風(fēng)電機(jī)組的葉片上安裝振動(dòng)加速度傳感器。由于風(fēng)速變化而引起葉片在軸向方向上產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)加速度傳感器能夠?qū)θ~片振動(dòng)的加速度數(shù)值進(jìn)行采集測(cè)量，反應(yīng)葉片振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙工作受到風(fēng)速流動(dòng)的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅(jiān)固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。本風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)液壓控制系統(tǒng)采用壓電式加速度傳感器，它具有壓電材料受力產(chǎn)生電荷信號(hào)無(wú)需外界電源、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)工作環(huán)境不敏感的特點(diǎn)，利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理，在傳感器芯體質(zhì)量受到振動(dòng)加速度作用后產(chǎn)生一個(gè)與該加速度成正比的力，傳感器的壓電材料受此力作用后在其表面上形成與這一力成正比的電荷信號(hào)，完成對(duì)塔筒前后加速度的測(cè)量。為了防止在運(yùn)行中產(chǎn)生這些危險(xiǎn)振動(dòng)，必須算出與其相應(yīng)的葉片固有頻率，以便在葉片設(shè)計(jì)中充分考慮將它們與激振力頻率調(diào)開(kāi)。

在總結(jié)前人對(duì)葉片固有特性和振動(dòng)響應(yīng)分析方法的基礎(chǔ)上,采用解析法和有限元方法相結(jié)合,準(zhǔn)確預(yù)估和分析葉片固有特性,采用CFD應(yīng)用軟件FLUENT對(duì)葉片進(jìn)行三維流場(chǎng)的模擬,在此基礎(chǔ)上對(duì)葉片進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容大致可以歸為以下幾個(gè)方面：(1)研究葉片振動(dòng)的解析計(jì)算方法,在葉片扭向角不大的情況下,通過(guò)建立一些假設(shè)將葉片視為變截面梁,利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉(zhuǎn)理論計(jì)算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件,對(duì)葉片進(jìn)行固有模態(tài)分析和帶有預(yù)應(yīng)力情況下的模態(tài)分析,并對(duì)兩種情況下的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,其中考慮了轉(zhuǎn)速不同時(shí)的離心力對(duì)葉片固有特性的影響,并繪制Campbell圖。(3)采用FLUENT對(duì)葉片作流場(chǎng)分析,分析了葉片流場(chǎng)速度、壓力等沿葉片徑向分布情況,并研究了不同轉(zhuǎn)速對(duì)葉片流場(chǎng)速度、壓力的影響。(4)基于葉片流場(chǎng)分析的結(jié)果,應(yīng)用ANSYS軟件,對(duì)考慮S1、S2氣動(dòng)加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析。本文對(duì)葉片固有特性和振動(dòng)響應(yīng)分析方法研究實(shí)現(xiàn)了葉片振動(dòng)解析法和考慮S1、S2氣動(dòng)加載、集中載荷加載振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算,對(duì)葉片的初期設(shè)計(jì)有重要的意義。LMSSCADSⅢ316每通道有獨(dú)立的16bitA/D,有DSP功能，采樣頻率為200Ks/s，通過(guò)SCSI接口直接傳送到硬盤(pán)。

非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)測(cè)量技術(shù)是采用葉端定時(shí)測(cè)量的方法對(duì)葉片振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。將兩個(gè)或多個(gè)葉端定時(shí)傳感器沿徑向安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械相對(duì)靜止的殼體上，利用傳感器感受在它前面通過(guò)的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)。如果葉片不發(fā)生振動(dòng)，可根據(jù)每個(gè)葉片在轉(zhuǎn)子上的角度和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算出葉片到達(dá)傳感器的時(shí)間。但實(shí)際上葉片是振動(dòng)的，所以葉片的端部相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)?huì)向前或向后偏移，使得到達(dá)傳感器的實(shí)際時(shí)間與假設(shè)葉片不振動(dòng)時(shí)到達(dá)傳感器的時(shí)間不相等，即脈沖到達(dá)時(shí)間發(fā)生改變，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差Δt，對(duì)該信號(hào)序列{Δt}進(jìn)行分析處理，即可得到葉片振動(dòng)信息。隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,葉端定時(shí)測(cè)量技術(shù)在硬件技術(shù)上已完全成熟。