一种风电机组叶片噪声采集装置的制作方法

1.本发明涉及风电机组技术领域，具体为一种风电机组叶片噪声采集装置。


背景技术：

2.风电机组中叶片是关键部件之一，状态的好坏直接影响到整体的性能和发电效率，而且叶片又恰恰是工作在高空、全天候条件下，其故障率在整机中约占三分之一以上。目前对于叶片故障的分析主要是以叶片的振动信号作为故障分析的主要依据。而实质上，叶片噪声同样可以对其故障分析提供有力帮助，其原因在于，电机组叶片与空气撞击引起压力脉动，噪声反应了叶片的设计合理性，噪声越大，叶片吸收能量越低，同时对机组的机械损伤越大。
3.例如申请号为cn112324629a的专利，首先采集叶片的振动信号和声音信号，然后对采集到的振动信号和声音信号进行降噪处理；对降噪后的振动信号进行特征提取，获取叶片的异常哨声轮廓；对降噪后的声音信号进行特征提取，获取叶片的振动频率及振动模态；根据叶片的异常哨声轮廓和振动频率及振动模态，对风电机组叶片状态进行监测分析。
4.上述专利虽然可以通过振动和声音对叶片进行检测，但是通过声音检测到叶片噪声出现问题时，不便于判断是哪一个叶片出现的问题，导致维护较为困难，并且处理模块的壳体不便于固定在风电机组中，安装时较为耗费时间。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种风电机组叶片噪声采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种风电机组叶片噪声采集装置，包括机舱，所述机舱的一端安装有三个叶片，三个所述叶片的中央处均焊接有声音传感器，所述机舱靠近叶片的外壁开设有安装槽，所述安装槽中设有弧形安装板，所述安装槽的两端底部均开设有条形插槽，且所述安装槽的两侧内壁靠近条形插槽处均开设有筒形插槽，所述弧形安装板的两端底部均焊接有条形插块，所述弧形安装板的两端内部均设有安装组件，所述条形插块与安装条形插槽插接连接，所述安装组件的执行端与筒形插槽插接连接，所述弧形安装板的顶部中央处焊接有壳体，所述壳体的顶部设有盖板，所述盖板的下表面设有处理模块；
8.所述处理模块包括信号收发单元、声音降噪单元、处理器、安装控制单元和温度控制单元，三个所述声音传感器均与信号收发单元信号连接，所述信号收发单元与声音降噪单元电性连接，所述声音降噪单元与处理器电性连接。
9.作为本发明优选的方案，三个所述声音传感器分别设置有编号，信号收发单元用于对声音传感器检测的数据进行接收，所述声音降噪单元用于对接收的三组数据进行环境噪声的去除，所述处理器用于对三组降噪后的声音数据进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断。
10.作为本发明优选的方案，每个所述安装组件包括开设在弧形安装板端部内的空腔，所述空腔的中央处安装有电磁铁，所述电磁铁两侧均固定连接有第二弹簧，两个所述第二弹簧的端部均固定连接有活动板，两个所述活动板外壁均与空腔内壁相接触并处于滑动连接，两个所述活动板位于第二弹簧的一面固定有铁片，两个所述铁片位于第二弹簧中并与电磁铁磁性吸附连接，两个所述活动板另一面一体式设有插杆，两个所述插杆穿出空腔延伸至弧形安装板外侧，且两个所述插杆均与筒形插槽相匹配。
11.作为本发明优选的方案，所述电磁铁与安装控制单元电性连接，所述安装控制单元与信号收发单元电性连接。
12.作为本发明优选的方案，所述壳体的底部开设有加热腔，所述加热腔的内部安装有电加热管，所述壳体的一侧外壁底部通过螺钉安装有温度传感器，所述温度传感器通过导线与温度控制单元电性连接。
13.作为本发明优选的方案，所述加热腔的顶壁开设有若干个导孔，若干个所述导孔均与加热腔以及壳体的内部相通。
14.作为本发明优选的方案，所述盖板的两侧外壁均一体式设有卡板，所述壳体的内部设有卡接组件，所述卡接组件与卡板配合使用用于将盖板固定在壳体上。
15.作为本发明优选的方案，所述卡接组件包括设置壳体内底板中央处的挡板，所述挡板的两面均焊接有套筒，两个所述套筒的内部均活动设有拉杆，两个所述拉杆位于套筒内的端部均固定有第一弹簧，两个所述第一弹簧的另一端均与挡板固定连接，两个所述拉杆位于套筒外的端部均贯穿壳体侧壁焊接有夹板，两个所述夹板的顶部开设有通槽，两个所述通槽均与卡板相匹配。
16.作为本发明优选的方案，所述盖板的底部外圈处粘接有橡胶垫，所述橡胶垫远离盖板的一面与壳体的侧壁顶部紧密接触。
17.作为本发明优选的方案，所述弧形安装板位于壳体的两侧外壁均安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板均与处理模块电性连接。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对背景技术提出的问题，本技术通过安装组件可以将壳体快速的固定在机舱上，降低安装的时间，并在每个叶片上安装声音传感器，并对每个声音传感器进行编号，使得其采集对应叶片的工作时产生的声音，采集后将数据通过信号收发单元传输至声音降噪单元对环境噪声进行降噪处理获得准确的气动噪声，再将气动噪声传输至处理器中进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断，便于工作人员了解单独叶片的工作状况，提高维护效率。
附图说明
19.图1为本发明整体结构立体图；
20.图2为本发明机舱俯视结构图；
21.图3为本发明弧形安装板及壳体示意图；
22.图4为本发明壳体主视剖视图；
23.图5为本发明弧形安装板侧视剖视图；
24.图6为本发明处理模块框架图。
25.图中：1、机舱；101、安装槽；1011、条形插槽；1012、筒形插槽；2、叶片；201、声音传
感器；3、弧形安装板；301、条形插块；302、太阳能电池板；4、壳体；401、盖板；402、橡胶垫；403、处理模块；4031、信号收发单元；4032、声音降噪单元；4033、处理器；4034、安装控制单元；4035、温度控制单元；404、卡板；5、加热腔；501、电加热管；502、温度传感器；503、导孔；6、卡接组件；601、挡板；602、套筒；603、拉杆；604、第一弹簧；605、夹板；6051、通槽；7、安装组件；701、空腔；702、电磁铁；703、第二弹簧；704、活动板；705、插杆；706、铁片。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
28.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
31.一种风电机组叶片噪声采集装置，包括机舱1，机舱1的一端安装有三个叶片2，三个叶片2的中央处均焊接有声音传感器201，机舱1靠近叶片2的外壁开设有安装槽101，安装槽101中设有弧形安装板3，安装槽101的两端底部均开设有条形插槽1011，且安装槽101的两侧内壁靠近条形插槽1011处均开设有筒形插槽1012，弧形安装板3的两端底部均焊接有条形插块301，弧形安装板3的两端内部均设有安装组件7，条形插块301与安装条形插槽1011插接连接，安装组件7的执行端与筒形插槽1012插接连接，每个安装组件7包括开设在弧形安装板3端部内的空腔701，空腔701的中央处安装有电磁铁702，电磁铁702两侧均固定连接有第二弹簧703，两个第二弹簧703的端部均固定连接有活动板704，两个活动板704外壁均与空腔701内壁相接触并处于滑动连接，两个活动板704位于第二弹簧703的一面固定有铁片706，两个铁片706位于第二弹簧703中并与电磁铁702磁性吸附连接，两个活动板704另一面一体式设有插杆705，两个插杆705穿出空腔701延伸至弧形安装板3外侧，且两个插杆705均与筒形插槽1012相匹配，电磁铁702与安装控制单元4034电性连接，安装控制单元4034与信号收发单元4031电性连接，弧形安装板3的顶部中央处焊接有壳体4，壳体4的顶部设有盖板401，盖板401的底部外圈处粘接有橡胶垫402，橡胶垫402远离盖板401的一面与壳体4的侧壁顶部紧密接触，盖板401的下表面设有处理模块403，处理模块403包括信号收发单元4031、声音降噪单元4032、处理器4033、安装控制单元4034和温度控制单元4035，三个
声音传感器201分别设置有编号，三个声音传感器201均与信号收发单元4031信号连接，信号收发单元4031与声音降噪单元4032电性连接，声音降噪单元4032与处理器4033电性连接，信号收发单元4031用于对声音传感器201检测的数据进行接收，声音降噪单元4032用于对接收的三组数据进行环境噪声的去除，所述处理器4033用于对三组降噪后的声音数据进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断。弧形安装板3位于壳体4的两侧外壁均安装有太阳能电池板302，太阳能电池板302均与处理模块403电性连接。其中信号收发单元4031可以移动端(手机)进行信号连接，并且在太阳能电池板302初始状态下，其内部具有一半的电量。
32.在对噪声采集装置进行安装时，施工人员将型号为br-zs1的声音传感器201与处理模块403中的信号收发单元4031进行信号连接后分别焊接在三个叶片2上，然后通过移动端连接信号收发单元4031并发送通电信号，安装控制单元4034接收信号启动安装组件7中的电磁铁702，电磁铁702通电产生磁性对铁片706进行磁性吸附，铁片706受磁性吸附带动活动板704沿空腔701进行移动并对第二弹簧703进行挤压，移动的活动板704带动插杆705移动进行收缩，这时再将弧形安装板3放入安装槽101内，使得条形插块301插入条形插槽1011内进行初步限制，然后再通过移动端发送断电信号，安装控制单元4034接收信号对电磁铁702进行断电，电磁铁702断电磁性消失取消对铁片706的吸附，此时在第二弹簧703的弹性下，活动板704和插杆705复位，插杆705展开插入筒形插槽1012内实现弧形安装板3与安装槽101的进一步固定，使得壳体4以及处理模块403可以快速的固定在机舱1上，降低安装的时间，然后具有编号的声音传感器4032采集对应叶片2工作时产生的声音，采集后将数据通过信号收发单元4031传输至声音降噪单元4032对环境噪声进行降噪处理获得准确的气动噪声，改降噪为现有技术在此不做赘述，再将气动噪声传输至处理器4033中进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断，便于工作人员了解单独叶片2的工作状况，提高维护效率。
33.实施例，请参阅图3和图4，壳体4的底部开设有加热腔5，加热腔5的内部安装有电加热管501，壳体4的一侧外壁底部通过螺钉安装有温度传感器502，温度传感器502通过导线与温度控制单元4035电性连接，加热腔5的顶壁开设有若干个导孔503，若干个导孔503均与加热腔5以及壳体4的内部相通。
34.对风电机组的叶片2进行噪声采集时，当型号为hih-3602的温度传感器502检测外部温度低于预设区间时，通过信号收发单元4031向温度控制单元4035发送启动信号，此时电加热管501工作提高加热腔内的热量，热量通过导孔503对壳体4内具有处理模块403的区域进行影响，降低低温对处理模块403的各单元的影响，确保其正常工作，
35.实施例，请参阅图3、图4和图5，盖板401的两侧外壁均一体式设有卡板404，壳体4的内部设有卡接组件6，卡接组件6与卡板404配合使用用于将盖板401固定在壳体4上，卡接组件6包括设置壳体4内底板中央处的挡板601，挡板601的两面均焊接有套筒602，两个套筒602的内部均活动设有拉杆603，两个拉杆603位于套筒602内的端部均固定有第一弹簧604，两个第一弹簧604的另一端均与挡板601固定连接，两个拉杆603位于套筒602外的端部均贯穿壳体4侧壁焊接有夹板605，两个夹板605的顶部开设有通槽6051，两个通槽6051均与卡板404相匹配。
36.当需要对处理模块403进行检修时，工作人员只需向外拉动卡接组件6中的夹板
605，夹板605带动拉杆603移动，拉杆603沿套筒602的内腔进行移动并对第一弹簧604进行拉伸，使得夹板605上的通槽6051可以脱离卡板404取消对盖板401的限制，进而能够将盖板401以及处理模块403从壳体4上取下，实现盖板401的快速拆卸，同时便于对处理模块403进行维护检修。
37.本发明工作流程：首先施工人员将声音传感器201与处理模块403中的信号收发单元4031进行信号连接后分别焊接在三个叶片2上，然后通过移动端连接信号收发单元4031并发送通电信号，安装控制单元4034接收信号启动安装组件7中的电磁铁702，电磁铁702通电产生磁性对铁片706进行磁性吸附，铁片706受磁性吸附带动活动板704沿空腔701进行移动并对第二弹簧703进行挤压，移动的活动板704带动插杆705移动进行收缩，这时再将弧形安装板3放入安装槽101内，使得条形插块301插入条形插槽1011内进行初步限制，然后再通过移动端发送断电信号，安装控制单元4034接收信号对电磁铁702进行断电，电磁铁702断电磁性消失取消对铁片706的吸附，此时在第二弹簧703的弹性下，活动板704和插杆705复位，插杆705展开插入筒形插槽1012内实现弧形安装板3与安装槽101的进一步固定，然后具有编号的声音传感器4032采集对应叶片2工作时产生的声音，采集后将数据通过信号收发单元4031传输至声音降噪单元4032对环境噪声进行降噪处理获得准确的气动噪声，改降噪为现有技术在此不做赘述，再将气动噪声传输至处理器4033中进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断，便于工作人员了解单独叶片2的工作状况。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种风电机组叶片噪声采集装置，包括机舱(1)，其特征在于：所述机舱(1)的一端安装有三个叶片(2)，三个所述叶片(2)的中央处均焊接有声音传感器(201)，所述机舱(1)靠近叶片(2)的外壁开设有安装槽(101)，所述安装槽(101)中设有弧形安装板(3)，所述安装槽(101)的两端底部均开设有条形插槽(1011)，且所述安装槽(101)的两侧内壁靠近条形插槽(1011)处均开设有筒形插槽(1012)，所述弧形安装板(3)的两端底部均焊接有条形插块(301)，所述弧形安装板(3)的两端内部均设有安装组件(7)，所述条形插块(301)与安装条形插槽(1011)插接连接，所述安装组件(7)的执行端与筒形插槽(1012)插接连接，所述弧形安装板(3)的顶部中央处焊接有壳体(4)，所述壳体(4)的顶部设有盖板(401)，所述盖板(401)的下表面设有处理模块(403)；所述处理模块(403)包括信号收发单元(4031)、声音降噪单元(4032)、处理器(4033)、安装控制单元(4034)和温度控制单元(4035)，三个所述声音传感器(201)均与信号收发单元(4031)信号连接，所述信号收发单元(4031)与声音降噪单元(4032)电性连接，所述声音降噪单元(4032)与处理器(4033)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：三个所述声音传感器(201)分别设置有编号，信号收发单元(4031)用于对声音传感器(201)检测的数据进行接收，所述声音降噪单元(4032)用于对接收的三组数据进行环境噪声的去除，所述处理器(4033)用于对三组降噪后的声音数据进行图绘处理，并将处理结果上传至控制室内的总控端上有工作人员进行判断。3.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：每个所述安装组件(7)包括开设在弧形安装板(3)端部内的空腔(701)，所述空腔(701)的中央处安装有电磁铁(702)，所述电磁铁(702)两侧均固定连接有第二弹簧(703)，两个所述第二弹簧(703)的端部均固定连接有活动板(704)，两个所述活动板(704)外壁均与空腔(701)内壁相接触并处于滑动连接，两个所述活动板(704)位于第二弹簧(703)的一面固定有铁片(706)，两个所述铁片(706)位于第二弹簧(703)中并与电磁铁(702)磁性吸附连接，两个所述活动板(704)另一面一体式设有插杆(705)，两个所述插杆(705)穿出空腔(701)延伸至弧形安装板(3)外侧，且两个所述插杆(705)均与筒形插槽(1012)相匹配。4.根据权利要求3所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述电磁铁(702)与安装控制单元(4034)电性连接，所述安装控制单元(4034)与信号收发单元(4031)电性连接。5.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述壳体(4)的底部开设有加热腔(5)，所述加热腔(5)的内部安装有电加热管(501)，所述壳体(4)的一侧外壁底部通过螺钉安装有温度传感器(502)，所述温度传感器(502)通过导线与温度控制单元(4035)电性连接。6.根据权利要求5所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述加热腔(5)的顶壁开设有若干个导孔(503)，若干个所述导孔(503)均与加热腔(5)以及壳体(4)的内部相通。7.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述盖板(401)的两侧外壁均一体式设有卡板(404)，所述壳体(4)的内部设有卡接组件(6)，所述卡接组件(6)与卡板(404)配合使用用于将盖板(401)固定在壳体(4)上。
8.根据权利要求7所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述卡接组件(6)包括设置壳体(4)内底板中央处的挡板(601)，所述挡板(601)的两面均焊接有套筒(602)，两个所述套筒(602)的内部均活动设有拉杆(603)，两个所述拉杆(603)位于套筒(602)内的端部均固定有第一弹簧(604)，两个所述第一弹簧(604)的另一端均与挡板(601)固定连接，两个所述拉杆(603)位于套筒(602)外的端部均贯穿壳体(4)侧壁焊接有夹板(605)，两个所述夹板(605)的顶部开设有通槽(6051)，两个所述通槽(6051)均与卡板(404)相匹配。9.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述盖板(401)的底部外圈处粘接有橡胶垫(402)，所述橡胶垫(402)远离盖板(401)的一面与壳体(4)的侧壁顶部紧密接触。10.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片噪声采集装置，其特征在于：所述弧形安装板(3)位于壳体(4)的两侧外壁均安装有太阳能电池板(302)，所述太阳能电池板(302)均与处理模块(403)电性连接。

技术总结
本发明涉及风电机组技术领域，尤其为一种风电机组叶片噪声采集装置，包括机舱，机舱的一端安装有三个叶片，三个叶片的中央处均焊接有声音传感器，机舱靠近叶片的外壁开设有安装槽，安装槽中设有弧形安装板，安装槽的两端底部均开设有条形插槽，且安装槽的两侧内壁靠近条形插槽处均开设有筒形插槽，弧形安装板的两端底部均焊接有条形插块，弧形安装板的两端内部均设有安装组件，条形插块与安装条形插槽插接连接，安装组件的执行端与筒形插槽插接连接，弧形安装板的顶部中央处焊接有壳体，壳体的顶部设有盖板，盖板的下表面设有处理模块，本申请可以将壳体快速固定在机舱上，降低安装时间，并便于工作人员了解单独叶片的工作状况，提高维护效率。提高维护效率。提高维护效率。


技术研发人员：徐海波 苗大庆 王辰诺 王占坤 牛兆鑫 张伟利
受保护的技术使用者：华能（庄河）风力发电有限责任公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/6/27