嵌入式风电机组多螺栓应力监测系统设计

来源：电子测量技术杂志2021年第4期北京时间：

作者：庞 松，王雪梅，倪文波

单位：西南交通大学机械工程学院 成都 610031

摘要：针对风电机组高强度螺栓在复杂的载荷作用下轴向应力监测的需求，基于声弹性效应和嵌入式技术，设计并实现了一种适用于风电机组螺栓轴向应力在线监测的系统。系统由超声波换能器、基于ZYNQ的嵌入式设备和远程监控计算机等3部分构成。采用电平比较法和最大峰值过零点法相结合的方法求取超声波渡越时间，并基于TCP/IP协议建立稳定可靠的网络通信协议，保证监测数据安全、可靠的传输至远程监控计算机。试验结果表明，系统能够实现多螺栓超声波渡越时间和应力的实时监测，并 发现螺栓松动的问题，对于保障风电机组的安全运行、防范于未然具有重要作用和意义。

关键词：风电机组; 声弹性; 螺栓应力; 嵌入式; 最大峰值过零点法