从“估”到“称”的拐点叶片长度由24米跃升至百米级，单支质量10–25吨，但重心偏差>10mm就可能让机组载荷失衡，引发偏航磨损、螺栓疲劳。传统“体积×密度”估算法误差±300kg，已无法满足百万千瓦基地对“载荷一致性”的要求。行业因此引入“四点称重法”：把25吨叶片放到四个称重模块上，一次性读出总质量、重心坐标、偏心距，精度≤10kg——相当于给大象配了一副“克级秤”。

四点称重的底层逻辑

1.模块布置：前缘两点、后缘两点，形成矩形承载面，对角线交叉点即理论重心。

2.总量程：单点10t，四点40t，安全余量≥60%。

3.分度值：5kg，满足JJG539-2021《数字指示秤》Ⅲ级秤要求。

4.信号：4–20mA电流环，抗干扰能力>100dB，避免现场变频器的谐波串扰。

底层公式只有一句：总质量=四个传感器示值之和；但想读到“重心坐标”，必须把几何尺寸也写进算法。

重心算法：把“力”变成“位置”建立坐标系：X轴沿叶片根端到尖端，Y轴沿弦向，原点放在前端两支点的中点。

输入量：

L1、L2：前后缘支点间距（mm）

B1、B2：左右支点弦向距离（mm）

F1、F2、F3、F4：四个传感器实时读数（kg）

重心坐标(Xg,Yg)计算如下：

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

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

偏心距e=√(Xg²+Yg²)

允许偏心：≤10mm（IEC61400-5:2023表C.1）

10mm需重新调转叶片摆放角度，直至合格。

误差链：从传感器到地面

1.偏载：叶片根部厚、尖部薄，自然形成偏载，需预校准非线性系数<0.02%。

2.温度：-10℃时钢材弹性模量升高1%，需内置温度芯片，实时修正零点。

3.地面沉降：混凝土承重梁局部下沉0.5mm，可带来2kg示值漂移，因此梁下必须加调平钢板，水平度≤1/1000。

4.电缆长度：4–20mA环路阻抗>250Ω时，信号衰减0.1%，需现场标定补偿。

任何一条未被修正，都会让“10kg”精度目标落空。

现场流程：称重一次，45分钟

①准备：调平梁→清零→预热30min；

②落座：双钩同步下降，叶片四点同时接触传感器，落差<2mm；

③读数：连续采样60s，取算术平均，剔除冲击峰值；

④复称：升起叶片旋转180°再次落座，两次偏心距差值<3mm，即通过。

全程无需人工爬升，地面遥控器完成升降与读数，维护人员暴露时间<5分钟。

称重数据直接进“载荷模型”重心坐标一旦确定，可写入机组载荷计算模型：

偏心10mm，轮毂弯矩极值增加约1.5%；

重心前移20mm，偏航轴承磨损率增加约8%。

因此称重结果不再只是“质量记录”，而是直接参与“载荷-寿命”闭环，成为投资级可行性研究的必填字段。

从“四点”到“多点”百米级叶片重心前移量更大，单截面四点已无法覆盖弯矩分布。行业正在试点“八点称重”——根端、30%R、70%R三截面共24只传感器，一次性读出弯矩曲线。总量程120t，分度值1kg，弯矩分辨率<0.1%，为后续“质量-弯矩”双目标优化提供数据底座。