油圧センサは主にリアルタイム監視、フィードバック制御及び警報などの方式によって羽根の過負荷折れを防止し、具体的には以下の通り:
-リアルタイム圧力監視:油圧センサブレードに関連する油圧系の要部、例えば変櫂油圧シリンダの出入り口などに取り付けられる。ハイドロリックHYDAC圧力センサは拡散シリコン圧力抵抗技術を採用し、精度は±0.25%FSに達することができるなど、油圧システムにおける油圧変化を高精度でリアルタイムに監視することができる。油圧を継続的に監視することにより、センサは油圧の微細な変動を捉えることができ、それによってブレードが受ける荷重状況を反映することができる。
−過負荷信号フィードバック:油圧センサは、監視された油圧信号を電気信号に変換し、制御システムに送信する。制御システムは、受信した電気信号を予め設定された閾値と比較する。油圧が設定された過負荷閾値を超えると、羽根が過大な荷重を受けている可能性があることを示し、制御システムは直ちに対応措置をとる。
−羽根角度の制御:いくつかの風力発電システムでは、油圧センサは変櫂制御システムと結合される。センサが油圧異常を検出し、ブレードが過負荷になる可能性があることを示すと、信号が変パドルコントローラにフィードバックされる。パドルコントローラはこの信号に基づいて、油圧バルブの開度を動的に調整し、それによってブレードの風当たり角度を変え、ブレードにかかる空力荷重を減少させ、ブレードが過荷重で折れないようにする。例えば、風速が定格値を超えた場合、羽根の角度を調整することによって、羽根が一定の角度になるように羽根を滑らかにし、羽根が受ける圧力を軽減する。
-警報と保護メカニズム:油圧センサが油圧が正常範囲を超え、過負荷警報閾値に達したことを検出した場合、制御システムに信号をフィードバックするほか、音や灯火警報を発し、操作者に注意を促す警報装置をトリガする可能性がある。同時に、一部のシステムは、油圧システムの動力源を切断し、羽根の運動を停止させ、過負荷状況がさらに悪化し、羽根が折れないように保護するなどの保護メカニズムを自動的に起動する。
-マルチパラメータ融合解析:一部先進的油圧センサシステムは他のパラメータを結合して総合分析を行い、例えば油温、油液汚染度などがある。これらのパラメータの融合分析により、ブレードの作動状態と過負荷リスクをより正確に判断することができる。例えば、油温が異常に上昇し、油圧も変動している場合、油圧システムに異常があることを意味する可能性があり、過負荷損傷から羽根を間接的に保護するための措置を講じる必要がある。
-冗長設計:システムの信頼性を高めるために、いくつかのセンサは冗長設計を採用して、つまり複数のセンサをインストールしたり、デュアルチャネル設計を採用したりします。あるセンサや通路に障害が発生した場合、予備のセンサや通路は引き続き動作することができ、適時に正確に油圧を監視することができることを確保し、センサ障害による翼の過負荷折れの発生を防止することができる。
