超聲風(fēng)速儀的設(shè)計研發(fā)背景
超聲風(fēng)速儀是一種利用超聲波在空氣當(dāng)中傳播的時間差來對自然界的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)值進行監(jiān)測的儀器,具有*的技術(shù)含量。超聲風(fēng)速儀應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電上的特性。通過在風(fēng)力發(fā)電監(jiān)測領(lǐng)域使用超聲波原理的風(fēng)速風(fēng)向傳感器來進行風(fēng)速和風(fēng)向的測量。風(fēng)力發(fā)電場的安裝地點經(jīng)常在比較偏僻的地區(qū),因此,使用較為復(fù)雜的高精度測風(fēng)儀非常有必要。使用高精度的采用超聲波原理的超聲風(fēng)速儀非常有必要,相比較傳統(tǒng)的機械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器,超聲風(fēng)速儀有很大的優(yōu)點。首先,相比較傳統(tǒng)的機械式風(fēng)速風(fēng)向儀,超聲風(fēng)速儀無任何移動部件,器件無磨損,產(chǎn)品自然壽命長。其次,超聲風(fēng)速儀的啟動風(fēng)力小和精度都非常高,相比較機械式風(fēng)速風(fēng)向儀有巨大的優(yōu)勢。同時,在低溫環(huán)境下,超聲風(fēng)速儀帶加熱功能,可在低溫環(huán)境下保證產(chǎn)品的正常穩(wěn)定工作。超聲風(fēng)速儀可根據(jù)用戶需求應(yīng)用在多種測風(fēng)場所。
進幾年來隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,超聲風(fēng)速儀也在不斷地革新。作為一種對天氣測量的設(shè)備,用來測量風(fēng)的方向在大小的的機械式風(fēng)速風(fēng)向儀在使用中慢慢暴露出許多問題,影響了風(fēng)電的效率。機械式的風(fēng)速風(fēng)向儀依靠軸承的轉(zhuǎn)動來完成測量,所以其精度及壽命基本取決于軸承。例如:在風(fēng)沙揚塵嚴重的場合以及腐蝕性嚴重的沿海場合軸承會過早由于異物及腐蝕而引起卡轉(zhuǎn),其使用壽命不會超過1年半。在環(huán)境相對良好的場合,風(fēng)速風(fēng)向儀隨時使用一定時間后軸承的阻尼也會發(fā)生變化,其測量數(shù)據(jù)的誤差會隨著時間的推移越來越大,一般其使用壽命為3年左右。數(shù)據(jù)誤差太大,不僅發(fā)電效率低,而且會影響其他設(shè)備的壽命。面對傳感器這個熱門的行業(yè),許多超聲風(fēng)速儀廠家也看到了商機紛紛加入制造的大軍行業(yè)中為此制造了不同種類的超聲風(fēng)速儀,而且均能很好地應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機組。但是在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,如氣象領(lǐng)域?qū)τ谒囊髸摺?/div>
超聲風(fēng)速儀主要是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風(fēng)速的測量,聲音在空氣中的傳播速度,會和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同,它的速度會加快;反之,它的速度會變慢。由于通常風(fēng)力的變化與風(fēng)速的大小有著直接的關(guān)系,所以為了防止大風(fēng)天氣所造成的破壞,人們就根據(jù)不同的風(fēng)力對于一些自然事物的影響設(shè)計了超聲風(fēng)速儀,超聲風(fēng)速儀可以直接測量不同情況下,風(fēng)速變化的數(shù)據(jù)。因此,在固定的檢測條件下,超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。超聲風(fēng)速儀通過計算即可得到的風(fēng)速和風(fēng)向。
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