Messung der Durchbiegung eines Rotorblattes einer Windkraft ^¬ anlage

Die Erfindung betrifft die Bestimmung der Durchbiegung eines Rotorblattes einer Windkraftanlage unter Ausnutzung einer Kombination eines Funkpeilverfahrens und mit einer Inertial- sensorik

Eine typische und an sich bekannte Windkraftanlage weist im Wesentlichen einen in oder auf einem Fundament verankerten Turm, einen Rotor, an dem zwei oder mehr Rotorblätter befestigt sind, sowie eine Gondel bzw. ein Maschinenhaus auf. Im Betrieb der Windkraftanlage rotiert der Rotor mit den Rotor ^¬ blättern bspw. in Abhängigkeit von der momentanen Windstärke um eine Rotationsachse. Die Gondel bzw. das Maschinenhaus, in der sich u.a. ein Lager zur Lagerung des Rotors, ein Getriebe sowie ein Generator zur Umwandlung der entsprechenden Rotati- onsenergie in elektrische Energie befindet, ist auf dem Turm befestigt .

Bei starker Windlast kann es zu Verbiegungen der Rotorblätter insbesondere in axialer Richtung, d.h. im Wesentlichen in ei- ner Richtung parallel zur Rotationsachse, und damit ggf. zu

Beschädigungen von Komponenten der Windkraftanlage kommen. Um in solchen Fällen rechtzeitig geeignete Maßnahmen einleiten zu können, bspw. die Abschaltung der Anlage oder eine Pitch- Verstellung der Rotorblätter, wäre es von Vorteil, die Durch- biegung der Rotorblätter quasi in Echtzeit erfassen zu können. Der Einsatz eines Messgerätes zur Messung der Windstärke und Rückschluss aus der gemessenen Windstärke auf die wahr ^¬ scheinliche Durchbiegung ist ungenau und aufwändig, da ent ^¬ sprechende Referenzdaten und/oder ein passendes Modell ermit- telt werden müssen, und darüber hinaus nicht unbedingt aus ^¬ reichend, da die Rotorblätter bspw. durch Böen zu Schwingungen und damit zu stärkeren momentanen Durchbiegungen angeregt werden können. Ein weiteres Argument für die Notwendigkeit der Bestimmung der Durchbiegung eines Rotorblattes ist, dass die Baugrößen von Windkraftanlagen immer weiter zunehmen. Bspw. werden für moderne Windkraftanlagen im Offshore-Bereich, die Nominalleistungen im einstelligen Megawatt-Bereich realisieren, Rotorblätter mit einer Länge in einer Größenordnung von über 50m verwendet. Je größer jedoch die baulichen Abmessungen werden, desto stärker sind die mechanischen Belastungen auf Rotorblätter, Rotor, Lager, Getriebe, Turm und Fundament. Die mechanischen Belastungen führen zu Materialermüdungserscheinungen, welche die Lebensdauer und letztlich auch den durch einen Baugrößenzuwachs dem Komponenten erzielbaren Effizienz- und Kostenvorteil begrenzen.

Auch könnte die Bestimmung der Durchbiegung vorteilhafterweise bspw. dazu genutzt werden, um Simulationsergebnisse des dynamischen Verhaltens eines Rotorblattes in der Praxis zu verifizieren. So kann das Design von Rotorblättern hinsicht- lieh einer optimierten Konstruktion durch geringere Steifigkeiten etc. verbessert werden.

Eine absolute Messung der maximalen Durchbiegung unter Beachtung der oben erwähnten, eventuell auftretenden Schwingungen ist bislang nicht möglich. Zwar können bspw. Dehnungsmessstreifen auf dem Rotorblatt verwendet werden, um damit letzt ^¬ lich ein Maß für die Durchbiegung ermitteln zu können, jedoch bedingt die erforderliche robuste Montage und Verkabelung der Messstreifen auf dem Profil des Rotorblattes einen erhebli- chen Aufwand. Um außerdem aus den Messwerten die absolute Durchbiegung ableiten zu können, müsste man zusätzlich den aktuell vorherrschenden Schwingungsmodus kennen. Darüber hinaus ist die erzielbare Messgenauigkeit insbesondere bei lan ^¬ gen Rotorblättern vergleichsweise niedrig, wenn die absolute Durchbiegung an der Flügelspitze aus diskreten Dehnungsmes ^¬ sungen entlang des Profils abgeleitet werden soll. Bspw. wird in der WO 2009 / 095025 AI eine sich über die Län ^¬ ge des Rotorblattes erstreckende Kette optischer Dehnungssen ^¬ soren vorgeschlagen. Nachteilig an der dort offenbarten Vorrichtung ist jedoch, dass ein sehr empfindliches Glasfaserka- bei zur Verbindung der Sensoren benötigt wird. In

DE 10 2007 058 054 AI sind neben optischen auch mechanische Last-Messverfahren basierend auf Dehnungsmessstreifen angegeben. In der US 2009 / 0067990 AI wird schließlich eine Last- Messmethode für Rotorblätter und Turm angegeben, die zwar ro- bust und vergleichsweise preiswert ist, bei der jedoch auch die Problematik der Anbindung der benötigten Sensoren auftritt .

In DE 10 2009 058 595 wird ein Verfahren zur Bestimmung der Durchbiegung eines Rotorblattes vorgestellt, das auf der

Funkpeilung eines an der Spitze des Rotorblattes befestigten Funksenders beruht. Der zur Funkpeilung benötigte Empfänger ist in der Nabe befestigt und rotiert mit. Die Montage und Anbindung des Empfängers ist daher vergleichsweise aufwändig. Speziell die Ausgestaltung, dass der Funksender im Inneren des Rotorblattes angeordnet ist, wirkt sich dahingehend nega ^¬ tiv aus, dass das vom Funksender abgestrahlte Signal an den Innenwänden des Rotorblattes reflektiert werden kann, so dass es zu einer Veränderung der Phasenbeziehungen kommen kann. Die Genauigkeit der ohnehin gegenüber Reflexionen sehr empfindlichen Peilung wird hierdurch nachteilig beeinflusst.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine robuste, genaue und wenig aufwändige Möglichkeit anzugeben, die Durchbiegung eines Rotorblattes einer Windkraftanlage zu ermitteln.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Detektion einer Verformung (As, ) , insbesondere Durchbiegung, eines Rotorblattes einer Windkraftanlage, welches mit einem um eine Rotationsachse R drehbaren Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, weist auf:

- eine erste Einrichtung, welche ausgebildet ist, um eine erste, weitestgehend statische Verformungskomponente

(Äs _stat / « _stat ) des Rotorblattes zu ermitteln,

- eine zweite Einrichtung, welche ausgebildet ist, um einen Dynamikparameter (a _dyn ) einer dynamischen Verformung des Rotorblattes zu ermitteln,

- eine Signalverarbeitungseinrichtung, die ausgebildet ist, um aus der ersten Verformungskomponente (Äs _stat / « _stat ) und aus dem Dynamikparameter (a _dyn ) die zu detektierende Verfor ^¬ mung (As, ) zu bestimmen.

Dabei weist die erste Einrichtung auf:

- einen am Rotorblatt befestigten Sender zum Aussenden eines Funksignals ( S _sta t ) r

- einen Empfänger mit einer Antenneneinrichtung zum Empfangen des Signals ( S _stat ) _/ wobei der Empfänger ausgebildet ist, um anhand des mit der Antenneneinrichtung empfangenen Signals ( S stat ) einen Positionswert (Äs _sta t / oi _sta t ) des Senders insbe ^¬ sondere in axialer Richtung relativ zur Antenneneinrichtung zu ermitteln, wobei der Positionswert (Äs _stat / oi _stat ) der ersten Verformungskomponente entspricht. Die zweite Einrichtung weist auf:

- eine am Rotorblatt befestigte Dynamik-Messeinrichtung zur Ermittlung des Dynamikparameters (a _dyn ) , aus dem eine dyna ^¬ mische Verformungskomponente (As _dyn , _dyn ) des Rotorblattes berechenbar ist,

- ein am Rotorblatt befestigtes erstes Kommunikationsmodul zum Übertragen des mit der Dynamik-Messeinrichtung ermittelten Dynamikparameters (a _dyn ) ,

- ein zweites Kommunikationsmodul zum Empfangen des mit dem ersten Kommunikationsmodul übertragenen Dynamikparameters (a _dyn ) .

Vorteilhafterweise sind der Positionswert (As _stat , oi _stat ) und der übertragene Dynamikparameter (a _dyn ) der Signalverarbei- tungseinrichtung zuführbar, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, um anhand der zugeführten Werte (Äs _s tat _/ «stat _/ a _dyn ) die zu detektierende Verformung (As, ) zu berechnen .

Die Dynamik-Messeinrichtung zur Ermittlung der dynamischen Verformung weist einen Inertialsensor auf, insbesondere einen Beschleunigungssensor, mit dem eine Beschleunigung (a _dyn ) der Funksendeeinheit insbesondere in axiale Richtung detektierbar ist, wobei der mit dem ersten Kommunikationsmodul übertragba ^¬ re Messwert (a _dyn ) der detektierte Beschleunigungswert (a _dyn ) ist .

Der Sender beschreibt in Richtung der Rotationsachse R gese- hen bei einer Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse R eine Bahn u. Der Empfänger ist derart ausgebildet, dass die Ermittlung des Positionswertes (Äs _sta t _/ «stat) des Senders nur in demjenigen Zeitraum (At) oder Zeitpunkt (t _n ) durchge ^¬ führt wird, in dem sich der Funksender von der Empfangsein- heit aus gesehen in einem bestimmten Bereich (Au, Uo) der Bahn u befindet.

Dabei ist die Hauptstrahlrichtung der Antenneneinrichtung von der Empfangseinheit aus gesehen in Richtung des bestimmten Bereiches (Au, u ₀ ) orientiert.

Die Antenneneinrichtung ist ein Antennenarray, insbesondere eine Phased-Array-Antenneneinrichtung, mit mehreren Einzelantennen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion einer Verformung (As, ) , insbesondere Durchbiegung, eines Rotorblattes einer Windkraftanlage, welches mit einem um eine Rotationsachse R drehbaren Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, weist die folgenden Schritte auf:

- Ermitteln einer ersten, weitestgehend statischen, Verformungskomponente (ÄSgtat _/ obstat) des Rotorblattes ,

- Ermitteln eines Dynamikparameters (a _dyn ) des Rotorblattes, - Berechnen der zu detektierenden Verformung (As, ) aus der ersten Verformungskomponente (Äs _sta t _/ «stat) und dem Dynamik ^¬ parameter (a _dyn ) · Zum Ermitteln der ersten Verformungskomponente (Äs _sta t _/ «stat) sendet ein am Rotorblatt befestigter Sender ein Funksignal ( S _s tat ) aus, das von einem Empfänger mit einer Antennenein ^¬ richtung empfangen wird. Anhand des empfangenen Signals

(S _s tat, 24i-S _s tat, 244) wird ein Positionswert (Äs _stat , oi _stat ) des Senders insbesondere in axialer Richtung relativ zur Antenneneinrichtung ermittelt, wobei der Positionswert (Äs _sta t _/ Cstat) der ersten Verformungskomponente entspricht.

Zum Ermitteln des Dynamikparameters (a _dyn ) wird ein am Rotor- blatt befestigter Inertialsensor, insbesondere ein Beschleunigungssensor, verwendet, mit dem während der Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse R eine Beschleunigung (a _dyn ) insbesondere in axiale Richtung detektiert wird. Eine dynamische Verformungskomponente (As _dyn , _dyn ) wird durch zweifache zeitliche Integration des ermittelten Dynamikpara ^¬ meters (a _dyn ) berechnet.

Die zu detektierende Verformung (As, ) wird aus der ersten Verformungskomponente (Äs _sta t _/ «stat) und der dynamischen Ver ^¬ formungskomponente (As _dyn , _dyn ) berechnet, insbesondere durch Summation der beiden Verformungskomponenten.

Der Sender beschreibt in Richtung der Rotationsachse R gese- hen bei einer Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse R eine Bahn u. Der Positionswert (Äs _sta t _/ «stat) des Senders wird nur in demjenigen Zeitraum (At) oder Zeitpunkt (t _n ) be ^¬ stimmt, in dem sich der Sender von der Empfangseinheit aus gesehen in einem bestimmten Bereich (Au, Uo) der Bahn u befindet. Die Ermittlung des Positionswertes (Äs _stat / « _stat ) des Senders erfolgt insbesondere punktuell bei jeder Umdrehung der Rotor ^¬ blattes um die Rotationsachse R erfolgt. Das der Erfindung zu Grunde liegende Verfahren basiert dem ^¬ nach auf der Kombination aktiver Funkpeilung mit einer Iner- tialsensorik . Ein Phased-Array-Empfänger (Peiler) wird auf dem Maschinenhaus befestigt und in Richtung der Spitze des Rotorblattes ausgerichtet, bspw. wenn sich diese im höchsten Punkt der Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse befindet. An der Spitze des Rotorblattes wird ein Tag bzw. Transponder befestigt, der mit einer Inertialsensorik, bspw. einem Beschleunigungssensor, und einem Funkmodul zur Datenübertragung kombiniert ist. Der Peiler bestimmt als Maß für die Durchbiegung einen Winkel zwischen einer festen Referenzlinie, bspw. die Rotationsachse, die Vertikale oder die Horizontale, und der momentanen Verbindungslinie zwischen Peiler und Transponder. Der Messwert für den Winkel wird sich nun unter Windlast vom Messwert im Ruhezustand der Wind- kraftanlage unterscheiden. Für den Fall, dass ein Schwellwert überschritten wird, können entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden.

Der Winkel wird punktuell bei jeder Umdrehung gemessen, d.h. die Winkelmessung findet im Wesentlichen nur dann statt, wenn sich der Transponder in derjenigen Richtung befindet, in die der Peiler ausgerichtet wurde. Dieser Winkel kann somit zur Bestimmung einer statischen Komponente der Durchbiegung herangezogen werden.

Im Laufe einer Umdrehung ist es nun denkbar, dass bspw. durch Böen eine dynamische Komponente der Durchbiegung hinzukommt. Die gesamte Durchbiegung umfasst also die statische und die dynamische Durchbiegung. Letztere Komponente wird mit der Inertialsensorik bzw. dem Beschleunigungssensor erfasst.

Durch zweifache Integration des Beschleunigungswertes über die Zeit lässt sich so der aufgrund der dynamischen Windlas ^¬ ten zustande kommende Durchbiegungsanteil ermitteln. Die Ge- samtdurchbiegung ergibt sich durch Summation der statischen und der dynamischen Komponente.

Somit ist eine kontinuierliche Messung der Durchbiegung über einen Bereich von 360° möglich, d.h. für eine vollständige

Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse, indem bspw. im höchsten Punkt der Umdrehung eine absolute Messung der Durchbiegung mit Hilfe des Peilers bzw. des Phased-Array- Empfängers erfolgt und anschließend für den Rest der Umdre- hung Änderungen in der Durchbiegung über die Inertialsensorik erfasst werden. Bspw. nach einer vollständigen Umdrehung erfolgt wiederum ein Abgleich mit Hilfe der Funkpeilung, so dass eventuelle Ungenauigkeiten der Inertialsensorik bspw. aufgrund von Driftproblemen korrigiert werden können.

Vorzugsweise werden sowohl die statische als auch die dynami ^¬ sche Komponente in axialer Richtung erfasst.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.

Dabei zeigt: Figur 1 einen Querschnitt durch eine Windkraftanlage,

Figur 2 eine Rückansicht einer Windkraftanlage und

Figur 3 ein Blockschaltbild der Messvorrichtung.

In den Figuren sind identische bzw. einander entsprechende Bereiche, Bauteile, Bauteilgruppen oder Verfahrensschritte mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Windkraftanlage 1. Die Windkraftanlage 1 umfasst einen Rotor 10, der sich bei Windlast gemeinsam mit den am Rotor 10 befestigten Rotorblättern 20 um eine Rotationsachse R dreht. Der Rotor 10 ist in einem nicht dargestellten Lager in einem Maschinenhaus 30 der Windkraftanlage 1 drehbar gelagert. Das Maschinenhaus 30 ist auf einem nur teilweise dargestellten Turm 40 der Windkraftanlage 1 befestigt.

An der Spitze 21 des Rotorblattes 20 befindet sich eine Funk- sendeeinheit 100, die in der Figur 3 in einem Blockschaltbild genauer dargestellt ist. Die Funksendeeinheit 100 sendet mit ^¬ tels eines CW- oder FMCW-Senders 110 ein Funksignal S _sta t aus, welches verwendet werden soll, um die statische Komponente der Durchbiegung des Rotorblattes 20 zu erfassen. Das Signal S _s at kann bspw. ein kontinuierliches oder ein chirp-förmiges Signal sein. Auf dem Maschinenhaus 30 ist eine Empfangsein ^¬ heit 200 angeordnet, die ebenfalls im Blockschaltbild der Fi ^¬ gur 3 dargestellt ist. Das Funksignal S _sta t wird von einer An ^¬ tenneneinrichtung 240 eines Empfängers 210 der Empfangsein- heit 200 empfangen. Die Antenneneinrichtung 240 ist bspw. als Phased-Array-Antenne ausgebildet und weist mehrere Einzelan ^¬ tennen 241, 242, 243, 244 auf. Die Einzelantennen 241-244 empfangen jeweils das Signal S _sta t und stellen dem Empfänger dementsprechend Signale S _sta t, 24i ^_ S _sta t, 244 zur Verfügung. Die Einzelantennen 241-244 sind als lineares Antennenarray ange ^¬ ordnet und in Richtung der Rotationsachse R gesehen im We ^¬ sentlichen hintereinander angeordnet (nicht dargestellt) . Mit Hilfe einer derartigen Antenneneinrichtung ist bekanntermaßen eine Richtungsbestimmung des empfangenen Signals möglich, wo- bei bspw. die Phaseninformationen der Einzelsignale S _{s a} t,24i~ S _s t _a t, 244 verwendet werden. Insbesondere erlaubt die Anordnung der Einzelantennen hier die Bestimmung eines Versatzes der Funksendeeinheit 100 in axialer Richtung. In der Figur 1 sind zwei denkbare Zustände eines Rotorblattes dargestellt: Das Rotorblatt 20 befindet sich in einem Grund ^¬ oder Ruhezustand und ist nicht verbogen. In diesem Zustand wird ein Winkel zwischen einer beliebigen, festen Referenzlinie und der Verbindungslinie von der Funksendeeinheit 100 zur Empfangeseinheit 200 gemessen. In der Figur 1 wurde bspw. die Horizontale bzw. die Rotationsachse R als Referenzlinie festgelegt . Das gestrichelt dargestellte Rotorblatt 20' stellt ein Rotor ^¬ blatt unter Windlast dar, welche eine Durchbiegung des Rotorblattes bewirkt. Wie ersichtlich ist, wird nun ein Winkel ' gemessen, der sich vom im Grundzustand gemessenen Winkel unterscheidet.

Die Figur 2 zeigt im Prinzip eine Rückansicht auf die Wind ^¬ kraftanlage 1, um darzustellen, zu welchen Zeitpunkten bzw. in welchem Zeitraum der Winkel gemessen wird. Speziell aus dieser Winkelmessung geht ein Winkel = _{s at} hervor, der der oben eingeführten statischen Durchbiegung des Rotorblattes entspricht .

In der Figur 2 wurde der Übersichtlichkeit wegen auf die Dar- Stellung der einzelnen Rotorblätter und anderer, hier nicht relevanter Komponenten verzichtet. Angedeutet sind lediglich das Maschinenhaus 30 sowie die auf dem Maschinenhaus 30 ange ^¬ ordnete Empfangseinheit 200 und die Funksendeeinheit 100. Der Empfänger 210 der Empfangseinheit 200 bzw. dessen Antenneneinrichtung 240 ist derart ausgerichtet, dass ihre Haupt ^¬ strahlrichtung in Richtung des höchsten Punktes der Umdrehung des Rotorblattes orientiert ist, d.h. hier in vertikaler Richtung nach oben. Andere Ausrichtungen sind aber natürlich ebenso denkbar. Bei einer Umdrehung des Rotorblattes um die Rotationsachse R beschreibt die Funksendeeinheit 100 eine Bahn u, wobei die Bahn u im Wesentlichen einen Kreis darstellt. Die Bestimmung des Winkels wird nun weitestgehend punktuell nur zu dem Zeitpunkt to durchgeführt, wenn sich die Funksendeeinheit 100 wie dargestellt an einer Position uo der Bahn u befindet.

Alternativ kann zur Winkelbestimmung anstelle eines einzigen Zeitpunktes to auch ein Zeitraum At verwendet werden, in dem sich die Funksendeeinheit 100 wie ebenfalls dargestellt in einem Bereich Au der Bahn u befindet. Die über den Zeitraum At bestimmten Winkel könnten dann bspw. gemittelt werden, um eine genauere Winkelmessung zu gewährleisten. Die statische Komponente _sta t wird idealerweise bei jeder Um ^¬ drehung des Rotorblattes 20 bzw. der Funksendeeinheit 100 um die Rotationsachse R erfasst, d.h. zu Zeitpunkten t _n =n*T mit n=0,l,2... und wobei T die Umlaufzeit für eine Umdrehung be ^¬ zeichnet .

Zur Quantifizierung der Durchbiegung kann anstelle einer Winkelangabe natürlich auch bspw. wie in der Figur 1 ange- deutet eine Längenangabe verwendet werden. Diese

Längenangabe beinhaltet den Versatz der Funksendeeinheit 100 aus der Ruhelage So bei nicht verbogenem Rotorblatt.

Zur Ermittlung der dynamischen Komponente der Durchbiegung weist die Funksendeeinheit 100 zusätzlich zum Sender 110 ei ^¬ nen Inertialsensor 120 auf, bspw. einen Beschleunigungssensor. Der Beschleunigungssensor 120 ermittelt während einer Umdrehung die Beschleunigung insbesondere in axialer Richtung und gibt einen Beschleunigungswert a _dyn (t) in Abhängigkeit von der Zeit t aus. Durch zweifache Integration des Beschleunigungswertes über die Zeit lässt sich die Verschiebung As _dyn der Funksendeeinheit 100 bzw. des Beschleunigungssensors 120 aus einer Anfangsposition s _{s a} rt berechnen. Die dynamische Komponente der Durchbiegung kann natürlich wie im Fall der statischen Komponente in Form einer Längenangabe As _dyn oder aber in Form einer Winkelangabe _dyn angegeben werden . Die Anfangsposition s _{s a} rt ist bspw. die zum Zeitpunkt to er ^¬ mittelte statische Komponente As _{s a} t- Die mit der erfindungs ^¬ gemäßen Anordnung zu detektierende Durchbiegung As bzw.

des Rotorblattes 20 für einen beliebigen Zeitpunkt t>to er ^¬ gibt sich also letztlich aus der Summe Σ aus dem Wert s _{s ar} t bzw. As _{s a} t und dem zweifachen Integral über den Zeitraum von to bis t über a _dyn (t) . Der statische Wert As _{s at} wird nach jeder Umdrehung, d.h. je ^¬ des mal, wenn die Funksendeeinheit 100 den Punkt Uo passiert, neu ermittelt. Theoretisch müsste dieser neu ermittelte Wert As _stat , _n der Summe Σ _η aus dem zuletzt ermittelten Wert As _stat , _n -i und dem zweifachen Integral über den Zeitraum von to bis to+T über a _dyn (t) entsprechen, wobei T wieder die Zeit angibt, die das Rotorblatt für eine Umdrehung benötigt. Bspw. aufgrund von Drifteffekten ist jedoch nicht auszuschließen, dass die vom Beschleunigungssensor 120 erfassten Werte a _dyn (t) teilwei- se ungenau sind. Dies hat zur Folge, dass der erwähnte Sum ^¬ menwert Σ _η ebenfalls Ungenauigkeiten aufweisen kann. Würde man nun die Summe Σ und insbesondere das Integral nicht nur über eine Umdrehung sondern über mehrere Umdrehungen berechnen, so würde sich eine entsprechend große Ungenauigkeit er- geben können. Für die Berechnung der Summe Σι wird daher für jede Umdrehung i eine neue Anfangsposition So, i verwendet, die dem jeweils ermittelten Wert As _sta t,i-i entspricht.

Die Figur 3 zeigt Blockschaltbilder der Funksendeeinheit 100 und der Empfangseinheit 200. Die Funksendeeinheit 100 weist den Sender 110 mit einer Antenne 150, den Inertialsensor 120, ein Kommunikationsmodul 130 mit einer weiteren Antenne 150 sowie eine Energieversorgung 140, bspw. eine Batterie, auf. Wie oben erläutert sendet der Sender 110 das Signal S _stat aus, während der Inertialsensor 120 Beschleunigungswerte a _dyn de- tektiert. Das Kommunikationsmodul 130 dient dazu, die mit dem Inertialsensor 120 erfassten Messwerte a _dyn per Funkverbindung mit Zeitstempel versehen an ein Kommunikationsmodul 220 der Empfangseinheit 200 zu übermitteln. Die Batterie 140 stellt die zum Betrieb der übrigen Komponenten der Funksendeeinheit 100 benötigte Energie zur Verfügung.

Die Empfangseinheit 200 weist den bereits eingeführten Emp ^¬ fänger 210 mit Antenneneinrichtung 240, das Kommunikationsmo- dul 220 mit einer Antenne 250 sowie eine Signalverarbeitungs ^¬ einrichtung 230 auf. Die Signalverarbeitungseinrichtung 230 muss natürlich nicht als Teil der Empfangseinheit 200 vorge- sehen sein, sondern kann auch eine separate, eigenständige Komponente darstellen.

Im Empfänger 210 wird anhand der mit den Einzelantennen 241- 244 empfangenen Signale S _sta t, 24i ^_ S _sta t, 244 , insbesondere anhand der Phaseninformation, wie oben beschrieben der Winkel _sta t bzw. der Versatz As _{s a} t oder allgemeiner die statische Kompo ^¬ nente der Durchbiegung bestimmt. Dieser Wert wird der Signal ^¬ verarbeitungseinrichtung 230 zugeführt. Ein mit dem Kommuni- kationsmodul 220 empfangener Messwert a _dyn wird ebenfalls an die Signalverarbeitungseinrichtung 230 übermittelt. In der Signalverarbeitungseinrichtung 230 wird aus dem Messwert a _dyn und unter Ausnutzung des Zeitstempels durch zweifache Integ ^¬ ration die dynamische Komponente der Durchbiegung bestimmt. Die letztlich zu detektierende Gesamtdurchbiegung des Rotorblattes zu einem Zeitpunkt t wird schließlich durch Summation der statischen und der dynamischen Komponente berechnet.

Die Anordnung wurde hier lediglich anhand einer einzelnen, an der Spitze des Rotorblattes angeordneten Funksendeeinheit be ^¬ schrieben. Um evtl. Schwingungen des Rotorblattes in sich, d.h. entlang der Längsachse, bestimmen zu können, ist es natürlich denkbar, je Rotorblatt mehrere Funksendeeinheiten vorzusehen, die über die Längsachse verteilt angeordnet sind.