HK-MR660系列：風力渦輪機的葉片加速度監測
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挑戰及任務
現如今，發電領域的競爭十分激烈。如何戰勝其他類型的發電裝置，脫穎而出，是對風力渦輪機的一大挑戰。因此，在利用風能發電時，盡可能地保持低損耗是非常重要的。
轉子葉片的設計在這里起著重要的作用，它的設計必須盡可能少地產生施加制動效應的渦流。測量轉子葉片的加速度可以幫助轉子葉片上的渦流形成，因為這些轉子葉片是振動的。
現在的任務就是開發一個測量系統，檢測發生的振動并將其傳輸到評估系統。要特別注意的是，由于存在高電壓和高電流，所有電氣傳感器無法提供可靠的數據，因此無法使用。
2
解決方法
光纖測量系統是一個不錯的選擇，它能提供可靠的測量值，不受發生的干擾變量的影響。測量頭（圖2）安裝在轉子葉片上，光纖電纜沿轉子葉片導向輪轂。系統裝有激光源和評估電子設備的控制器（圖3）。
圖2：MEMS加速度傳感器
圖3：光纖控制器
評估單元提供與100mV/g加速度成比例的模擬信號，用以進一步處理，記錄轉子葉片位置和速度，測量的最大加速度為50g。獲得的數據用于優化不同風力條件下的葉片形狀和轉子葉片位置。
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測量原理
圖4: MEMS傳感器截面
圖.5: 反射光束的不同光強度
其核心是具有反射表面的MEMS（微機電系統）。入射光束通過棱鏡引導到鏡子上，使反射光束以最大強度耦合到返回的光纖中。如果鏡子通過從外部作用的加速度改變其軸線，則反射光束會偏轉，并且在評估單元中測量的光強度會降低。光強度的降低與從外部作用的加速度成正比。
4
重要數據
| 加速度 | 100mV/g pk-pk(峰峰值） |
| 溫度范圍 | -40°C 至 200°C |
| 防護等級 | IP67 |
| 傳感器電纜 | PEEK/PTFE |
| 光纖連接器 | F04 PC 雙工 |
| 傳感器電纜長度 | 6m（標準電纜） |
| 玻璃纖維 | 100/125/250 μm |
| 隔離傳感器-電子設備 | 65kV RMS（有效值） |
| 磁抗干擾 | 100% |
審核編輯 黃昊宇
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