技術(shù)特征：

1.一種基于超聲波多普勒效應(yīng)的風(fēng)電葉片彎曲測(cè)量裝置，其特征在于：包括2套測(cè)量裝置，一套位于風(fēng)電葉片的一側(cè)，另一套位于風(fēng)電葉片的另一側(cè)，所述的測(cè)量裝置包括一個(gè)超聲波發(fā)射裝置和四個(gè)超聲波接收裝置，所述的超聲波發(fā)射裝置為雙晶探頭構(gòu)成的超聲波發(fā)射裝置，所述的超聲波接收裝置為單晶探頭構(gòu)成的超聲波接收裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波多普勒效應(yīng)的風(fēng)電葉片彎曲測(cè)量裝置，其特征在于：所述超聲波發(fā)射裝置的雙晶探頭與超聲波接收裝置的單晶探頭前均設(shè)有錐形共振盤(pán)，錐形共振盤(pán)安裝的高度為風(fēng)電電機(jī)軸承高度和風(fēng)電葉片長(zhǎng)度兩者積的0.5倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波多普勒效應(yīng)的風(fēng)電葉片彎曲測(cè)量裝置，其特征在于：所述超聲波接收裝置包括超聲傳感器接收裝置、信號(hào)放大調(diào)理裝置、F/V變換裝置、相位測(cè)量裝置和數(shù)值計(jì)算裝置，所述的超聲傳感器接收裝置將超聲波的聲強(qiáng)時(shí)間特性轉(zhuǎn)換為電壓時(shí)間特性以及頻率時(shí)間特性，通過(guò)信號(hào)放大調(diào)理裝置將超聲傳感器接收裝置輸出的信號(hào)放大調(diào)理，濾除干擾，經(jīng)過(guò)F/V變換裝置調(diào)理輸出的頻率信號(hào)變換成電壓時(shí)間特性，實(shí)現(xiàn)頻率電壓的變換。

4.一種基于超聲波多普勒效應(yīng)的風(fēng)電葉片彎曲測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：記錄測(cè)量點(diǎn)的位置，在風(fēng)電葉片表面涂覆吸聲材料，在測(cè)量點(diǎn)上不涂吸聲材料，并記錄測(cè)量點(diǎn)在風(fēng)電葉片上的位置；

S2：安裝測(cè)量裝置，風(fēng)電葉片下方地面上在相對(duì)位置處安裝兩套測(cè)量裝置，一套位于風(fēng)電葉片的一側(cè)，另一套位于風(fēng)電葉片的另一側(cè)，其中每套測(cè)量裝置包括一個(gè)超聲波發(fā)射裝置和四個(gè)超聲波接收裝置，超聲波發(fā)射裝置均設(shè)置在風(fēng)電下方的地面上，且四個(gè)超聲波接收裝置均安裝在以風(fēng)電立柱為圓心，風(fēng)電葉片長(zhǎng)度為半徑的圓外側(cè)；

S3：根據(jù)頻率確定超聲波信號(hào)來(lái)自于哪個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中測(cè)量點(diǎn)的線速度為，超聲波接收裝置到測(cè)量點(diǎn)的連線與測(cè)量點(diǎn)線速度之間的夾角為，根據(jù)多普勒效應(yīng)，則超聲波接收裝置接收的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)反射的超聲波頻率為：

式中為超聲波在空氣中的速度，f為的超聲波發(fā)射裝置的發(fā)射頻率，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)離電機(jī)軸承中心點(diǎn)的距離越大時(shí)，越大，接收端可以根據(jù)頻率的不同確定超聲波信號(hào)來(lái)自于哪個(gè)測(cè)量點(diǎn)；

S4：四個(gè)超聲傳感器接收裝置將超聲波的聲強(qiáng)時(shí)間特性轉(zhuǎn)換為電壓時(shí)間特性以及頻率時(shí)間特性，并通過(guò)信號(hào)放大調(diào)理裝置將超聲傳感器接收裝置輸出的信號(hào)放大調(diào)理，濾除干擾，即A_j（j=1,2,3,4）點(diǎn)聲壓代表的電信號(hào)為，這里θ_j為初相角，

，其中a>>b；

S5：計(jì)算測(cè)量點(diǎn)到超聲波接受裝置的距離差，得到測(cè)量點(diǎn)三維坐標(biāo)，令R0、R1、R2和R3為超聲波接收裝置，Ry為超聲波發(fā)射裝置，R4為風(fēng)電葉片上的測(cè)量點(diǎn)，則各點(diǎn)的坐標(biāo)為：

R0（0，0，0），

R1（-1，0，0），

R2（1，0，0），

R3（0，0，-1），

R4（x，y，z），

Ry（x₀，y₀，z₀），

通過(guò)信號(hào)放大調(diào)理裝置將超聲傳感器接收裝置輸出的信號(hào)放大調(diào)理，即A_j（j=1,2,3,4），經(jīng)過(guò)F/V變換裝置將放大調(diào)理輸出的頻率信號(hào)變換成電壓時(shí)間特性即B_i（i=1,2,3,4），通過(guò)相位測(cè)量裝置測(cè)量B_i的突變位置及相位的整體偏移規(guī)律，從而得出相位差Δt_i，即時(shí)差，再根據(jù)時(shí)差可以計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)到R0、R1、R2、R3的距離差，即為R4到R0、R1、R2、R3的距離差如下：

式中v為聲波在空氣中的傳播速度，f₀為聲波的頻率，代入各點(diǎn)的坐標(biāo)得：

求解這三個(gè)方程，可以得到：

；

S6：確定風(fēng)電葉片另一側(cè)的測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)安裝在風(fēng)電葉片另一側(cè)的測(cè)量裝置對(duì)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量并通過(guò)上述步驟得出該側(cè)的測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)，此測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量與風(fēng)電葉片另一側(cè)的數(shù)量相同，且測(cè)量點(diǎn)的連線與風(fēng)電葉片的中軸線垂直，并且所有的測(cè)量點(diǎn)在同一平面上；

S7：計(jì)算彎曲半徑，令風(fēng)電葉片上一側(cè)的相鄰測(cè)量點(diǎn)為、，風(fēng)電葉片上另一側(cè)的相鄰測(cè)量點(diǎn)為、，由結(jié)構(gòu)工程中的平截面假定可知，在發(fā)生彎曲后仍然與風(fēng)電葉片的中軸線垂直，通過(guò)、作直線，通過(guò)、作直線，假定相鄰兩組測(cè)量點(diǎn)之間的彎曲半徑相同，則相鄰兩組測(cè)量點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線必然相交于彎曲圓的圓心即直線與直線相交于點(diǎn)O，點(diǎn)O與的距離，即為內(nèi)的彎曲半徑，具體算法如下：

直線的方程為：

直線的方程為：

兩條直線的交點(diǎn)為： ，

）

彎曲半徑

根據(jù)風(fēng)電葉片的彎曲半徑就可以知道風(fēng)電葉片的彎曲程度了，即風(fēng)電葉片的彎曲半徑越大，風(fēng)電葉片的彎曲越小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于超聲波多普勒效應(yīng)的風(fēng)電葉片彎曲測(cè)量方法，其特征在于：所述步驟S2中測(cè)量裝置中的超聲波發(fā)射裝置在頻率的選擇上，應(yīng)該滿足以下條件：其中之一的超聲波發(fā)射裝置發(fā)射頻率為f時(shí)，另一超聲波發(fā)射裝置發(fā)射頻率應(yīng)該大于，從而保證了兩個(gè)測(cè)量裝置互不干擾。