gamesa 风速、风向仪改造方案(超声波)

《gamesa 风速、风向仪改造方案(超声波)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一、机械式风速风向仪改超声波风速风向仪的必然性进几年来随着风电技术的发展，风电的传感器也在不断地革新。机械式风速风向仪在使用中慢慢暴露出许多问题，影响了风电的效率。风速风向仪在整个发电系统中犹如它的眼睛和耳朵，如果眼花耳鸣不仅仅会效率低下而且不精确或不正确的信号会影响风机中其它部件的寿命。而超声波风速风向仪弥补了机械式风速风向仪的许多不足，是目前最先进和可靠的风速风向传感器，已经被越来越多的客户所接受和使用。我们本次需要改造的为Gamesa风机的风速风向仪，其为美国NRG公司IceFree3系列的机械式风速风向仪，建议用Infutechin(新仪

2、联合)的UA2D-SH产品来代替。下面就以这两种产品做一下对比说明。1、NRG风速风向仪主要技术参数IceFree3风速仪特性说明风速测量范围1-50m/s输出信号类型频率（HZ）风速频率函数m/s=(Hzx0.316)+1.00输出范围0-155HZ工作温度-40—60℃工作电源DC24V加热电源AC/DC24V峰值8A防护等级IP55重量1.45kgIceFree3风向仪特性说明风速测量范围0-360°输出信号类型4位格雷码工作温度-40—60℃工作电源DC24V加热电源AC/DC24V峰值8A防护等级IP55重量1.48kg2、UA2D-S

3、H风速风向仪主要技术参数特性说明风速测量范围0-75m/s风速测量精度＞5m/s时，0.1m/s、≤5m/s时，测量范围的2％风向测量范围0-360°、0-540°、0-720°可选风向测量精度1°可承受风速85m/s持续30分钟工作温度-50—70℃输出接口数字量(RS485RS422)、模拟量可选波特率1200—921600可选（BR）通讯模式输出平均值0.5秒—100分钟可选（AV）数据格式VDT、NMEA可选（TT）输出速率1ms—60s可选（OR）风速4—20mA、0—20mA、0—10V、2—10V可选模拟量模式风向4—20mA、0

4、—20mA、0—10V、2—10V可选负载电流输出最大400欧，电压输出最小4000欧工作电源（含加热）DC/AC24V，最大240W防护等级IP67材质全不锈钢结构，特殊防腐蚀表面处理重量2.5kg工作原理：四个超声波传感器循环对射、接受信号。运用时差法测量沿空气传播的正反两个不同方向发射的超声波到达接收端的时差从而计算出空气流动速度。设计两对互成90度夹角的超声波发射和接收探头，测量这两个方向的风速，再根据叠加原理求出风速的大小和方向以及环境温度（工作在通讯模式时可以输出）。通讯及模拟量模式针脚定义串行通讯全双工模式航空插头管脚号定义功能1R

5、XD-串行数据通讯从风速仪侧看2TXD-串行数据通讯3ADIO预留4RXD+串行数据通讯5TXD+串行数据通讯6AGND模拟量地7DC/AC10—30V电源8DC/AC10—30V电源屏蔽线串行通讯半双工模式、模拟量输出模式航空插头管脚号定义功能1WG模拟量风速信号从风速仪侧看2TXD-/RXD-串行数据通讯3ADIO预留4WR模拟量风向信号5TXD+/RXD+串行数据通讯6AGND模拟量地7DC/AC10—30V电源8DC/AC10—30V电源屏蔽线3、测量精度及使用寿命机械式的风速风向仪依靠轴承的转动来完成测量，所以其精度及寿命基本取决于轴承

6、。在风沙扬尘严重场合、以及腐蚀性严重的沿海场合轴承会过早由于异物及腐蚀引起卡转，其使用寿命不会超过1年半。在环境相对良好的场合风速风向仪随时使用一定时间后轴承的阻尼也会发生变化，其测量的数据的误差会随着时间的推移越来越大。一般其使用寿命为3年左右，即使可以使用，但已经存在比较大的误差建议更换。因为数据误差太大不仅仅是发电效率低，更严重的会影响的其它的设备的寿命。例如：风速误差大，可能会该起机发电时不起机或风大该停机时不停机，前者的影响仅仅是发电效率的问题而后者可能会造成生产事故。再例如风向误差大：可能会引起频繁的风机偏航以及对风不准，会增加偏航系

7、统的故障及减少叶片的寿命，而在大风时对风不准可能会直接造成叶片的损毁。当风向有误差时整个发电效率必定会降低。超声波风速风向仪依靠超声波传感器来测量，所以其精度及寿命基本取决于超声波传感器。超声波风速风向仪在每只传感器表面都包了一层橡胶皮，整只传感器装在不锈钢传感器座子中，座子与传感器支架是采用激光无缝焊接。这样防止传感器直接裸露在外，减少了了风沙灰尘对它的的干扰、增强了其抗风沙、腐蚀、雨水的能力。超声波风速风向仪传感器采集的信号经过CUP辨别、处理后才输出，更真实、可靠的反映了风速、风向及环境温度。一般超声波风速风向仪的使用寿命不低于5年。4、超

8、声波风速风向仪其它特点●全身不锈钢结构，特殊防腐蚀表面处理，特别适用于强风、有腐蚀等恶劣环境中使用。●内部自带加热系统（可自动开启和关闭