從“估”到“稱”的拐點葉片長度由24米躍升至百米級，單支質(zhì)量10–25噸，但重心偏差>10mm就可能讓機組載荷失衡，引發(fā)偏航磨損、螺栓疲勞。傳統(tǒng)“體積×密度”估算法誤差±300kg，已無法滿足百萬千瓦基地對“載荷一致性”的要求。行業(yè)因此引入“四點稱重法”：把25噸葉片放到四個稱重模塊上，一次性讀出總質(zhì)量、重心坐標、偏心距，精度≤10kg——相當于給大象配了一副“克級秤”。

四點稱重的底層邏輯

1.模塊布置：前緣兩點、后緣兩點，形成矩形承載面，對角線交叉點即理論重心。

2.總量程：單點10t，四點40t，安全余量≥60%。

3.分度值：5kg，滿足JJG539-2021《數(shù)字指示秤》Ⅲ級秤要求。

4.信號：4–20mA電流環(huán)，抗干擾能力>100dB，避免現(xiàn)場變頻器的諧波串擾。

底層公式只有一句：總質(zhì)量=四個傳感器示值之和；但想讀到“重心坐標”，必須把幾何尺寸也寫進算法。

重心算法：把“力”變成“位置”建立坐標系：X軸沿葉片根端到尖端，Y軸沿弦向，原點放在前端兩支點的中點。

輸入量：

L1、L2：前后緣支點間距（mm）

B1、B2：左右支點弦向距離（mm）

F1、F2、F3、F4：四個傳感器實時讀數(shù)（kg）

重心坐標(Xg,Yg)計算如下：

Xg=(F3+F4)*L2/(F1+F2+F3+F4)

Yg=(F2+F4)*B2/(F1+F2+F3+F4)

偏心距e=√(Xg2+Yg2)

允許偏心：≤10mm（IEC61400-5:2023表C.1）

10mm需重新調(diào)轉(zhuǎn)葉片擺放角度，直至合格。

誤差鏈：從傳感器到地面

1.偏載：葉片根部厚、尖部薄，自然形成偏載，需預校準非線性系數(shù)<0.02%。

2.溫度：-10℃時鋼材彈性模量升高1%，需內(nèi)置溫度芯片，實時修正零點。

3.地面沉降：混凝土承重梁局部下沉0.5mm，可帶來2kg示值漂移，因此梁下必須加調(diào)平鋼板，水平度≤1/1000。

4.電纜長度：4–20mA環(huán)路阻抗>250Ω時，信號衰減0.1%，需現(xiàn)場標定補償。

任何一條未被修正，都會讓“10kg”精度目標落空。

現(xiàn)場流程：稱重一次，45分鐘

①準備：調(diào)平梁→清零→預熱30min；

②落座：雙鉤同步下降，葉片四點同時接觸傳感器，落差<2mm；

③讀數(shù)：連續(xù)采樣60s，取算術(shù)平均，剔除沖擊峰值；

④復稱：升起葉片旋轉(zhuǎn)180°再次落座，兩次偏心距差值<3mm，即通過。

全程無需人工爬升，地面遙控器完成升降與讀數(shù)，維護人員暴露時間<5分鐘。

稱重數(shù)據(jù)直接進“載荷模型”重心坐標一旦確定，可寫入機組載荷計算模型：

偏心10mm，輪轂彎矩極值增加約1.5%；

重心前移20mm，偏航軸承磨損率增加約8%。

因此稱重結(jié)果不再只是“質(zhì)量記錄”，而是直接參與“載荷-壽命”閉環(huán)，成為投資級可行性研究的必填字段。

從“四點”到“多點”百米級葉片重心前移量更大，單截面四點已無法覆蓋彎矩分布。行業(yè)正在試點“八點稱重”——根端、30%R、70%R三截面共24只傳感器，一次性讀出彎矩曲線?？偭砍?20t，分度值1kg，彎矩分辨率<0.1%，為后續(xù)“質(zhì)量-彎矩”雙目標優(yōu)化提供數(shù)據(jù)底座。