微波積冰傳感器 FT-JB3H：精準掌控風電葉片積冰動態

在冬春季節氣候濕潤的地區，風電葉片覆冰是無法避免的問題，往往會給風電機組的穩定運行造成極大挑戰。

一般來說，當環境溫度低于 0℃，葉片表面溫度降至 -5℃以下，且空氣濕度超過 85%，葉片覆冰的風險會明顯增加。風電場常處于冷熱氣流頻繁交匯之處，微地形與微氣象的復雜組合，使得不少機組的葉片覆冰現象屢見不鮮。究其根本，葉片表面結冰源于低溫下水的物相轉變，那些在 0℃以下仍呈液態的過冷水滴穩定性欠佳，一旦撞擊到葉片前緣迎風面，便在耦合相變的作用下迅速凍結成冰。

覆冰主要有三種，雨凇多現于 0 - 5℃、濕度較高的環境，此時過冷水滴較大，碰撞葉片后先延展成水膜，繼而凝結為透明、堅硬、密度大且附著力強的冰凌；霧凇則在溫度低于 -5℃、空氣含水量少的情況下生成，小水滴以干增長模式形成質地疏松、密度小、粘附力弱的冰凌；混合凇常出現在 -10 - -3℃的山區，高風速裹挾著云霧，大小各異的水滴干濕增長同步，在葉片迎水面塑造出半透明、中等密度、附著牢固的冰體。

談及對機組的影響，功率輸出首當其沖。葉片迎風面與葉根處是覆冰的 “重災區”，輕微覆冰就會使葉片表面粗糙，氣動性能下滑，功率隨之降低；嚴重時，轉矩歸零，輸出功率全無，甚至迫使機組停機。

以 VestasV80 - 1.8MW 風機為例，雨凇覆冰可達 709kg，占葉片重量 11%，致使葉尖阻力暴增 365%，升力銳減 40%；霧凇覆冰 434kg，占 6.7%，葉尖阻力增長 250%，升力降低 40%。不僅如此，覆冰還會引發機組靜態與動態載荷失衡、劇烈振動、葉片頻率波動、疲勞載荷及彎矩攀升，更甚者，會對操作人員的人身安全構成威脅。面對風電葉片覆冰問題，唯有深入探究成因，綜合施策，方能保障風電場的安全、高效運行。

就目前的科技水平而言，想要根除覆冰問題，那是不可能的，只能在覆冰出現后采取措施除冰，以減少經濟損失。

這就需要在高發季做好覆冰監測工作了。可以使用微波積冰傳感器FT-JB3H。

這是一種用于監測積冰情況的專業傳感器，安裝在風力發電機組的葉片上，其原理是利用微波檢測技術，基于微波信號對冰、水、空氣等不同物質反饋信息的區別，實現對傳感器敏感區域的結冰信息監測，并可根據信號強弱及結冰分布信息計算結冰厚度。

該傳感器帶有溫度檢測及補償功能，結構簡單，安裝方便，帶有RS485通訊接口，可用Modbus RTU協議通訊，也可設置為定時發出數據，滿足多樣通訊需求。

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