CN106980031A - 一种测风装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种测风装置及方法，装置包括固定基础，固定基础上连接有第一弹性连接杆和第二弹性连接杆，第一弹性连接杆上连接有桅杆，第一弹性连接杆上设有第一应变电阻，第二弹性连接杆上设有第二应变电阻，第一应变电阻、第一电流表和直流电源串联连接成一个闭合电路，第二应变电阻、第二电流表和直流电源串联连接成另一个闭合电路，方法先给测风装置配备电流记录存储设备，然后计算第一电流表和第二电流表读数的差值，该差值与风速呈函数关系，再经过风洞实验的标定，就能够准确测量出风速，本发明装置具有结构简单，质量牢靠，价格低廉等优点，方法简要，不受温度影响。
Description
技术领域
本发明涉及风速测量技术领域，具体涉及一种测风装置及方法。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。我国风电事业发展迅速，目前装机容量世界第一。建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源。风能资源和评估水平直接影响风电场选址和发电量预测，进而影响风电场的投资决策。故一般拟建风电场场址处都应设立测风装置，进行连续1～3年的连续风速观测。
传统的测风装置有风杯式风速计、螺旋桨式风速计、热线式风速等装置和声学风速计。风杯式风速计、螺旋桨式风速计原理简单，但是有相对运动部件磨损，长时间运转有测量误差；热线风速计对工作环境要求较高，灰尘不宜过多，空气密度变化不能过大；声学风速计一般采用超声波对风速进行测量，这也导致了造价高昂。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种测风装置及方法，基于电阻的应变效应，装置具有结构简单，质量牢靠，价格低廉等优点。
为了达到以上目的，本发明采取的技术方案为：
一种测风装置，包括固定基础6，固定基础6上连接有第一弹性连接杆2和第二弹性连接杆2’，第一弹性连接杆2上连接有桅杆1，第一弹性连接杆2上设有第一应变电阻3，第二弹性连接杆2’上设有第二应变电阻3’，第一应变电阻3、第一电流表4和直流电源5串联连接成一个闭合电路，当第一应变电阻3发生形变时，电阻值发生变化，第一电流表4能够记录该闭合电路中电流的变化；第二应变电阻3’、第二电流表4’和直流电源5串联连接成另一个闭合电路，当第二应变电阻3’发生形变时，电阻值发生变化，第二电流表4’能够记录该闭合电路中电流的变化。
所述的桅杆1为风速受力装置，风掠过桅杆1，桅杆1受力而倾斜，风速越大，桅杆1的受力越大，倾斜幅度越大；相反风速越小，桅杆1受力越小，倾斜幅度越小。
所述的固定基础6保证处于静止状态。
所述的弹性连接杆2随着桅杆1的摇晃而产生弯曲形变，在桅杆1不摇晃的情况下，恢复直立状态。
所述的第一应变电阻3置于第一弹性连接杆2中心并紧贴于第一弹性连接杆2，随着第一弹性连接杆2的弯曲而产生形变；当第一应变电阻3产生形变时，其长度增加，横截面积减少，电阻值增大。
所述的第二弹性连接杆2’一直保持直立状态。
所述的一种测风装置的测风方法，先给测风装置配备电流记录存储设备，然后计算第一电流表4和第二电流表4’读数的差值，该差值与风速呈函数关系，再经过风洞实验的标定，就能够准确测量出风速。
本发明的有益效果为：
本发明通过第一电流表4和第二电流表4’读数的差值，该差值与风速呈函数关系，再经过风洞实验的标定，就能够准确测量出风速。装置具有结构简单，质量牢靠，价格低廉等优点，方法简要，不受温度影响。
附图说明
图1为本发明实施例的装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种测风装置，包括固定基础6，固定基础6上连接有第一弹性连接杆2和第二弹性连接杆2’，第一弹性连接杆2上连接有桅杆1，第一弹性连接杆2上设有第一应变电阻3，第二弹性连接杆2’上设有第二应变电阻3’，第一应变电阻3、第一电流表4和直流电源5串联连接成一个闭合电路，当第一应变电阻3发生形变时，电阻值发生变化，第一电流表4能够记录该闭合电路中电流的变化；第二应变电阻3’、第二电流表4’和直流电源5串联连接成另一个闭合电路，当第二应变电阻3’发生形变时，电阻值发生变化，第二电流表4’能够记录该闭合电路中电流的变化。
当风吹过测量装置时，桅杆1受到风的吹拂而倾斜，从而带动桅杆1根部的第一弹性连接杆2的弯曲形变。低于弹性连接杆2内的第一应变电阻3也跟着产生形变，长度变长，横截面积减少，从而导致第一应变电阻的3的电阻值变大；第二弹性连接杆2’上部没有安装桅杆1，风不能对其造成形变的影响。第二弹性连接杆2’内部的应变电阻3’的电阻一直保持不变。第一电流表4和第二电流表4’用于测量第一应变电阻3和第二应变电阻3’的电阻值的变化。当环境温度变化时，第一应变电阻3和第二应变电阻3’的电阻率产生一样变化。即第二应变电阻3’、第二电流表4’以及自身的闭合电路作为补偿电路，第一应变电阻3对第一弹性连接杆2形变的测量不受环境温度的影响。
所述的桅杆1为风速受力装置，风掠过桅杆1，桅杆1受力而倾斜，风速越大，桅杆1的受力越大，倾斜幅度越大；相反风速越小，桅杆1受力越小，倾斜幅度越小。
所述的固定基础6保证处于静止状态，受到风速的影响小。
所述的弹性连接杆2随着桅杆1的摇晃而产生弯曲形变，在桅杆1不摇晃的情况下，恢复直立状态。
所述的第一应变电阻3置于第一弹性连接杆2中心并紧贴于第一弹性连接杆2，随着第一弹性连接杆2的弯曲而产生形变；当第一应变电阻3产生形变时，其长度增加，横截面积减少，电阻值增大。
所述的第二弹性连接杆2’上边没有安装桅杆1，一直保持直立状态，是为了消除温度变化对第一应变电阻3和第二应变电阻3’电阻率的影响，即该风速测量装置不受环境温度的影响。
所述的一种测风装置的测风方法，先给测风装置配备电流记录存储设备，然后计算第一电流表4和第二电流表4’读数的差值，该差值与风速呈函数关系，再经过风洞实验的标定，就能够准确测量出风速。
以上所述，仅是本装置的较佳的实施而已，并非对本发明任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种测风装置，包括固定基础(6)，其特征在于：固定基础(6)上连接有第一弹性连接杆(2)和第二弹性连接杆(2’)，第一弹性连接杆(2)上连接有桅杆(1)，第一弹性连接杆(2)上设有第一应变电阻(3)，第二弹性连接杆(2’)上设有第二应变电阻(3’)，第一应变电阻(3)、第一电流表(4)和直流电源(5)串联连接成一个闭合电路，当第一应变电阻(3)发生形变时，电阻值发生变化，第一电流表(4)能够记录该闭合电路中电流的变化；第二应变电阻(3’)、第二电流表(4’)和直流电源(5)串联连接成另一个闭合电路，当第二应变电阻(3’)发生形变时，电阻值发生变化，第二电流表(4’)能够记录该闭合电路中电流的变化。
2.根据权利要求1所述的一种测风装置，其特征在于：所述的桅杆(1)为风速受力装置，风掠过桅杆(1)，桅杆(1)受力而倾斜，风速越大，桅杆(1)的受力越大，倾斜幅度越大；相反风速越小，桅杆(1)受力越小，倾斜幅度越小。
3.根据权利要求1所述的一种测风装置，其特征在于：所述的固定基础(6)保证处于静止状态。
4.根据权利要求1所述的一种测风装置，其特征在于：所述的第一弹性连接杆(2)随着桅杆(1)的摇晃而产生弯曲形变，在桅杆(1)不摇晃的情况下，恢复直立状态。
5.根据权利要求1所述的一种测风装置，其特征在于：所述的第一应变电阻(3)置于第一弹性连接杆(2)中心并紧贴于第一弹性连接杆(2)，随着第一弹性连接杆(2)的弯曲而产生形变；当第一应变电阻(3)产生形变时，其长度增加，横截面积减少，电阻值增大。
6.根据权利要求1所述的一种测风装置，其特征在于：所述的第二弹性连接杆(2’)一直保持直立状态。
7.根据权利要求1所述的一种测风装置的测风方法，其特征在于：先给测风装置配备电流记录存储设备，然后计算第一电流表(4)和第二电流表(4’)读数的差值，该差值与风速呈函数关系，再经过风洞实验的标定，就能够准确测量出风速。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110146724A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-20 | 中国华能集团有限公司 | 一种风向检测装置及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615214A (en) * | 1985-05-06 | 1986-10-07 | Burns Joseph R | Piezoelectric wind sensor |
| US5117690A (en) * | 1990-08-30 | 1992-06-02 | Rainwise, Inc. | Wind speed and wind direction indicator |
| CN101509816A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-08-19 | 东南大学 | 力传感器及其风速测量方法 |
| CN201589784U (zh) * | 2009-10-27 | 2010-09-22 | 南京信息工程大学 | 并联式三维测风传感器 |
| CN202512134U (zh) * | 2012-04-09 | 2012-10-31 | 杜飞翔 | 风速测量头 |
| CN203224210U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-02 | 国家电网公司 | 一种支柱瓷绝缘子弯曲应力应变检测系统 |
| US20140260596A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Subsidence, Inc. | Mechanical strain-based weather sensor |
| CN105372448A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-02 | 中国人民解放军理工大学 | 一种应变式风向传感器 |
| CN206788200U (zh) * | 2017-05-08 | 2017-12-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种测风装置 |
-
2017
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615214A (en) * | 1985-05-06 | 1986-10-07 | Burns Joseph R | Piezoelectric wind sensor |
| US5117690A (en) * | 1990-08-30 | 1992-06-02 | Rainwise, Inc. | Wind speed and wind direction indicator |
| CN101509816A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-08-19 | 东南大学 | 力传感器及其风速测量方法 |
| CN201589784U (zh) * | 2009-10-27 | 2010-09-22 | 南京信息工程大学 | 并联式三维测风传感器 |
| CN202512134U (zh) * | 2012-04-09 | 2012-10-31 | 杜飞翔 | 风速测量头 |
| US20140260596A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Subsidence, Inc. | Mechanical strain-based weather sensor |
| CN203224210U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-02 | 国家电网公司 | 一种支柱瓷绝缘子弯曲应力应变检测系统 |
| CN105372448A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-02 | 中国人民解放军理工大学 | 一种应变式风向传感器 |
| CN206788200U (zh) * | 2017-05-08 | 2017-12-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种测风装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110146724A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-20 | 中国华能集团有限公司 | 一种风向检测装置及方法 |
| CN110146724B (zh) * | 2019-06-17 | 2024-04-26 | 中国华能集团有限公司 | 一种风向检测装置及方法 |
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