專利名稱：用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片的撓度的裝置及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片的撓度的裝置及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片的撓度的裝置，所述風(fēng)輪葉片屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備并通過其葉片根部固定在風(fēng)輪的風(fēng)輪輪轂上，所述裝置具有以下部件至少一個(gè)與葉片根部間隔地固定在風(fēng)輪葉片上的發(fā)射光線的外部標(biāo)記；至少一個(gè)固定在風(fēng)輪上的相機(jī)，該相機(jī)接收由外部標(biāo)記射出的光線并且提供與相機(jī)相對(duì)于外部標(biāo)記的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息；一個(gè)與相機(jī)耦合的評(píng)估裝置。
背景技術(shù)：
[0002]由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中風(fēng)輪葉片的長(zhǎng)度和柔性不斷增加，對(duì)風(fēng)輪葉片的控制越來越多地旨在減小風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的負(fù)荷和振動(dòng)。風(fēng)輪葉片的負(fù)荷主要由空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)引起。但不可能直接測(cè)量該空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷。因?yàn)槿~片撓度和葉片負(fù)荷具有緊密關(guān)系， 因此關(guān)于葉片撓度的信息是用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備控制系統(tǒng)的良好的輸入信息，該控制系統(tǒng)可以根據(jù)這些信息減少不期望的周期性葉片負(fù)荷，這些葉片負(fù)荷例如由風(fēng)輪軸線相對(duì)于風(fēng)向的錯(cuò)誤定向或由豎直或水平風(fēng)剪切產(chǎn)生。[0003]在2006年1月公開的文獻(xiàn)NREL/TP-500-39253中描述了一種用于測(cè)量風(fēng)輪葉片撓度的方法，其中使用了布置在葉片根部附近的帶有紅外線輻射源的紅外線相機(jī)以及固定在風(fēng)輪葉片上的反射條。由紅外線輻射源照射的反射條將紅外線光反射回相機(jī)，從而可以通過評(píng)估由相機(jī)拍攝的圖像來計(jì)算葉片撓度。[0004]WO 2010/054661 A2公開了一種用于監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備風(fēng)輪葉片的負(fù)荷的方法， 該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備包括吊艙和通過風(fēng)輪軸可旋轉(zhuǎn)地支承在該吊艙上的風(fēng)輪輪轂，在該風(fēng)輪輪轂上固定有至少一個(gè)風(fēng)輪葉片。風(fēng)輪葉片包括一個(gè)反射器，該反射器的位置與風(fēng)輪葉片的負(fù)荷有關(guān)地變化。在吊艙中布置有一個(gè)用于電磁輻射的輻射源和一個(gè)輻射接收器，其中，輻射路徑從輻射源指向反射器并且從該反射器往回指向輻射接收器。借助監(jiān)測(cè)裝置可以根據(jù)由輻射接收器接收的輻射的變化確定承載的風(fēng)輪葉片的偏轉(zhuǎn)。[0005]在前述的這些方法中，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的振動(dòng)導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量誤差，因?yàn)樵撜駝?dòng)引起了相機(jī)的移動(dòng)。因此在相機(jī)的感光面上該相機(jī)的運(yùn)動(dòng)與由葉片彎曲引起的反射器圖像的運(yùn)動(dòng)重疊到一起。此外，相機(jī)由于相機(jī)支架和/或風(fēng)輪葉片不可逆的變形而移動(dòng)也導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量誤差。這種變形例如是風(fēng)輪葉片在葉片根部附近原本呈圓形的橫斷面變?yōu)闄E圓形的橫斷面，這可以歸因于材料在受負(fù)荷的情況下蠕變(Materialkriechen)。[0006]傳統(tǒng)的基于相機(jī)的用于測(cè)量沿風(fēng)輪葉片的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處的葉片撓度的系統(tǒng)使用一個(gè)光源，該光源照射一個(gè)或多個(gè)沿葉片布置在預(yù)先確定的位置上的反射器。由反射器反射的光線被數(shù)碼相機(jī)接收，該數(shù)碼相機(jī)為此具有感光面。通過評(píng)估感光面上反射器圖像的位置計(jì)算反射器相對(duì)于相機(jī)位置的錯(cuò)移并且由此推導(dǎo)出葉片撓度。在此，為了使測(cè)量分辨率最大化，在相機(jī)中裝入一個(gè)具有狹窄視角的透鏡，因此當(dāng)反射器(或多個(gè)反射器)在葉片承載的情況下以預(yù)計(jì)的最大程度錯(cuò)移時(shí)，反射圖像可以在感光面上最大程度地移動(dòng)。因此風(fēng)輪葉片的葉片根部區(qū)域通常不在相機(jī)視野之內(nèi)。[0007]與傳統(tǒng)的基于相機(jī)的用于測(cè)量葉片撓度的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)地尤其具有以下問題[0008]-由于相機(jī)的振動(dòng)，反射器圖像在相機(jī)的感光面上移動(dòng)，使得所述系統(tǒng)錯(cuò)誤地將該移動(dòng)理解為風(fēng)輪葉片的彎曲而發(fā)出信號(hào)。[0009]-例如通過由于材料蠕變(例如葉片的橢圓形橫斷面)造成風(fēng)輪葉片在相機(jī)位置的區(qū)域內(nèi)變形，相機(jī)相對(duì)于葉片根部的位置隨著時(shí)間的增加不可逆地變化，使得在葉片沒有彎曲撓度的情況下也會(huì)引起反射器圖像在感光面上的錯(cuò)移。由此在葉片撓度測(cè)量中產(chǎn)生誤差。實(shí)用新型內(nèi)容[0010]由此出發(fā)，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，進(jìn)一步設(shè)計(jì)開頭所述類型的裝置，使得可以避免或至少減少在確定葉片撓度時(shí)由于相機(jī)振動(dòng)和/或相機(jī)不可逆地錯(cuò)移造成的誤差。[0011]該技術(shù)問題按本實(shí)用新型通過一種用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的風(fēng)輪葉片撓度的裝置解決，所述風(fēng)輪葉片通過其葉片根部固定在風(fēng)輪的風(fēng)輪輪轂上，所述裝置具有[0012]-至少一個(gè)與葉片根部間隔地固定在風(fēng)輪葉片上的發(fā)射光線的外部標(biāo)記，[0013]-至少一個(gè)固定在風(fēng)輪上的(第一)相機(jī)，該相機(jī)接收由所述外部標(biāo)記射出的光線并且提供與該相機(jī)相對(duì)于外部標(biāo)記的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息，[0014]-一個(gè)與所述相機(jī)耦合的評(píng)估裝置，[0015]-一個(gè)位置檢測(cè)器件，該位置檢測(cè)器件檢測(cè)所述相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置并且提供與該相對(duì)位置有關(guān)的第二位置信息，其中，所述評(píng)估裝置通過評(píng)估所述(尤其是兩個(gè))位置信息確定風(fēng)輪葉片的撓度和/或至少一個(gè)表征該撓度的參數(shù)。[0016]因?yàn)榈谝晃恢眯畔⒈碚飨鄼C(jī)相對(duì)于外部標(biāo)記的相對(duì)位置并且第二位置信息表征相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置，因此可以與相機(jī)的位置和/或定向無關(guān)地確定風(fēng)輪葉片的撓度和/或至少一個(gè)表征該撓度的參數(shù)。由此可以顯著減小由現(xiàn)有技術(shù)已知的在確定風(fēng)輪葉片撓度(葉片撓度)時(shí)出現(xiàn)的誤差。[0017]評(píng)估裝置優(yōu)選與位置檢測(cè)器件耦合。此外，位置檢測(cè)器件可以與相機(jī)分開地設(shè)置或包括該相機(jī)，因此在后一種情況下相機(jī)構(gòu)成位置檢測(cè)裝置的一部分。[0018]評(píng)估裝置優(yōu)選由所述至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片撓度的參數(shù)推導(dǎo)出風(fēng)輪葉片的撓度。 按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片的撓度的參數(shù)相應(yīng)于風(fēng)輪葉片的葉片撓度。[0019]按照本實(shí)用新型的一種設(shè)計(jì)方案，與所述葉片根部間隔地在風(fēng)輪葉片上固定有多個(gè)發(fā)射光線的外部標(biāo)記，這些外部標(biāo)記與葉片根部的距離優(yōu)選是不同的，其中，相機(jī)接收由外部標(biāo)記發(fā)射出的光線，并且其中，由相機(jī)提供的第一位置信息與該相機(jī)相對(duì)于外部標(biāo)記的相對(duì)位置有關(guān)。通過使用多個(gè)外部標(biāo)記可以尤其提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。此外，通過在與葉片根部不同距離處設(shè)置外部標(biāo)記可以確定沿葉片軸線的葉片撓度曲線。第一位置信息尤其表征相機(jī)相對(duì)于外部標(biāo)記的相對(duì)位置。[0020]評(píng)估裝置尤其確定葉片根部相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置作為所述至少一個(gè)表征所述風(fēng)輪葉片撓度的參數(shù)。在此，葉片根部相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置尤其構(gòu)成了一個(gè)與相機(jī)位置無關(guān)的位置信息，該位置信息優(yōu)選表征或描述風(fēng)輪葉片的撓度。[0021]評(píng)估裝置尤其通過評(píng)估第二位置信息計(jì)算相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。此外，評(píng)估裝置尤其通過評(píng)估第一位置信息計(jì)算相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置。評(píng)估裝置優(yōu)選由相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置和相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置確定葉片根部相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置。[0022]葉片根部的一點(diǎn)或葉片根部區(qū)域內(nèi)的一點(diǎn)優(yōu)選構(gòu)成表示葉片根部位置的參考點(diǎn)。 該參考點(diǎn)優(yōu)選位于風(fēng)輪葉片的葉片軸線上和/或優(yōu)選位于風(fēng)輪葉片靠近輪轂的端部上。因此在涉及到葉片根部的位置時(shí)可以用該參考點(diǎn)的位置代替葉片根部的位置。由此可以考慮到葉片根部通常具有一定的長(zhǎng)度。按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，評(píng)估裝置確定該參考點(diǎn)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置作為所述至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片撓度的參數(shù)。[0023]一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記優(yōu)選分別設(shè)計(jì)為光源或設(shè)計(jì)為被光源照射的反射器。按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記分別由導(dǎo)引光線的光波導(dǎo)體(例如導(dǎo)引光線的光學(xué)纖維，尤其是玻璃纖維)的端部構(gòu)成，優(yōu)選借助一個(gè)或多個(gè)光源將光線射入該光波導(dǎo)體中。一個(gè)或多個(gè)光源例如由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成。一個(gè)或多個(gè)反射器優(yōu)選設(shè)計(jì)為后向反射的，因此也可以稱為后向反射器(Retro-Reflektor)。[0024]相機(jī)在其光譜學(xué)感光度方面尤其與(射出的)光線匹配。該光線可以是可見光。 但優(yōu)選是紅外線光。[0025]相機(jī)優(yōu)選拍攝一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的至少一幅圖像，并且將該圖像尤其以圖像數(shù)據(jù)的形式作為第一位置信息提供給評(píng)估裝置。評(píng)估裝置優(yōu)選通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由所述圖像數(shù)據(jù)確定相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置。[0026]相機(jī)尤其借助支架固定在風(fēng)輪之處或之內(nèi)。該相機(jī)優(yōu)選借助支架固定在風(fēng)輪上葉片根部的區(qū)域之處或之內(nèi)。例如該相機(jī)尤其借助支架固定在風(fēng)輪葉片中的分隔壁上。這種分隔壁例如用于避免維修人員和/或物體落入風(fēng)輪葉片中?？梢栽诜指舯谥性O(shè)置一個(gè)或多個(gè)通孔，一個(gè)或多個(gè)與按本實(shí)用新型的裝置相關(guān)聯(lián)地使用的光信號(hào)或光線穿過所述通孔射出ο[0027]按照本實(shí)用新型的一種設(shè)計(jì)方案，位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)或多個(gè)固定在支架上的、檢測(cè)該支架變形的應(yīng)力或應(yīng)變傳感器。在此，由位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與檢測(cè)到的變形有關(guān)。通過檢測(cè)支架的變形可以確定相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。[0028]按照本實(shí)用新型的一種設(shè)計(jì)方案，位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)布置在葉片根部的區(qū)域之處或之內(nèi)或布置在風(fēng)輪輪轂之中的另一個(gè)相機(jī)，借助該另一個(gè)相機(jī)檢測(cè)固定在風(fēng)輪葉片上的(第一)相機(jī)的位置變化。在此，由位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與(第一) 相機(jī)相對(duì)于另一個(gè)相機(jī)的相對(duì)位置有關(guān)。由此可以確定(第一)相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。所述另一個(gè)相機(jī)優(yōu)選構(gòu)成所述位置檢測(cè)器件的一部分。(第一)相機(jī)尤其布置在另一個(gè)相機(jī)的視野之內(nèi)。另一個(gè)相機(jī)例如固定在風(fēng)輪葉片、葉片軸承或風(fēng)輪輪轂上。該另一個(gè)相機(jī)優(yōu)選剛性地固定在風(fēng)輪輪轂上，尤其固定在葉片軸承的一個(gè)與風(fēng)輪輪轂剛性連接的部分上。由此可以借助該另一個(gè)相機(jī)附加地檢測(cè)(第一)相機(jī)繞風(fēng)輪葉片的葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂和/或另一個(gè)相機(jī)的旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)例如出現(xiàn)在風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)(這也稱為“變槳”)。尤其可以借助另一個(gè)相機(jī)附加地檢測(cè)風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂的旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選借助評(píng)估裝置附加地確定風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂的旋轉(zhuǎn)。[0029]另一個(gè)相機(jī)優(yōu)選拍攝(第一)相機(jī)的至少一幅圖像并且將該圖像尤其以圖像數(shù)據(jù)的形式作為第二位置信息提供給評(píng)估裝置。評(píng)估裝置優(yōu)選通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由該圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出(第一)相機(jī)相對(duì)于另一個(gè)相機(jī)的相對(duì)位置。而另一個(gè)相機(jī)優(yōu)選布置在葉片根部的區(qū)域之處或之中或布置在風(fēng)輪輪轂中。因此，評(píng)估裝置通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由所述圖像數(shù)據(jù)尤其計(jì)算出(第一)相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。[0030]按照本實(shí)用新型的一種設(shè)計(jì)方案，位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)在葉片根部的區(qū)域之處或之內(nèi)固定在風(fēng)輪上的發(fā)射光線的內(nèi)部標(biāo)記，其中，(第一)相機(jī)或相對(duì)于該相機(jī)位置固定的第二相機(jī)接收由所述內(nèi)部標(biāo)記發(fā)出的光線。在此，由位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與(第一)相機(jī)相對(duì)于內(nèi)部標(biāo)記的相對(duì)位置有關(guān)。由此可以確定(第一)相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。在此，(第一)相機(jī)或第二相機(jī)優(yōu)選構(gòu)成位置檢測(cè)器件或其一部分。[0031]按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，位置檢測(cè)器件包括多個(gè)在葉片根部的區(qū)域之處或之內(nèi)固定在風(fēng)輪上的發(fā)射光線的內(nèi)部標(biāo)記，這些內(nèi)部標(biāo)記優(yōu)選定位在不同的位置上，其中，(第一)相機(jī)或相對(duì)于該相機(jī)位置固定的第二相機(jī)接收由所述內(nèi)部標(biāo)記發(fā)出的光線。 在此，由位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與(第一)相機(jī)相對(duì)于內(nèi)部標(biāo)記的相對(duì)位置有關(guān)。由此可以確定(第一)相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。在此，(第一)相機(jī)或第二相機(jī)優(yōu)選構(gòu)成位置檢測(cè)器件或其一部分。[0032]按照本實(shí)用新型的第一種變型方案，相機(jī)布置在風(fēng)輪輪轂與風(fēng)輪葉片相對(duì)置的區(qū)域內(nèi)并且固定在該風(fēng)輪輪轂上。在該第一變型方案中，相機(jī)優(yōu)選構(gòu)成位置檢測(cè)器件的一部分。在此第二相機(jī)并不是必需的。[0033]按照本實(shí)用新型的第二種變型方案，設(shè)有至少一個(gè)與相機(jī)固定相連并且優(yōu)選布置在該相機(jī)視野內(nèi)的鏡子，借助該鏡子朝相機(jī)的方向反射由一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記射出的光線。按照該第二種變型方案的一個(gè)變化方案，設(shè)有多個(gè)與相機(jī)相連并且優(yōu)選布置在該相機(jī)視野內(nèi)的鏡子，借助該鏡子朝相機(jī)的方向反射由一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記射出的光線。在第二種變型方案和/或其變化方案中，相機(jī)優(yōu)選構(gòu)成位置檢測(cè)器件的一部分。在此第二相機(jī)并不是必需的。[0034]按照本實(shí)用新型的第三種變型方案，設(shè)有第二相機(jī)，其中，這兩個(gè)相機(jī)尤其在空間上緊密靠近地布置。這兩個(gè)相機(jī)優(yōu)選組成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元。尤其是第二相機(jī)與評(píng)估裝置耦I(lǐng)=I O[0035]第一、第二和/或第三變型方案也可以相互結(jié)合。[0036]所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記優(yōu)選分別設(shè)計(jì)為光源或設(shè)計(jì)為被光源照射的反射器。按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記分別由導(dǎo)引光線的光波導(dǎo)體(例如導(dǎo)引光線的光學(xué)纖維，尤其是玻璃纖維)的端部構(gòu)成，優(yōu)選借助一個(gè)或多個(gè)光源將光線射入該光波導(dǎo)體中。一個(gè)或多個(gè)光源例如由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成。一個(gè)或多個(gè)反射器優(yōu)選設(shè)計(jì)為后向反射的，因此也可以稱為后向反射器(Retro-Reflektor)。[0037](第一)相機(jī)或第二相機(jī)優(yōu)選拍攝一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的至少一幅圖像并且將該圖像尤其以圖像數(shù)據(jù)的形式作為第二位置信息提供給所述評(píng)估裝置。該評(píng)估裝置優(yōu)選通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由所述圖像數(shù)據(jù)確定所述(第一)相機(jī)或第二相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的相對(duì)位置。因?yàn)閮蓚€(gè)相機(jī)彼此位置固定，所以可以借助評(píng)估裝置由計(jì)算出的第二相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的相對(duì)位置推導(dǎo)出(第一)相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的相對(duì)位置。若存在第二相機(jī)，則借助第二相機(jī)獲取的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的圖像優(yōu)選與借助(第一)相機(jī)獲取的一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的圖像不同?？蛇x地，借助相機(jī)獲取的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記或外部標(biāo)記的圖像優(yōu)選是只使用一個(gè)相機(jī)獲得的共同的圖像。[0038]按照本實(shí)用新型的一種設(shè)計(jì)方案，風(fēng)輪葉片包括一個(gè)空腔，外部標(biāo)記或多個(gè)外部標(biāo)記布置在該空腔中。相機(jī)優(yōu)選也布置在該空腔中?？蛇x地，相機(jī)可以布置在風(fēng)輪輪轂中。 另一個(gè)或第二個(gè)相機(jī)優(yōu)選布置在該空腔中。可選地，該另一個(gè)或第二個(gè)相機(jī)也可以布置在風(fēng)輪輪轂中。一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記優(yōu)選布置在空腔中。[0039]一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記優(yōu)選固定在風(fēng)輪葉片、葉片軸承或風(fēng)輪輪轂上。按照本實(shí)用新型的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記剛性地固定在風(fēng)輪輪轂上，尤其固定在葉片軸承的一個(gè)與風(fēng)輪輪轂剛性連接的部分上。由此可以借助(第一)相機(jī)或第二相機(jī)附加地檢測(cè)(第一)相機(jī)和/或第二相機(jī)繞風(fēng)輪葉片的葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂和/或一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)例如出現(xiàn)在風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂旋轉(zhuǎn)時(shí)。尤其可以借助(第一)相機(jī)或第二相機(jī)附加地檢測(cè)風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂的旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選借助評(píng)估裝置附加地確定風(fēng)輪葉片繞其葉片軸線相對(duì)于風(fēng)輪輪轂的旋轉(zhuǎn)。[0040]本實(shí)用新型還涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其帶有[0041]-一個(gè)可通過風(fēng)繞風(fēng)輪軸線旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪，該風(fēng)輪包括一個(gè)風(fēng)輪輪轂和至少一個(gè)固定在該風(fēng)輪輪轂上并且從該風(fēng)輪輪轂沿著橫向于或基本上橫向于風(fēng)輪軸線延伸的葉片軸線的方向延伸出去的風(fēng)輪葉片，[0042]-至少一個(gè)與風(fēng)輪機(jī)械地耦連并且可由該風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，以及[0043]-一個(gè)按本實(shí)用新型用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片撓度的裝置。[0044]按本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以按照所有與按本實(shí)用新型的裝置相關(guān)聯(lián)地闡述過的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì)。[0045]此外，按本實(shí)用新型的裝置可以用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)力發(fā)電設(shè)備風(fēng)輪葉片的撓度。[0046]優(yōu)選如下確定葉片撓度[0047]-在第一步中，通過評(píng)估第二位置信息計(jì)算相機(jī)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置。[0048]-在第二步中，通過評(píng)估第一位置信息計(jì)算相機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置。[0049]-在第三步中，由在第一和第二步中計(jì)算出的這些位置確定葉片根部相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的相對(duì)位置。[0050]優(yōu)選借助評(píng)估裝置實(shí)施上述步驟。


[0051]以下參照附圖借助優(yōu)選實(shí)施形式闡述本實(shí)用新型。在附圖中[0052]圖1是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖；[0053]圖2是圖1示出的帶有按本實(shí)用新型第一種實(shí)施形式的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0054]圖3是帶有按本實(shí)用新型第二種實(shí)施形式的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0055]圖4是帶有按本實(shí)用新型第三種實(shí)施形式的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0056]圖5是帶有按本實(shí)用新型第四種實(shí)施形式的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0057]圖6是帶有按本實(shí)用新型第五種實(shí)施形式的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0058]圖7是帶有按第五種實(shí)施形式的變化方案的裝置的風(fēng)輪的局部示意圖；[0059]圖8以示意圖示出借助相機(jī)拍攝的一副圖像；[0060]圖9示出按所述實(shí)施形式的變型方案的裝置的光源和反射器；并且[0061]圖10示出按所述實(shí)施形式的另一變型方案的裝置的光源和光波導(dǎo)體。
具體實(shí)施方式
[0062]圖1示出風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，其中，豎立在地基2上的塔筒3在其遠(yuǎn)離地基2的端部與機(jī)艙4連接。機(jī)艙4包括機(jī)架5，風(fēng)輪6可繞風(fēng)輪軸線7旋轉(zhuǎn)地支承在機(jī)架5上，該風(fēng)輪 6具有風(fēng)輪輪轂8和與該風(fēng)輪輪轂連接的風(fēng)輪葉片9和10，這兩個(gè)風(fēng)輪葉片分別可繞其葉片軸線11或12相對(duì)于風(fēng)輪輪轂8旋轉(zhuǎn)。每個(gè)風(fēng)輪葉片9和10分別與一個(gè)葉片變槳驅(qū)動(dòng)器13或14機(jī)械地耦連，各風(fēng)輪葉片可借助該葉片變槳驅(qū)動(dòng)器繞配屬的葉片軸線旋轉(zhuǎn)。風(fēng)輪6與一個(gè)布置在機(jī)艙4內(nèi)并且固定在機(jī)架5上的發(fā)電機(jī)16機(jī)械地耦連。風(fēng)輪6通過風(fēng) 15繞其風(fēng)輪軸線7旋轉(zhuǎn)，其中，風(fēng)輪6的旋轉(zhuǎn)能量有一大部分借助發(fā)電機(jī)16轉(zhuǎn)化為電能。 為了使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1受控地運(yùn)行，設(shè)有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備控制裝置17，該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備控制裝置還控制葉片變槳驅(qū)動(dòng)器。[0063]圖2示出沿圖1中的觀察方向A觀察的風(fēng)輪6的局部示意圖，其中，第三風(fēng)輪葉片 18借助葉片軸承19可繞其葉片軸線20旋轉(zhuǎn)地支承在風(fēng)輪輪轂8上(在圖1中風(fēng)輪葉片 18被風(fēng)輪輪轂8遮擋)。風(fēng)輪葉片18與風(fēng)輪葉片9和10那樣也與一個(gè)示意性示出的葉片變槳驅(qū)動(dòng)器58機(jī)械地耦連并且借助該葉片變槳驅(qū)動(dòng)器可繞葉片軸線20旋轉(zhuǎn)。還示出了用于風(fēng)輪葉片9和10的葉片軸承21和22。[0064]圖2還示出了按照本實(shí)用新型第一種實(shí)施形式的、完全或至少部分地集成在風(fēng)輪 6中的裝置(測(cè)量裝置)56，以下闡述該第一種實(shí)施形式。風(fēng)輪葉片18固定在葉片軸承19 上的端部稱為葉片根部23，其中，兩個(gè)發(fā)射光線的內(nèi)部標(biāo)記M和25布置在該葉片根部23 的區(qū)域內(nèi)并且固定在風(fēng)輪葉片18上。可選地，內(nèi)部標(biāo)記M和25也可以固定在葉片軸承19 上。相機(jī)27與葉片根部23間隔地布置在風(fēng)輪葉片18的空腔沈中并且固定在該風(fēng)輪葉片 18上。相機(jī)27與兩個(gè)鏡子28和四固定連接，這兩個(gè)鏡子將由內(nèi)部標(biāo)記M和25發(fā)射出的光線反射到相機(jī)27的感光面30上。在此，用附圖標(biāo)記31表示由內(nèi)部標(biāo)記M發(fā)射的光的光路，并且用附圖標(biāo)記32表示由內(nèi)部標(biāo)記25發(fā)射的光的光路。[0065]兩個(gè)發(fā)射光線的外部標(biāo)記33和34與葉片根部23和相機(jī)27間隔地布置在空腔沈中并且固定在風(fēng)輪葉片18上。由外部標(biāo)記33和34發(fā)射的光線射到相機(jī)27的感光面30 上，其中，用附圖標(biāo)記35表示由外部標(biāo)記33發(fā)射的光的光路，并且用附圖標(biāo)記36表示由外部標(biāo)記34發(fā)射的光的光路。[0066]相機(jī)27與示意性示出的評(píng)估裝置37導(dǎo)電地連接，評(píng)估裝置37固定在風(fēng)輪葉片18 內(nèi)、風(fēng)輪輪轂8中或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1其它合適的部位上。評(píng)估裝置37例如也可以由風(fēng)力發(fā)電設(shè)備控制裝置17構(gòu)成。由相機(jī)27拍攝的圖像45(參見圖8)以電子圖像數(shù)據(jù)38的形式傳送給評(píng)估裝置37，其中，所述圖像數(shù)據(jù)38包括與相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息和與相機(jī)27相對(duì)于內(nèi)部標(biāo)記M和25的相對(duì)位置有關(guān)的第二位直fe息。[0067]評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法計(jì)算相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置以及該相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置。隨后該評(píng)估裝置由計(jì)算出的這些位置確定葉片根部23相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置，其中，這個(gè)相對(duì)位置表征風(fēng)輪葉片18的撓度。[0068]圖3示出帶有按本實(shí)用新型第二種實(shí)施形式的測(cè)量裝置56的風(fēng)輪6的局部示意圖，其中，與第一種實(shí)施形式相似或相同的特征用與在第一種實(shí)施形式中相同的附圖標(biāo)記表示。除了相機(jī)27，空腔沈中還設(shè)有一個(gè)帶感光面40的相機(jī)39，由內(nèi)部標(biāo)記M和25射出的光線照射到該感光面40上。在此，兩個(gè)相機(jī)的視野尤其沿或基本上沿相反的方向延伸。每個(gè)相機(jī)27和39均與評(píng)估裝置37導(dǎo)電地連接并且將電子圖像數(shù)據(jù)38或41傳輸給評(píng)估裝置37。在此，相機(jī)27的圖像數(shù)據(jù)38包括與相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息，其中，由相機(jī)39提供的圖像數(shù)據(jù)41包括與相機(jī)39相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置有關(guān)的第二位置信息。相機(jī)27和39彼此位置固定地布置并且構(gòu)成一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)單元。[0069]評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由圖像數(shù)據(jù)41計(jì)算相機(jī)39相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置。因?yàn)閮蓚€(gè)相機(jī)彼此位置固定，所以這個(gè)位置也表征相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置，從而借助評(píng)估裝置37計(jì)算出了相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置。此外，借助評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由圖像數(shù)據(jù)38計(jì)算相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置。評(píng)估裝置37接著由計(jì)算出的這些位置確定葉片根部23相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置，其中，這個(gè)相對(duì)位置表征風(fēng)輪葉片18的撓度。因此，按照第二種實(shí)施形式不需要鏡子。[0070]圖4示出帶有按本實(shí)用新型第三種實(shí)施形式的測(cè)量裝置56的風(fēng)輪6的局部示意圖，其中，與前述實(shí)施形式相似或相同的特征用與在前述實(shí)施形式中相同的附圖標(biāo)記表示。 第三種實(shí)施形式是第二種實(shí)施形式的變化方案，其中，代替內(nèi)部標(biāo)記對(duì)和25以及第二相機(jī) 39而在一個(gè)支架57上設(shè)置應(yīng)力或應(yīng)變傳感器42和43，相機(jī)27借助支架57固定在葉片根部23或葉片軸承19上。借助傳感器42和43可檢測(cè)支架57的機(jī)械變形，因此與評(píng)估裝置 37導(dǎo)電連接的傳感器42和43將變形數(shù)據(jù)44提供給評(píng)估裝置37。在此，相機(jī)27的圖像數(shù)據(jù)38包括與該相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息，其中由傳感器42和43提供的變形數(shù)據(jù)44包括與相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置有關(guān)的第二位置信息。[0071]評(píng)估裝置37由變形數(shù)據(jù)44計(jì)算相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置。評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由圖像數(shù)據(jù)38計(jì)算相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34 的相對(duì)位置。評(píng)估裝置37接著由計(jì)算出的這些位置確定葉片根部23相對(duì)于外部標(biāo)記33 和34的相對(duì)位置，其中，這個(gè)相對(duì)位置表征風(fēng)輪葉片18的撓度。[0072]圖5示出帶有按本實(shí)用新型第四種實(shí)施形式的測(cè)量裝置56的風(fēng)輪6的局部示意圖，其中，與前述實(shí)施形式相似或相同的特征用與在前述實(shí)施形式中相同的附圖標(biāo)記表示。第四種實(shí)施形式是第一種實(shí)施形式的變化方案，其中，相機(jī)27布置在風(fēng)輪輪轂8與風(fēng)輪葉片18相對(duì)置的側(cè)面上并且固定在該風(fēng)輪輪轂8上。由內(nèi)部標(biāo)記M和25射出的光線直接照射到相機(jī)27的感光面30上，因此不需要鏡子。對(duì)第四種實(shí)施形式的進(jìn)一步說明可參照對(duì)第一種實(shí)施形式的說明。[0073]圖6示出帶有按本實(shí)用新型第五種實(shí)施形式的測(cè)量裝置56的風(fēng)輪6的局部示意圖，其中，與前述實(shí)施形式相似或相同的特征用與在前述實(shí)施形式中相同的附圖標(biāo)記表示。 除了相機(jī)27還設(shè)有一個(gè)帶感光面40的相機(jī)39，該相機(jī)39在葉片根部23的區(qū)域內(nèi)固定在風(fēng)輪葉片18或葉片軸承19上。在此，相機(jī)27布置在相機(jī)39的視野之內(nèi)。每個(gè)相機(jī)27和 39均與評(píng)估裝置37導(dǎo)電地連接并且將電子圖像數(shù)據(jù)38或41傳輸給該評(píng)估裝置。在此，相機(jī)27的圖像數(shù)據(jù)38包括與相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息，其中，由相機(jī)39提供的圖像數(shù)據(jù)41包括與相機(jī)39相對(duì)于相機(jī)27的相對(duì)位置有關(guān)的第二位置信息。相機(jī)39優(yōu)選相對(duì)于葉片根部23位置固定。[0074]評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由圖像數(shù)據(jù)41計(jì)算相機(jī)39相對(duì)于相機(jī)27的相對(duì)位置。因?yàn)橄鄼C(jī)39布置在葉片根部23的區(qū)域中，所以這個(gè)位置也表征相機(jī) 27相對(duì)于葉片根部23的相對(duì)位置，從而借助評(píng)估裝置37計(jì)算出了相機(jī)27相對(duì)于葉片根部 23的相對(duì)位置。此外，借助評(píng)估裝置37通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由圖像數(shù)據(jù)38計(jì)算相機(jī)27相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置。評(píng)估裝置37接著由計(jì)算出的這些位置確定葉片根部23相對(duì)于外部標(biāo)記33和34的相對(duì)位置，其中，這個(gè)相對(duì)位置表征風(fēng)輪葉片18 的撓度。因此，按照第五種實(shí)施形式不需要鏡子。[0075]圖7示意性示出風(fēng)輪6的局部示意圖，該風(fēng)輪6帶有按本實(shí)用新型第五種實(shí)施形式的變化方案的測(cè)量裝置，其中，葉片軸承19包括借助螺栓65與風(fēng)輪輪轂8剛性連接的葉片軸承部分66和借助螺栓67與風(fēng)輪葉片18剛性連接的葉片軸承部分68。葉片軸承19在此設(shè)計(jì)為球軸承，其中，葉片軸承19的滾珠示意性地示出并且用附圖標(biāo)記69表示。支承相機(jī)39的支架70安裝在所示的螺栓65上并且借助螺母71固定旋擰在螺栓65上，使得相機(jī) 39剛性地固定在葉片軸承部分66上并且由此也剛性地固定在風(fēng)輪輪轂8上。因?yàn)轱L(fēng)輪葉片18繞其葉片軸線20的旋轉(zhuǎn)致使相機(jī)27也繞葉片軸線20旋轉(zhuǎn)，可以借助相機(jī)39觀察風(fēng)輪葉片18繞其葉片軸線20的旋轉(zhuǎn)。因此，評(píng)估裝置37優(yōu)選也計(jì)算風(fēng)輪葉片18繞葉片軸線20相對(duì)于風(fēng)輪輪轂8的扭轉(zhuǎn)角。[0076]圖8以示意圖示出了由按照第一和/或第四種實(shí)施形式的相機(jī)27拍攝的圖像45， 其中，區(qū)域46和47表示在風(fēng)輪葉片18未彎曲的狀態(tài)下外部標(biāo)記33和34的圖像。若風(fēng)輪葉片18彎曲，則外部標(biāo)記的圖像在圖像45中移動(dòng)(通過箭頭59和60示出)。在此，區(qū)域 48和49表示在風(fēng)輪葉片18彎曲的狀態(tài)下外部標(biāo)記33和34的圖像。因此，圖像45中外部標(biāo)記圖像的位置表示第一位置信息。因?yàn)閰^(qū)域46和47在圖像45中的位置是已知的，所以也可以借助評(píng)估裝置37確定區(qū)域48和49相對(duì)于區(qū)域46和47的移動(dòng)。[0077]圖像45的區(qū)域50和51表示相機(jī)27處于原始位置時(shí)內(nèi)部標(biāo)記M和25的圖像。 若相機(jī)27相對(duì)于葉片根部23錯(cuò)移，則內(nèi)部標(biāo)記的圖像在圖像45中移動(dòng)(通過箭頭61和 62示出)。在此，區(qū)域52和53表示在相機(jī)27錯(cuò)移后內(nèi)部標(biāo)記M和25的圖像。因此，圖像45中內(nèi)部標(biāo)記圖像的位置表示第二位置信息。因?yàn)閰^(qū)域50和51在圖像45中的位置是已知的，所以也可以借助評(píng)估裝置37確定區(qū)域52和53相對(duì)于區(qū)域50和51的移動(dòng)。[0078]在前述實(shí)施形式中，標(biāo)記33和34以及在必要時(shí)標(biāo)記M和25按照本實(shí)用新型的第一種變型方案優(yōu)選分別由光源構(gòu)成。按照本實(shí)用新型的第二種變型方案，至少一個(gè)、多個(gè)或所有的標(biāo)記由一些被一個(gè)或多個(gè)光源55照射的反射器M構(gòu)成，這可由圖9示意性地看出，該圖9示出了形式為反射器M的標(biāo)記33。由光源55發(fā)射出的光線用附圖標(biāo)記63表示。[0079]按照本實(shí)用新型的第三種變型方案，至少一個(gè)、多個(gè)或所有的標(biāo)記由光波導(dǎo)體64 構(gòu)成，借助一個(gè)或多個(gè)光源55將光線63射入光波導(dǎo)體中，這可由圖10示意性地看出，該圖 10示出了形式為光波導(dǎo)體64的標(biāo)記33。[0080]可以為每個(gè)設(shè)計(jì)為反射器或光波導(dǎo)體的標(biāo)記設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的光源。但也可以用同一個(gè)光源為多個(gè)或所有的反射器或光波導(dǎo)體提供光線。例如可以為外部標(biāo)記33和34設(shè)置共同的光源或分別設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的光源。此外，可以為內(nèi)部標(biāo)記M和25設(shè)置共同的光源或分別設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的光源。0081]附圖標(biāo)記清單0082]1風(fēng)力發(fā)電設(shè)備0083]2地基0084]3塔筒0085]4機(jī)艙0086]5機(jī)架0087]6風(fēng)輪0088]7風(fēng)輪軸線0089]8風(fēng)輪輪轂0090]9風(fēng)輪葉片0091]10風(fēng)輪葉片0092]11葉片軸線0093]12葉片軸線0094]13葉片變槳驅(qū)動(dòng)器0095]14葉片變槳驅(qū)動(dòng)器0096]15風(fēng)0097]16發(fā)電機(jī)0098]17風(fēng)力發(fā)電設(shè)備控制裝置0099]18風(fēng)輪葉片0100]19葉片軸承0101]20葉片軸線0102]21葉片軸承0103]22葉片軸承0104]23葉片根部0105]24內(nèi)部標(biāo)記0106]25內(nèi)部標(biāo)記0107]26風(fēng)輪葉片的空腔0108]27相機(jī)0109]28鏡子0110]29鏡子[0111]30相機(jī)的感光面[0112]31光路[0113]32光路[0114]33外部標(biāo)記[0115]34外部標(biāo)記[0116]；35光路[0117]36光路[0118]37評(píng)估裝置[0119]38圖像數(shù)據(jù)[0120]39相機(jī)[0121]40相機(jī)的感光面[0122]41圖像數(shù)據(jù)[0123]42應(yīng)力或應(yīng)變傳感器[0124]43應(yīng)力或應(yīng)變傳感器[0125]44變形數(shù)據(jù)[0126]45由相機(jī)拍攝的圖像[0127]46未彎曲的外部標(biāo)記的圖像[0128]47未彎曲的外部標(biāo)記的圖像[0129]48彎曲的外部標(biāo)記的圖像[0130]49彎曲的外部標(biāo)記的圖像[0131]50未錯(cuò)移的內(nèi)部標(biāo)記的圖像[0132]51未錯(cuò)移的內(nèi)部標(biāo)記的圖像[0133]52錯(cuò)移的內(nèi)部標(biāo)記的圖像[0134]53錯(cuò)移的內(nèi)部標(biāo)記的圖像[0135]54反射器[0136]55光源[0137]56測(cè)量裝置[0138]57支架[0139]58葉片變槳驅(qū)動(dòng)器[0140]59圖像移動(dòng)[0141]60圖像移動(dòng)[0142]61圖像移動(dòng)[0143]62圖像移動(dòng)[0144]63光源的光線[0145]64光波導(dǎo)體[0146]65螺栓[0147]66葉片軸承的一部分[0148]67螺栓[0149]68葉片軸承的一部分[0150]69葉片軸承的滾珠[0151]70 支架[0152]71 螺母
權(quán)利要求1.一種用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，所述風(fēng)輪葉片(18)屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備⑴并通過其葉片根部03)固定在風(fēng)輪(6)的風(fēng)輪輪轂⑶上，所述裝置具有-至少一個(gè)與葉片根部03)間隔地固定在風(fēng)輪葉片(18)上的發(fā)射光線的外部標(biāo)記 (33)，-至少一個(gè)固定在風(fēng)輪(6)上的相機(jī)(27)，該相機(jī)(XT)接收由所述外部標(biāo)記(33)射出的光線(35)并且提供與該相機(jī)(XT)相對(duì)于外部標(biāo)記(33)的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置 fn息，-一個(gè)與所述相機(jī)(XT)耦合的評(píng)估裝置(37)，其特征在于，設(shè)有一個(gè)位置檢測(cè)器件，該位置檢測(cè)器件檢測(cè)所述相機(jī)(XT)相對(duì)于葉片根部的相對(duì)位置并且提供與該相對(duì)位置有關(guān)的第二位置信息，其中，所述評(píng)估裝置 (37)通過評(píng)估所述位置信息確定至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片(18)撓度的參數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片(18)撓度的參數(shù)與所述相機(jī)(XT)的位置無關(guān)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于， 所述評(píng)估裝置(37)由所述至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片(18)撓度的參數(shù)推導(dǎo)出該風(fēng)輪葉片(18) 的撓度。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，-與所述葉片根部03)間隔地在所述風(fēng)輪葉片(18)上固定有多個(gè)發(fā)射光線的外部標(biāo)記(33，34)，這些外部標(biāo)記與葉片根部03)間隔不同的距離，-所述相機(jī)咖接收由所述外部標(biāo)記(33，34)發(fā)射出的光線(35，36)， -由所述相機(jī)(XT)提供的第一位置信息與該相機(jī)(XT)相對(duì)于所述外部標(biāo)記(33，34) 的相對(duì)位置有關(guān)。
5.按權(quán)利要求1至4之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述評(píng)估裝置(37)確定所述葉片根部相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34) 的相對(duì)位置作為所述至少一個(gè)表征所述風(fēng)輪葉片(18)撓度的參數(shù)。
6.按權(quán)利要求1至5之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，-所述評(píng)估裝置(37)通過評(píng)估所述第二位置信息計(jì)算所述相機(jī)(XT)相對(duì)于葉片根部 (23)的相對(duì)位置，-所述評(píng)估裝置(37)通過評(píng)估所述第一位置信息計(jì)算所述相機(jī)(XT)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34)的相對(duì)位置，
7.按權(quán)利要求1至6之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述外部標(biāo)記(3 或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34)分別設(shè)計(jì)為光源或設(shè)計(jì)為被光源(55)照射的反射器(54)。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述相機(jī)(XT)拍攝所述一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34)的至少一幅圖像(45)，并且將該圖像以圖像數(shù)據(jù)(38)的形式作為第一位置信息提供給所述評(píng)估裝置(37)。
9.按權(quán)利要求8所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述評(píng)估裝置(37)通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由所述圖像數(shù)據(jù)(38)確定相機(jī)(XT)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34)的相對(duì)位置。
10.按權(quán)利要求1至9之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，-所述相機(jī)(XT)借助支架(57)固定在所述風(fēng)輪(6)上葉片根部03)的區(qū)域之處或之內(nèi)，-所述位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)固定在所述支架(57)上的、檢測(cè)該支架(57)變形的應(yīng)力或應(yīng)變傳感器G2)，-由所述位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與檢測(cè)到的變形有關(guān)。
11.按權(quán)利要求1至10之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，-所述相機(jī)(XT)固定在所述風(fēng)輪葉片(18)上，-所述位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)布置在所述葉片根部(2 的區(qū)域之處或之內(nèi)或布置在所述風(fēng)輪輪轂(8)之中的另一個(gè)相機(jī)(39)，所述相機(jī)(XT)位于該另一個(gè)相機(jī)(39)的視野內(nèi)，-由所述位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與所述相機(jī)(27)相對(duì)于另一個(gè)相機(jī)(39) 的相對(duì)位置有關(guān)。
12.按權(quán)利要求11所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述另一個(gè)相機(jī)(39)與所述風(fēng)輪輪轂(8)剛性連接。
13.按權(quán)利要求1至12之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，-所述位置檢測(cè)器件包括至少一個(gè)在所述葉片根部的區(qū)域之處或之內(nèi)固定在所述風(fēng)輪(6)上的發(fā)射光線的內(nèi)部標(biāo)記04)，-所述相機(jī)、2Τ)或相對(duì)于該相機(jī)位置固定的第二相機(jī)(39)接收由所述內(nèi)部標(biāo)記04) 發(fā)出的光線(31)，-由所述位置檢測(cè)器件提供的第二位置信息與所述相機(jī)07)相對(duì)于所述內(nèi)部標(biāo)記 (24)的相對(duì)位置有關(guān)。
14.按權(quán)利要求13所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述相機(jī)(XT)或第二相機(jī)(39)構(gòu)成所述位置檢測(cè)器件或其一部分。
15.按權(quán)利要求13或14所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述相機(jī)(XT)布置在所述風(fēng)輪輪轂(8)與風(fēng)輪葉片(18)相對(duì)置的區(qū)域內(nèi)并且固定在該風(fēng)輪輪轂(8)上。
16.按權(quán)利要求13至15之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，設(shè)有至少一個(gè)與所述相機(jī)(XT)固定相連并且布置在該相機(jī)視野內(nèi)的鏡子( )，借助該鏡子08)朝所述相機(jī)(XT)的方向反射由所述內(nèi)部標(biāo)記04)射出的光線(31)。
17.按權(quán)利要求13至16之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)相機(jī)(27，39)在空間上緊密靠近地布置。
18.按權(quán)利要求13至17之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部標(biāo)記04)設(shè)計(jì)為光源或設(shè)計(jì)為被光源照射的反射器。
19.按權(quán)利要求13至18之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述相機(jī)(XT)或第二相機(jī)(39)拍攝所述內(nèi)部標(biāo)記04)的至少一幅圖像并且將該圖像以圖像數(shù)據(jù)Gl)的形式作為第二位置信息提供給所述評(píng)估裝置(37)。
20.按權(quán)利要求19所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于， 所述評(píng)估裝置(37)通過應(yīng)用至少一種圖像處理方法由所述圖像數(shù)據(jù)Gl)確定所述相機(jī) (27)相對(duì)于所述內(nèi)部標(biāo)記04)的相對(duì)位置。
21.按權(quán)利要求1至20之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片(18)包括空腔(沈)，所述外部標(biāo)記(3 或多個(gè)外部標(biāo)記(33，34)布置在該空腔06)中。
22.按權(quán)利要求21所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，其特征在于，所述相機(jī)(XT)布置在所述空腔06)或所述風(fēng)輪輪轂(8)中。
23.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，具有一個(gè)可通過風(fēng)(1 繞風(fēng)輪軸線(7)旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪(6)，該風(fēng)輪(6)包括一個(gè)風(fēng)輪輪轂(8)和至少一個(gè)固定在該風(fēng)輪輪轂(8)上并且從該風(fēng)輪輪轂沿著橫向于或基本上橫向于風(fēng)輪軸線(7)延伸的葉片軸線OO)的方向延伸出去的風(fēng)輪葉片 (18)，所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備還具有至少一個(gè)與所述風(fēng)輪(6)機(jī)械地耦連并且可由該風(fēng)輪(6) 驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(16)和按權(quán)利要求1至22之一所述的用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置(56)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于光學(xué)測(cè)量風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)的風(fēng)輪葉片(18)的撓度的裝置，所述風(fēng)輪葉片(18)通過其葉片根部(23)固定在風(fēng)輪(6)的風(fēng)輪輪轂(8)上，所述裝置具有以下部件至少一個(gè)與葉片根部(23)間隔地固定在風(fēng)輪葉片(18)上的發(fā)射光線的外部標(biāo)記(33)；至少一個(gè)固定在風(fēng)輪(6)上的相機(jī)(27)，該相機(jī)(27)接收由外部標(biāo)記(33)射出的光線(35)并且提供與相機(jī)(27)相對(duì)于外部標(biāo)記(33)的相對(duì)位置有關(guān)的第一位置信息；一個(gè)與相機(jī)(27)耦合的評(píng)估裝置(37)和一個(gè)位置檢測(cè)器件，該位置檢測(cè)器件檢測(cè)相機(jī)(27)相對(duì)于葉片根部(23)的相對(duì)位置并且提供與該位置有關(guān)的第二位置信息，其中，評(píng)估裝置(37)通過處理所述位置信息確定至少一個(gè)表征風(fēng)輪葉片(18)撓度的參數(shù)。
文檔編號(hào)G01B11/16GK202274979SQ20112023352
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者F.伯托洛蒂 申請(qǐng)人:Ssb風(fēng)系統(tǒng)兩合公司