De la vibración a las firmas acústicas: Wuxi Brillouin impulsa la monitorización de las palas de las turbinas eólicas.

Las palas de las turbinas eólicas operan bajo cargas y condiciones ambientales variables. El seguimiento de su respuesta dinámica a lo largo del tiempo es fundamental para la monitorización de su estado. Un informe reciente, republicado por Sina Finance, describe los avances en la tecnología de detección fotónica pasiva de silicio de Wuxi Brillouin: se han realizado entregas de lotes pequeños, con aplicaciones en las palas de quince turbinas eólicas en tres parques eólicos de China.

Fuentes de información: Sina Finance · Gobierno Municipal de Wuxi

Acelerómetro de fibra óptica fotónica de silicio de tres ejes de Wuxi Brillouin — Acelerómetro de fibra óptica fotónica de silicio de tres ejes. Foto: materiales del producto de la empresa.

Detección pasiva mediante fibra óptica para la monitorización de las palas

Los elementos sensores, los enlaces de transmisión y los equipos de interrogación deben adaptarse a las condiciones de instalación y operación de las palas. Los productos de detección fotónica de silicio de Wuxi Brillouin conectan los puntos de medición con los interrogadores mediante fibra óptica, lo que permite recopilar información dinámica en ubicaciones críticas. Los puntos de medición pasivos también ofrecen diferentes opciones de diseño al considerar la potencia del campo y las condiciones electromagnéticas.

La monitorización de la aceleración en tres ejes registra las respuestas de vibración en diferentes direcciones. La monitorización de la firma acústica registra las características sonoras del funcionamiento del equipo. Es necesario considerar conjuntamente la posición, la orientación, la fijación y la configuración de adquisición del sensor para que las mediciones correspondan al componente previsto y al estado operativo.

Convertir las señales registradas en información sobre el estado del sistema.

El monitoreo de condición combina tendencias a largo plazo con información operativa como velocidad, carga, entorno y registros de mantenimiento. Las amplitudes de vibración, los espectros y las características acústicas se pueden considerar junto con los datos del equipo para brindar a los equipos de mantenimiento una visión más amplia de los cambios.

Por lo tanto, el trabajo de ingeniería va más allá de la instalación de sensores. Incluye también la configuración de canales, la transferencia de datos, las pantallas de software, el análisis histórico y la configuración de alarmas. Las grabaciones de campo y la puesta en marcha continua ayudan a desarrollar un enfoque de monitorización adaptado a cada equipo.

Combinando mediciones puntuales y sensores distribuidos

Los sensores puntuales fotónicos de silicio y la detección distribuida por fibra óptica permiten realizar diferentes tareas de medición. La aceleración en tres ejes y las señales acústicas en puntos críticos pueden complementar la información de temperatura, acústica o deformación a lo largo de un activo. La elección de la combinación adecuada comienza con el objetivo de monitorización y las condiciones de instalación.

Wuxi Brillouin continúa desarrollando sensores de fibra óptica, desde instrumentos hasta aplicaciones industriales. En el caso de los equipos de energía eólica, la colaboración con socios abarca la selección de sensores, la configuración del interrogador y el uso de datos, lo que permite la monitorización del estado del equipo durante todo su ciclo de vida.

La posición y la orientación del sensor permiten identificar lo que se está midiendo.

Una pala de aerogenerador no funciona bajo una condición fija. Su posición espacial, carga y entorno varían, mientras que la posición, orientación y fijación de los sensores influyen en la respuesta dinámica registrada. Un plan de ingeniería debe identificar la ubicación de las palas de interés, los canales necesarios y las condiciones de instalación tanto para los sensores como para las fibras, conservando estos detalles en la documentación del proyecto.

Los datos de aceleración en tres ejes representan el movimiento en diferentes direcciones, por lo que es fundamental que los nombres de los canales y las marcas de orientación sean claros. Las rutas de fibra requieren una fijación y protección adecuadas, prestando especial atención a los conectores, las curvas y las futuras inspecciones. Las comprobaciones de los canales y las grabaciones iniciales tras la instalación establecen la relación entre cada medición y su ubicación para su posterior comparación.

Comprender las tendencias en relación con las condiciones de funcionamiento.

El monitoreo de condición considera tanto la medición como el estado operativo en el que se registró. Las características de vibración y acústicas pueden variar según la velocidad, la carga y las condiciones ambientales. Asociar los tiempos de medición con los registros operativos ayuda a los equipos de mantenimiento a distinguir un cambio que se produce tras el funcionamiento normal de una tendencia persistente que requiere una inspección más exhaustiva.

Los datos históricos pueden organizarse por punto de medición, periodo de tiempo y condición de funcionamiento, y las curvas, los espectros y la información operativa relacionada pueden revisarse conjuntamente. Conservar los registros de los periodos más relevantes y añadir los resultados de las inspecciones y el mantenimiento proporciona una base más útil para futuras comparaciones. Esto vincula los datos de los sensores con el trabajo de mantenimiento del equipo.

Coordinación de sensores, interrogadores y software.

Una configuración de monitorización en línea debe considerar conjuntamente el número de puntos de medición, el acceso a la fibra óptica, los ajustes de adquisición, la transferencia de datos y las funciones del software. Los sensores responden a los cambios en las ubicaciones seleccionadas, los interrogadores convierten la información óptica en datos utilizables y el software proporciona visualización, almacenamiento, recuperación y gestión de registros. La coherencia en la configuración de todos estos elementos garantiza la continuidad de los registros de monitorización.

Wuxi Brillouin colabora con socios en el desarrollo de sensores fotónicos de silicio, interrogadores de fibra óptica y software de soporte. El tipo de equipo, el espacio de instalación, la configuración de medición y las interfaces de plataforma existentes constituyen la base para las discusiones sobre la configuración. La experiencia en aplicaciones con palas de turbinas eólicas también contribuye al desarrollo continuo de productos e ingeniería, extendiendo la detección dinámica por fibra óptica a otros equipos críticos.

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