風電機組的葉片上安裝振動加速度傳感器。由于風速變化而引起葉片在軸向方向上產生振動，該振動加速度傳感器能夠對葉片振動的加速度數(shù)值進行采集測量，反應葉片振動的運動性質。由于風電機組的機艙工作受到風速流動的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應采取工作頻率范圍較寬、堅固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。本文的主要研究內容大致可以歸為以下幾個方面：(1)研究葉片振動的解析計算方法,在葉片扭向角不大的情況下,通過建立一些假設將葉片視為變截面梁,利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉理論計算葉片的振型和自振頻率。本風電機組振動液壓控制系統(tǒng)采用壓電式加速度傳感器，它具有壓電材料受力產生電荷信號無需外界電源、抗干擾能力強、對工作環(huán)境不敏感的特點，利用彈簧質量系統(tǒng)原理，在傳感器芯體質量受到振動加速度作用后產生一個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，完成對塔筒前后加速度的測量。

振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應變，造成裂紋，并且隨機械和熱應力而增加。制造整體葉盤所必需的組件成本在3.3萬~8萬美元之間，而且刀具因磨損和裂紋需不斷更換。通常，在切削僅4米的材料就需要換刀。夾緊系統(tǒng)的初始實驗表明刀具使用時間可以增加2~3倍。夾緊系統(tǒng)終結葉片振動削減了制造成本，大約每個整體葉盤5500美元。在修理中，葉片不能從材料中一件一件銑削出來，因為所有葉片都已經(jīng)在那里。因此，如果它們的刃出現(xiàn)了磨損，制造商使用激光金屬沉積重新熔覆材料，之后銑削成想要的外形。工人可以嘗試使用夾緊器或橡膠將葉片夾持到位，但是不太可能很好地再調準好它們。此外，由于航空發(fā)動機的整機振動激振源復雜，再加上噪聲，因此對其振動信號的分析處理需要采用多種方法進行反復研究比較，方可獲得比較理想的測試結果。因此，工件之后必須重新測量，而且十分費時，夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。夾緊系統(tǒng)將葉片夾持在一個固定位置，可以解決這個挑戰(zhàn)。葉片幾秒種就被固定在位置上，能夠立即進行加工。該工藝與新整體葉盤工藝稍有不同，因為夾緊系統(tǒng)的元件排列在一個圓圈上，同時夾持所有葉片。它不會改變整體葉盤的幾何外形，哪怕一微米也不會。

旋轉葉片的振動監(jiān)測是壓氣機、煙氣機等旋轉機械健康監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)。因為能夠測量整級葉片的振動,而且易于安裝和拆卸傳感器,葉尖定時測振技術已被廣泛運用于旋轉葉片振動測量監(jiān)測。

為了能夠準確獲取葉片到達時間,提高葉片振動監(jiān)測的準確性,研究了葉尖定時監(jiān)測分析系統(tǒng)采樣率設置對葉片到達時間獲取的影響,同時考慮到系統(tǒng)運行速度,給出了系統(tǒng)采樣率的設置方法。