，用于驱动风力机叶片3以不同转速旋转，其中高速电机201由控制系统10通过减速机203控制转速；风力机叶片3，包括第一叶片301、第二叶片302和第三叶片303，所述第一叶片301上涂覆有除冰涂层一，第二叶片302上涂覆有除冰涂层二，第三叶片303上无涂层；风力机尾翼4，设置于可调转速驱动模块2的后端，用于使风力机叶片3正对风向，根据风向变化对风力机转向进行自动修正；叶片振动监测模块5，设置于风力机叶片3的内部，用于监测每个叶片的振动信号，根据振动频率和幅度反演计算叶片上的结冰量，同时监测结冰对风力机安全运行的影响；叶片可视化模块6，设置于风力机支架1的侧壁上并与控制系统10电性连接，用于连续观测叶片上除冰涂层的形态，判断除冰涂层的寿命或记录结冰气象条件下叶片上的结冰情况，从而分析有无除冰涂层下叶片的结冰特征及除冰涂层的除冰过程；气象参数采集模块7，与控制系统10电性连接，包括风速传感器701、温度传感器702、湿度传感器703、气压传感器704和第二支架705，用于连续记录试验期间气象条件参数；空气压缩机8，与控制系统10电性连接，用于为叶片可视化模块6提供高压气源；流量调节阀9，设置于空气压缩机8的前端，用于调节压缩空气的流量，避免叶片可视化模块6的光学窗口结冰；控制系统10，用于发出控制信号11和接收数据采集信号12，包括控制叶片的转速，记录气象条件参数、叶片可视化模块6的数据及叶片振动监测模块5的数据，形成不同气象条件下结冰形态及结冰量与叶片振动信号相关性的模型。

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