专利名称：风轮机叶片传感器、风轮机叶片以及风轮机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于风轮机的传感器系统，特别是涉及用于测量叶片上的负载的传感器系统。
背景技术：
为了提高风轮发电机的功效，风轮机叶片的空气动力特性可通过调节叶片的桨距或以其他方式改变叶片的形状而适于风条件。特别地，可期望调节或优化叶片上的升力。然而，为了正确地调节升力，合成空气作用在叶片上的角度和速度应已知。合成空气流的角度通常称作攻角。攻角可通过设置在叶片处的空速管测量。然而，空速管从叶片突出且影响叶片的空气动力特性。皮托管也可能对灰尘和其他环境暴露物敏感。因此，希望具有这样的用于确定攻角的传感器，所述传感器足以耐受风轮发电机通常遭受的恶劣的环境条件。还希望具有使对风轮机叶片的空气动力特性的不利影响最小化的传感器。US 2008/0317598公开了一种风轮机叶片组件，所述风轮机叶片组件包括至少一个局部负载传感器和至少一个主动流动改变装置，所述局部负载传感器设置在风轮机叶片的表面上和/或风轮机叶片的表面内，所述主动流动改变装置设置在风轮机叶片的表面上和/或风轮机叶片的表面内，且被构造成根据实时的局部负载传感器测量结果改变风轮机叶片的空气动力学特性，使得风轮机叶片上的当前攻角与最优攻角之差实质上被最小化。尽管US 2008/0317598公开了负载传感器，所述负载传感器例如为光学传感器， 用于确定局部叶片负载和由测量的负载获得攻角，但迫切地需要找到用于确定攻角的替代性方法和系统。
实用新型内容总体上，本实用新型优选用于减轻或消除确定合成风作用在风轮机的叶片上的攻角的上述问题中的一个或多个。特别地，本实用新型的目的是提供一种能够确定攻角的可靠的测量系统。为了更好地应对这些关心中的一个或多个，在本实用新型的第一方面，提供了一种用于感测风轮机叶片上的负载的风轮机叶片传感器。所述传感器包括-可与叶片连接的后边缘襟翼，-用于使后边缘襟翼与叶片连接的约束连接机构，以便能够根据作用在襟翼上的负载使襟翼相对于叶片线性运动或转动运动，-用于感测后边缘襟翼相对于叶片的线性运动或转动运动的运动传感器。后边缘襟翼可以是被设置用于接收和响应空气动力负载的传感器襟翼。因此，传感器襟翼与用于改变风轮机叶片的空气动力特性的其他后边缘襟翼不同。有利地，约束连接机构可被构造成使襟翼的运动的幅度受限而不会明显影响空气动力特性。由于运动传感器的灵敏度可根据襟翼的运动的可接受的最高幅度选择，因此叶片传感器可有利地被设计成即使在叶片传感器被最大地移位时，对空气动力特性也没有明显影响。由襟翼的被测量的运动可确定作用在传感器襟翼上的相应的力。确定的力可用于确定作用在叶片上的合成风的攻角。后边缘襟翼和约束连接机构构成一种简单的机械结构，所述机械结构仅包含很少的可运动的部件，例如轴承和弹簧。因此，叶片传感器是可靠的，而且甚至在强的负载下也可以可靠地操作。而且，由于该简单的结构，传感器对空气传播的灰尘不高度敏感。有利地，襟翼传感器可与改变空气动力学特性的后边缘襟翼接近地设置，使得襟翼传感器和襟翼致动器可经受大致相同的负载。在一个实施例中，约束连接机构可被构造成能基本上仅沿一个维度例如转动维度或线性维度产生线性运动或转动运动。在一个实施例中，叶片传感器可包括第一和第二约束连接机构，每个约束连接机构被构造成能够使后边缘襟翼沿着不同的第一和第二维度运动，且所述叶片传感器包括用于感测第一和第二运动的第一和第二移位传感器。可有利地确定不同方向上的襟翼的运动，这是因为不同的运动方向可转换为作用在叶片上的空气动力负载的不同的力分量。因此，空气动力负载可更精确地确定，从而，攻角也可通过将叶片传感器构造成可沿至少第一和第二方向运动而更精确地确定。在一个实施例中，约束连接机构可包括用于限制襟翼的线性运动或转动运动的幅度的弹性元件。弹性元件、例如一个弹簧或一对弹簧可有利地被选择具有高的刚度，以限制襟翼的运动幅度。在一个实施例中，约束连接机构可以是自恢复连接机构，所述自恢复连接机构具有与襟翼的中性位置对应的中性位置。约束连接机构可有利地是自恢复的，即，当没有空气动力负载作用在叶片上时，约束连接机构和传感器襟翼位置为给定的中性位置。在一个实施例中，自恢复连接机构可包括第一和第二弹性构件，例如弹簧，所述第一和第二弹性构件被设置成以相等或大致相等、但相反的非零力影响约束连接机构。传感器襟翼和约束连接机构的中性位置可有利地通过以相等、但相反的弹簧力预加载约束连接机构、例如可枢转的连接机构而获得，以获得静止位置。而且，当约束连接机构移离中性位置时，以非零的弹簧力预加载约束连接机构可有利地限制任何不利的间隙。在一个实施例中，约束连接机构可包括用于约束襟翼的运动方向的引导件。所述引导件可以是在负载作用在襟翼上时用于控制襟翼的运动方向的线性引导件或转动引导件。在一个实施例中，约束连接机构能使襟翼产生两个相反方向上的线性运动或转动运动，以便能够沿着给定方向确定正力和负力。在一个实施例中，叶片传感器可包括固定到叶片的第一部分和固定到后襟翼的第二部分，其中，第一部分可经由具有单个运动自由度的线性引导件或转动引导件相对于第二部分移动，且第一和第二部分之间的运动由约束连接机构约束。在一个实施例中，运动传感器可固定到第一部分或第二部分，且被构造成通过接触式或非接触式感测来感测到相对的相应的第二或第一部分的距离。尽管可使用接触式感测，但非接触式感测可能是优选的，以提高传感器系统的使用寿命。[0029]本实用新型的第二方面涉及一种风轮机叶片，包括-用于改变叶片的空气动力特性的一个或多个可控的后边缘襟翼，-一个或多个根据第一方面的叶片传感器。叶片传感器可有利地与可控的后边缘襟翼组合，这是因为这能够通过使用利用叶片传感器的传感器输出确定的攻角控制可控的后边缘襟翼。有利地，叶片传感器可与可控的后边缘襟翼接近地放置，以提高后边缘襟翼的调节精度。本实用新型的第三方面涉及一种风轮机，所述风轮机包括一个或多个根据第二方面的叶片。本实用新型的第四方面涉及一种用于感测风轮机叶片上的负载的方法，所述方法包括-提供连接到叶片的后边缘襟翼，-提供将后边缘襟翼与叶片连接起来的约束连接机构，以便能够根据作用在襟翼上的负载使襟翼相对于叶片线性运动或转动运动，-通过利用运动传感器感测襟翼的线性运动或转动运动，确定作用在襟翼上的襟翼力。根据一个实施例，用于感测负载的所述方法还可包括-通过使用襟翼力和合成风的幅度确定作用在叶片上的合成风的攻角。总之，本实用新型涉及一种用于测量作用在风轮机转子叶片上的空气动力负载的传感器系统。测量出的空气动力负载可被转换为流过运动的转子叶片的合成风的攻角。传感器被实施为后边缘襟翼，所述后边缘襟翼被弹性地连接，且可相对于风轮机叶片的主体部分运动。通过测量后边缘襟翼的运动或传感器系统的构件的相应运动，作用在叶片上的空气动力可被确定。由于传感器襟翼的相对较小的尺寸和襟翼的相对较小的移位，因此，传感器系统仅不明显地影响空气动力特性。总之，在本实用新型的范围内，本实用新型的各个方面可以任何可能的方式组合和结合。通过参看下面描述的实施例可显见并解释本实用新型的这些和其他方面、特征和 /或优点。

下面，参看附图仅示例性地描述本实用新型的实施例，附图包括图1示出了风轮发电机；图2A示出了具有叶片传感器和可控的襟翼的风轮机叶片；图2B-C示出了叶片传感器的后边缘襟翼；图3A-C示出了叶片传感器的工作感测原理；图4A-C示出了叶片传感器的实施例；图5-6示出了能够感测一个以上方向上的襟翼运动的叶片传感器；图7A示出了与合成风的方向对应的攻角；图7B示出了如何使用计算出的或凭经验确定的查询表由确定的襟翼力确定攻具体实施方式
图1示出了风轮发电机100，所述风轮发电机100包括塔架101和机舱102。转子叶片103固定到轮毂104。转子叶片103的组件、即转子可通过风的作用转动。因此，转子叶片103的由风产生的转动能量可经由轮毂传递到机舱中的发电机。因此，风轮发电机100 能够借助于转子叶片将风能转换为机械能，随后借助于发电机转换为电能。转子叶片103或仅是叶片103包括但不限于细长结构，所述细长结构具有适合于在空气中相对运动时提供空气动力升力的翼形轮廓。叶片103可设有空气动力或升力改变结构(未示出)，例如，设置在叶片上的可枢转的后边缘襟翼、可变形的后边缘襟翼或通过产生空气流改变空气动力特性的空气流喷射结构。图2A示出了叶片103，所述叶片103具有可枢转地连接到叶片的后边缘211的升力改变襟翼201。升力改变襟翼201或一般地讲为能够改变叶片的空气动力学特性的装置能够改变叶片附近的空气流，例如流动方向。叶片可具有沿后边缘设置的一个或多个后边缘襟翼。作为如上所述的升力改变结构的替代方式，也可使用能够通过膨胀改变空气动力轮廓的可膨胀的叶片装置。尽管升力改变结构可优选地沿着后边缘设置，但升力改变结构也可沿着前边缘212设置或设置在叶片的上和/下表面213上。叶片103设有沿着后边缘211设置的叶片传感器202。优选地，叶片传感器202可与升力改变襟翼201接近地设置，且优选地，可为每个升力改变襟翼201分别设置一个叶片传感器202。叶片传感器202被构造成测量作用在传感器202上的局部负载。相应地，通过与升力改变襟翼201接近地放置传感器202，由传感器202感测的负载与作用在邻近的升力改变襟翼201上的负载对应。图2B示出了包括叶片传感器或传感器202的叶片103的叶片区段。叶片传感器包括相对于叶片103可转动地和/或可移位地连接的叶片襟翼或后边缘襟翼203。图2C示出了图2B的叶片区段，其中，叶片襟翼203由于空气动力的作用已被转动和移位。作为一个示例，叶片襟翼203可具有MOmm的长度y和120mm的宽度χ。若以弦长 L表示，长度y可达到弦长的10% -30%，例如弦长的20%。图3A-C示意性地示出了用于测量空气动力叶片负载的叶片传感器202的实施例。图3A示出了叶片103，所述叶片103包括传感器202，所述传感器202具有后边缘襟翼或叶片襟翼203，所述后边缘襟翼或叶片襟翼203经由铰接或可转动的连接机构301可转动地连接到叶片103，以便能产生绕着枢转轴线301的转动311。可转动的连接机构301 被构造成用于弹性地约束转动311的幅度的约束连接机构301。因此，约束连接机构能被实施为弹性或粘弹性连接机构、例如弹簧，其具有中性转动位置，且可转动地自恢复到其中性角度位置。因此，约束连接机构301能够在负载或压力Fl作用在叶片上时使襟翼203转动。当没有负载Fl作用在襟翼203上时，襟翼返回到其中性角度位置。在中性位置，襟翼可优选地被定位成使它不会明显偏离叶片103的空气动力学轮廓，即，使得襟翼尽可能低地影响空气动力学特性。运动传感器320被设置用于测量后边缘襟翼203的转动311。运动传感器可以是非接触式传感器，例如，光学或超声波移位或转动传感器，所述传感器能够在不与运动部件物理接触的情况下感测线性或角度移位或转动。非接触式传感器包括光学和磁式线性和角度编码器。可选地，传感器也可以是接触式传感器，例如连接到运动部件线性或角度编码器。因此，作用在后边缘襟翼203上的力或压力Fl可利用约束连接机构301的已知弹性由通过运动传感器320测量的转动或移位幅度确定。图;3B示出了叶片103，所述叶片103包括传感器202，所述传感器具有后边缘襟翼203，所述后边缘襟翼203经由线性连接机构302可移位地连接到叶片103，使得能够沿仅与将前边缘212与后边缘211连接起来的线一致的方向产生线性移位312。线性连接机构302被构造成用于弹性地约束线性移位312的幅度的约束连接机构302。与转动连接机构301类似，线性约束连接机构302能被使得成为弹性或粘弹性连接机构，所述弹性或粘弹性连接机构具有中性线性位置，且可移位地自恢复到其中性线性位置。因此，当负载或压力 F2作用在襟翼203上时，线性约束连接机构302能使襟翼203移位。当没有负载F2作用在襟翼203上时，襟翼返回到其中性线性位置。在中性位置，襟翼定位成它未偏离叶片103的空气动力学轮廓，即，使得襟翼尽可能小地影响空气动力学特性。实际中，在中性位置，襟翼 203可与叶片103接近地放置，以使襟翼与叶片103之间的间隙最小化。作用在后边缘襟翼203上的力或压力F2可利用约束连接机构302的已知弹性由通过运动传感器320测量的位移确定。图3C示出了后边缘襟翼203，所述后边缘襟翼经由线性约束连接机构303连接到叶片103，所述线性约束连接机构303被构造成能沿着仅与叶片的表面213垂直的方向产生线性移位313。此外，自恢复约束连接机构是弹性的或粘弹性的，且被设置成在没有力F3 作用在襟翼上时将襟翼203保持在中性位置。移位传感器320设置成感测移位313，以便能够利用弹性连接机构303的弹性值确定力F3。可以指出，这些图可能为示意性图示，且解释性描述可能不包括所有结构细节，以便关注基本概念。因此，作为一个示例，可以理解，铰接的或可转动的连接机构301不必直接连接到叶片103，而是可连接到某些结构，该结构最终连接到或固定到叶片103。因此，叶片襟翼203可经由可转动的连接机构301和可能的其他结构连接到叶片。这同样适用于其他连接机构，例如线性连接机构302、303，所述线性连接机构302、303可经由其他结构或直接连接到襟翼203和叶片103。约束连接机构301-303也可以不同的方式构造，例如如图4A_C示意性所示地构造。图4A示出了可转动的约束连接机构301，所述约束连接机构包括枢轴连接件411， 例如轴承，所述枢轴连接件411经由连接件412固定到叶片103或叶片主粱413，以便能够相对于叶片103转动襟翼203。臂415的一端可转动地连接到枢轴连接件411的可转动的部分，臂415的相反端连接到弹性元件450例如弹簧，所述弹性元件450固定到叶片103、 主粱413或其他支撑结构。相应地，由约束连接机构301包括的弹性元件450通过约束臂 415的转动而具有约束襟翼的转动的作用。运动传感器320被设置用于通过感测臂415的移位而量化角度转动。作为约束元件450的替代方式，襟翼203的转动也可通过挠曲连接件(fIexural 1 ink) 411、即被构造成弹性地约束其转动的轴承被弹性地约束。[0070]图4B示出了线性约束连接机构302，所述线性约束连接机构包括臂425，所述臂 425固定到襟翼203，且可移位地连接到线性引导件421，例如线性轴承，所述线性引导件 421固定到叶片103或主梁413，以便能够使襟翼203相对于叶片103沿方向312线性移位。 臂425、进而襟翼203的运动通过弹性元件450约束。运动传感器320被设置用于通过感测臂425的移位而量化襟翼的线性移位。图4C示出了线性约束连接机构303，所述线性约束连接机构被构造成弹性地约束在仅与叶片的表面213垂直的方向313上的移位。约束连接机构303功能上与约束连接机构302等效，且包括弹性元件450、经由弹性元件450将襟翼203连接到叶片103的连接件 435、以便能使襟翼仅沿给定的线性方向313线性移位的线性引导件431以及以便能感测作用在襟翼上的力的运动传感器320。通常，叶片传感器202包括固定到叶片的第一部分，例如，引导件411、421、431或引导件的一部分、例如枢轴连接件411的中心部分；以及固定到后边缘襟翼的第二部分，例如引导件411、421、431或引导件的一部分、例如枢轴连接件411的外部分或连接臂425、 435。第一部分可经由引导件411、421、431相对于第二部分移动，且相对运动的幅度经由约束连接机构301-303、例如弹性元件450约束。优选地，引导件具有单个运动自由度；然而， 替代性地，也可使用具有两个或更多个自由度的综合引导件。为了测量第一部分与第二部分之间或等效地测量襟翼203与叶片103之间的相对运动，运动传感器与第一部分或第二部分以固定关系放置，且被构造成用于经由接触式或非接触式感测测量与相对的部件、即相应的第二部分或第一部分的距离。在一个实施例中，弹性元件450可与阻尼器(未示出)组合，以避免襟翼203的运动振荡。阻尼器可与弹性元件450并联，以有效地形成粘弹性元件450。相应地，约束连接机构301-303可经由通过弹性元件450将襟翼203连接到叶片 103的连接件415、425、435而能被使得设置成约束襟翼的转动311或线性移位311-312。约束连接机构301-303中的每个均被构造成例如通过使用线性引导件421、431或转动引导件411而能够仅沿一个方向或大致仅沿一个方向线性或转动运动。约束连接机构不是必须地仅包括角度或线性约束连接机构301-303中的一个， 而是也可以可选地在多方向约束传感器202中包括两个或多个这样的约束连接机构 301-303，以便能够探测不同方向311-313上的力F1、F2、F3。因此，可具有第一和第二约束连接机构，其中，每个连接机构被构造成例如经由引导件411、421、431能够使后边缘襟翼沿第一和第二不同的方向311、312、313运动。利用独立的运动传感器320可测量独立的移位。弹性元件450和约束连接机构301-303优选地被构造成能产生沿相反方向的线性或转动运动。因此，枢轴连接件411和弹性元件450可被构造成能够产生顺时针和逆时针转动。图5示出了襟翼203，所述襟翼203经由传感器模块513连接到叶片103和叶片主梁413。传感器模块513包括第一和第二弹性或约束元件550a、550b，以相应地约束转动 311和移位312。襟翼203经由枢轴连接件411可转动地连接到叶片103。详细地讲，襟翼 203连接到线性引导件421的上部分，线性引导件421的下部分连接到平台560。平台560 经由结构块516连接到杠杆臂415。矩形结构块516由安装在轴承壳517上的枢轴连接件411支撑，所述轴承壳517固定到支撑结构514。相应地，襟翼203、引导件421、平台560、臂 415和结构块516经由枢轴连接件或轴承411可转动地连接到支撑结构514和叶片103。 臂415的、进而襟翼203的相对于叶片103的转动通过约束元件550a的弹簧551、552或类似的第一和第二弹性构件约束，且弹簧经由固定到叶片主梁413的支撑结构514固定到叶片103。弹簧作为自平衡系统被设置成以相等但相反的非零弹簧力影响臂415或约束连接件301-303，使得当没有外部空气动力作用来转动襟翼时，襟翼自动地定位在中性位置。除了转动连接机构以外，襟翼203还经由臂425可移位地连接到叶片103，所述臂连接到第二约束元件550b。臂425的移位由约束元件550b的弹簧553、5M约束。此外，弹簧作为自平衡系统被设置成以相等但相反作用的弹簧力影响臂425。臂425的运动通过线性引导件421约束，使得仅允许沿着方向312的移位。第二约束元件550b、臂425和线性引导件421设置在连接到枢轴连接件411的平台560上，以便能够使襟翼产生与转动运动独立的线性移位。因此，转动运动和线性运动被解耦，以便能够独立地探测每个运动、因此能够独立地探测力F1、F2和F3。因此，约束元件550a和550b以及臂415和425和线性或转动引导结构411和421 构成第一和第二约束连接机构。襟翼203的转动311通过使用运动传感器520a感测臂415相对于叶片103上的静止点的线性移位被测量。可选地，角度编码器可用于探测转动。类似地，线性移位312通过使用运动传感器520b感测臂425相对于铰接的平台560上的点的线性移位被测量。图5的传感器模块513不具有用于测量垂直方向313上的负载F3或移位的感测机构，例如图4C中示出的传感器模块513。然而，这种感测机构303可如图5所示地集成在臂570中。在图5中，襟翼203受空气动力Fl影响，所述空气动力使襟翼绕着枢轴连接件或轴承411转动。转动幅度根据约束元件550a的刚度约束。作为使用弹簧551、552的替代方式，约束弹性元件已集成在枢轴连接件中，以形成挠曲连接件。图6示出了当仅受空气动力F3影响时的图5的传感器模块513。力F3使襟翼向右移动。移位由约束连接机构550b的弹簧553、5M约束，且方向由线性引导件421约束。 在图6中，没有作用使襟翼转动的空气动力负载，因此，约束元件550a处于中性位置。约束元件450、550a、550b优选具有足够高的刚度，使得襟翼仅转动或移位小的量，以便襟翼203不明显影响空气动力特性。例如，尽管升力改变襟翼201可被允许转动给定角度以改变空气动力特性，但传感器202的襟翼203可被约束成仅转动升力改变襟翼201 的可能转动的一部分。由于运动传感器320可具有高的精度，因此仅需要传感器202的襟翼具有小的移位幅度。弹性元件450、550a、550b的刚度或弹簧比率通常取决于叶片传感器的设计。因此，弹簧比率取决于传感器襟翼203的尺寸。因此，襟翼越大，它所获得的空气动力负载就越大，因此，弹簧比率应越大。而且，弹簧比率与绝对的合成风速有关。因此，位于叶片103 的末端附近的弹性元件550a、550b、450的弹簧比率可比更接近叶片的根端的弹性元件的弹簧比率大。换言之，弹簧比率可随离轮毂104的径向距离的增大而增大。用于测量Fl力矩的弹性元件550a的弹簧比率通常与臂415的长度有关。图7A示出了具有叶片传感器202的叶片103的轮廓。图7A示出了由风矢量v_wind、即实际的风和转动速度矢量v_rot、即转子的转动速度产生的合成风矢量￥_1·^。合成风v_reS相对于弦线方向601的角度为攻角AoA。攻角影响升力F_L的幅度和方向，所述升力决定可用于产生电能的轴转矩。通过使用叶片传感器，可确定作用在叶片上的一个或多个空气动力负载F1-F3。如果确定了作用在叶片襟翼203上的负载，则可确定攻角AoA，例如，从可由风洞试验确定的查询表确定，在所述风洞试验中，叶片暴露在不同的合成风速和不同的攻角下。图7B示出了查询表，对于不同的绝对合成风速610，所述查询表使叶片负载例如负载Fl与攻角kok的值关联。为了方便，图7B仅示出了三种不同的绝对合成风速610，即 30m/s、50m/s和70m/s。绝对风速可作为风速v_wind和叶片速度的合成值被确定。风速v_ wind可使用常见的风速计测量，叶片速度由转子的转动速度和叶片上的相应的点离轮毂的中心的径向距离得到。因此，攻角可由单个测量襟翼力Fl或襟翼力F1、F2、F3的组合、以及确定的合成风速v_res的幅度确定。有利地，两个或更多个襟翼力可例如作为线性组合被组合，以获得更可靠的攻角的值。确定的攻角AoA可在被构造用于控制例如后边缘襟翼的襟翼角度的反馈控制系统中通过比较攻角与期望的空气动力特性来用于调节升力改变襟翼201或其他升力改变襟翼201的角度。尽管在附图中和前面的描述中已经详细地示出和描述了本实用新型，但这种图示和描述应认为是说明性的或示例性的，而不是限制性的；本实用新型并不局限于所公开的实施例。对于实施所要求保护的本实用新型的本领域的技术人员来说，通过学习附图、说明书和权利要求书，可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，且不定冠词“一个”并不排除多个。互不相同的从属权利要求中记载的某些措施并不意味着，这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应认为是限制本实用新型。
权利要求1.一种用于感测风轮机叶片上的负载的风轮机叶片传感器，其特征在于，所述传感器包括-可与叶片连接的后边缘襟翼，-用于使后边缘襟翼与叶片连接的约束连接机构，使得能够根据作用在襟翼上的负载使襟翼相对于叶片线性运动或转动运动，-用于感测后边缘襟翼相对于叶片的线性运动或转动运动的运动传感器。
2.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，约束连接机构被构造成能够仅沿一个维度产生线性运动或转动运动。
3.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，所述叶片传感器包括第一和第二约束连接机构，每个约束连接机构被构造成能够使后边缘襟翼沿第一和第二不同的维度运动，且所述叶片传感器包括用于感测第一和第二运动的第一和第二移位传感器。
4.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，约束连接机构包括弹性元件，所述弹性元件用于限制襟翼的线性运动或转动运动的幅度。
5.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，约束连接机构是具有与襟翼的中性位置对应的中性位置的自恢复连接机构。
6.如权利要求5所述的叶片传感器，其特征在于，自恢复连接机构包括第一和第二弹性构件，所述第一和第二弹性构件被设置成以相等但相反的非零的弹簧力影响约束连接机构。
7.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，约束连接机构包括用于约束襟翼的运动方向的引导件。
8.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，约束连接机构能够使襟翼沿两个相反的方向线性运动或转动运动。
9.如权利要求1所述的叶片传感器，其特征在于，所述叶片传感器包括固定到叶片的第一部分和固定到后襟翼的第二部分，其中，第一部分可经由具有单个运动自由度的线性引导件或转动引导件相对于第二部分移动，且第一和第二部分之间的运动由约束连接机构约束。
10.如权利要求9所述的叶片传感器，其特征在于，运动传感器固定到第一部分或第二部分，且被构造成经由接触式或非接触式感测来感测到相对的相应的第二或第一部分的距1 ο
11.一种风轮机叶片，其特征在于，包括-用于改变叶片的空气动力特性的一个或多个可控的后边缘襟翼，-一个或多个根据权利要求1的叶片传感器。
12.一种风轮机，其特征在于，所述风轮机包括一个或多个根据权利要求11的叶片。
专利摘要本实用新型涉及一种用于感测风轮机叶片上的负载的风轮机叶片传感器，所述传感器包括可与叶片连接的后边缘襟翼，用于使后边缘襟翼与叶片连接的约束连接机构，使得能够根据作用在襟翼上的负载使襟翼相对于叶片线性运动或转动运动，用于感测后边缘襟翼相对于叶片的线性运动或转动运动的运动传感器。由于传感器叶片的相对较小的尺寸和襟翼的相对较小的移位，传感器系统仅可忽略地影响空气动力特性。
文档编号G01B21/22GK202101659SQ20102063919
公开日2012年1月4日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者C·K·林, K·L·张, L·H·I·林, T·B·A·林, T·林, W·G·金 申请人:维斯塔斯风力系统集团公司