As pás das turbinas eólicas operam sob cargas e condições ambientais variáveis. Acompanhar sua resposta dinâmica ao longo do tempo é uma parte importante do monitoramento de condição. Uma reportagem recente, republicada pela Sina Finance, descreveu o progresso da Wuxi Brillouin no desenvolvimento de sensores fotônicos passivos de silício: entregas de pequenos lotes foram realizadas, com aplicações nas pás de quinze turbinas eólicas em três parques eólicos na China.
Fontes da reportagem: Sina Finanças · Governo Municipal de Wuxi
Sensoriamento passivo por fibra óptica para monitoramento de pás
Os elementos sensores, as ligações de transmissão e os equipamentos de interrogatório devem ser adequados às condições de instalação e operação das pás. Os produtos de sensoriamento fotônico de silício da Wuxi Brillouin conectam os pontos de medição aos interrogadores por meio de fibra óptica, proporcionando uma maneira de coletar informações dinâmicas em locais críticos. Os pontos de medição passivos também oferecem diferentes opções de projeto, considerando a potência do campo e as condições eletromagnéticas.
O monitoramento de aceleração em três eixos captura as respostas de vibração em diferentes direções. O monitoramento de assinatura acústica registra as características sonoras da operação do equipamento. A posição, a orientação, a fixação e as configurações de aquisição do sensor precisam ser consideradas em conjunto para que as medições correspondam ao componente e ao estado operacional pretendidos.
Transformar sinais gravados em informações sobre o estado do paciente.
O monitoramento de condição combina tendências de longo prazo com informações operacionais, como velocidade, carga, ambiente e registros de manutenção. Amplitudes de vibração, espectros e características acústicas podem ser considerados juntamente com os dados do equipamento para fornecer às equipes de manutenção uma visão mais ampla das mudanças.
O trabalho de engenharia, portanto, vai além da instalação de sensores. Inclui também a configuração de canais, transferência de dados, visualizações de software, revisão histórica e configurações de alarmes. As gravações de campo e o comissionamento contínuo ajudam a desenvolver uma abordagem de monitoramento adequada a cada equipamento.
Combinando medições pontuais e sensoriamento distribuído
Sensores pontuais fotônicos de silício e sensores de fibra óptica distribuídos atendem a diferentes tarefas de medição. A aceleração em três eixos e as assinaturas acústicas em locais críticos podem complementar as informações de temperatura, acústica ou deformação ao longo de um ativo. A seleção da combinação correta começa com o objetivo do monitoramento e as condições de instalação.
A Wuxi Brillouin continua a desenvolver sensores de fibra óptica, desde instrumentos até aplicações industriais. Para equipamentos de energia eólica, o trabalho com parceiros abrange a seleção de sensores, a configuração de interrogadores e o uso de dados, dando suporte à observação de condições ao longo de todo o ciclo de vida do equipamento.
A posição e a orientação do sensor identificam o que está sendo medido.
Uma pá de turbina eólica não opera sob uma condição fixa. Sua posição espacial, carga e ambiente variam, enquanto a posição, orientação e fixação dos sensores influenciam a resposta dinâmica registrada. Um projeto de engenharia deve identificar os locais de interesse na pá, os canais necessários e as condições de instalação tanto para os sensores quanto para as fibras, mantendo esses detalhes registrados no projeto.
Os dados de aceleração em três eixos representam o movimento em diferentes direções, portanto, os nomes dos canais e as marcações de orientação precisam permanecer legíveis. As rotas de fibra óptica exigem fixação e proteção adequadas, com atenção aos conectores, curvas e inspeções futuras. As verificações dos canais e os registros iniciais após a instalação estabelecem a relação entre cada medição e sua localização para comparação posterior.
Compreender as tendências em relação às condições operacionais.
O monitoramento de condição considera tanto a medição quanto o estado operacional em que foi registrada. As características de vibração e acústica podem variar com a velocidade, a carga e as condições ambientais. Associar os horários de medição aos registros operacionais ajuda as equipes de manutenção a distinguir uma mudança decorrente da operação normal de uma tendência persistente que exige uma inspeção mais detalhada.
Os dados históricos podem ser organizados por ponto de medição, período e condição de operação, com curvas, espectros e informações operacionais relacionadas analisadas em conjunto. Manter registros de períodos relevantes e adicionar informações sobre inspeções e manutenções fornece uma base mais útil para comparações futuras. Isso conecta os dados de sensoriamento com o trabalho de manutenção do equipamento.
Coordenação de sensores, interrogadores e software
Uma configuração de monitoramento online deve considerar a quantidade de pontos de medição, o acesso por fibra óptica, as configurações de aquisição, a transferência de dados e as funções do software em conjunto. Os sensores respondem às mudanças nos locais selecionados, os interrogadores convertem as informações ópticas em dados utilizáveis e o software fornece visualização, armazenamento, recuperação e gerenciamento de registros. Configurações consistentes entre esses elementos permitem o registro contínuo dos dados de monitoramento.
A Wuxi Brillouin trabalha com parceiros no desenvolvimento de sensores fotônicos de silício, interrogadores de fibra óptica e software de suporte. O tipo de equipamento, o espaço disponível para instalação, o layout de medição e as interfaces de plataforma existentes servem de base para as discussões de configuração. A experiência com aplicações em pás de turbinas eólicas também contribui para o desenvolvimento contínuo de produtos e engenharia, ampliando a detecção dinâmica por fibra óptica para outros equipamentos críticos.
Explore o acelerômetro fotônico de silício de três eixos e sensor de assinatura acústica de fibra ópticaOu então, discuta uma configuração para o seu equipamento.