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超声波风速风向传感器在风能上的应用

更新时间:2020-04-02 10:30:10人气:245

超声波传感器

我国风能资源丰富,“风电”具有蕴藏量大、可再生、无污染、占地少、建设周期短、自动控制水平高等优点。风能作为一种无污染的可再生能源有着巨大的发展潜力。

目前,我国正通过经济和行政等手段大力扶持发展风电工业,风力发电已经在全国得到广泛的推广。然而要想很好的控制风机发电,使之跟随风的变化获取最大发电功率从而降低成本,就必须准确及时地测出风速风向。

我国北方冬春季节气温低沙尘大,对风速风向传感器的环境适应性要求很苛刻。传统的机械式产品在这方面存在不足,而超声波风速风向传感器很好的弥补了这个缺陷。它没有活动部件、不存在机械磨损,也没有“机械惯性”,不仅延长传感器的寿命,而且还提高了测风精确度。

与常规的风杯式风速仪或旋翼式风向仪相比,超声波风速风向传感器最大特点是无惯性测量。它采用一体式结构,在整个测风系统中没有任何机械转动的部件,避免了转轴部位摩擦力带来的影响,能准确测量出自然风中阵风脉动的高频成分。

由于摩擦的存在,传统的机械式风速风向传感器还需要启动风速,低于启动值的风速将不能驱动螺旋桨或者风杯进行旋转;而超声波风速风向仪没有活动的机械部件,无启动风速限制,风速上限也可以根据传感器间距进行调整,360°全方位监测,提高了测风的精度。

声音在空气中的传播速度,会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同,它的速度会加快;反之,若超声波的传播方向与风向相反,它的速度会变慢。因此,在固定的检测条件下,超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应,通过计算即可得到精确的风速和风向。

超声波风速风向传感器可以同时测量风速和风向的瞬时数值,采用随机误差识别技术,大风情况下也可保证测量的低离散误差,保证输出数据更平稳;标准ModBus-RTU通信协议,通信地址及波特率可设置,最远通信距离2000米,可以与电脑、数据采集或其它具有RS485输出的采集设备连用。

超声波风速风向变送器整机外壳采用优质ABS材质,坚固耐用且重量轻,安装后不需维护和现场校准,可广泛适用于气象、海洋、环境、机场、港口、实验室、工农业及交通等领域进行风速与风向测量。

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