风力测试仪的问题

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
如甲图所示是某小组同学制作的一个风力测试仪。电源电压为4V,R 1 =10Ω,R 2 =30Ω,R 2 是粗细均匀的电

(1)分析R 1 的作用是保护电路,防止风力过大时,电路短路,损坏电源。(2)当F=0时,由图乙得R 2 =30Ω,U 1 /U 2 =R 1 /R 2 ;(U-U 2 )/U 2 =R 1 /R 2 ,(4V-U 2 )/U 2 =10Ω/30Ω; U 2 =3V;当F=720N时,由图乙得R 2 =0Ω, U 2 =0V 在丙图3V和0V位置分别标出0N和720N。如图(两个答案:选0―3V或0―15V的量程都可以)。 (3)评价:①改进后的方案,当风力增强时,电压表示数变大,符合人们的认知习惯。 ②无论风力大小,电路消耗的总功率较小,节约电能。 ③电压表的示数与风力的变化成正比,示数均匀。(合理即可,任选两条即可)(4)建议:①电压表选用小量程,当风力变化较小时时,其示数变化明显,便于观察 ②电源电压、R 1 、R 2 及电压表的量程配置要合理,防止风力过大时,损坏电路; ③将小球换成面积较大轻质挡风板,使风力测试仪更加灵敏。 ④使用时,其朝向要正确。 ⑤保证金属丝与R 2 接触良好且摩擦较小。 (合理即可,任选两条即可)

硬件安装的注意事项:
  1、注意静电,整个过程都不能违背该原则。
  2、组装时要适度用力,安插板卡要换方向。
  3、螺丝一定要全部安装,一个都不能少。
  4、不能用手触摸主板线路板。
  5、插板卡与接硬件时不能碰到主板上的小元件。
  6、主板上螺丝的垫片要放上去,可以防静电。

可惜这里无法贴图,你自己到下面的连接里看原文吧!
http://windpower-china.cn/node/77

风速计

风速(包括大小、方向和随时间的变化规律等)是用于计算风电机发电量的一个最重要的参数,也是选择适合的风电机种类以及风电场设计的重要参考因素。

一台风电机发电量的变化的速度,跟风速变化幅度的三次方成比例,所以进行风速测量对于建设风电场来说十分重要。也就是说在进行风速测量的时候出现了3%的偏差,那么据此所计算出来的发电量就会出现9%的偏差。(站长注:这里的计算好像有点错误,我只是照原文翻译。)

由于一年内一个地区的风速会不断的变化,所以在对某个地区进行风速测量以确定该地区风力资源的时候,最少要进行1年;为了减少错误估测的概率和幅度,推荐测量3年的数据,然后再进行估算。

风速计一般都是安装在至少60米的天线杆顶端,从地表到杆顶端之间的风速则通过数学式计算得到。
风杯风速计

图:风杯风速计

风杯风速计是最常见的测风用仪表,由一个中间垂直旋转轴、3-4个风杯以及一个遵从阻力法则且风速成比例的产生电子信号的传感器组成。通过在一段时间内测量该信号的变化可以得到该时间段内风速计的转数或者风杯的转数,用于计算风速。这些数据将会被储存起来,用于日后的计算。

这种风杯风速计的优点是通过很简单的构造来解决了摩擦阻力的问题,几乎无须保养,而且耗电量也十分小(该风速计在运转过程中需要电池);缺点就是整个系统的延缓性,快速短暂的急风几乎无法测量,另外就是其结构所决定的测量范围:只能测量水平方向的风速。
超声波风速计

图:风电机上的两台超声波风速计

超声波风速计是为了研究接近地面的紊流场而研制的。100千赫的超声脉冲以音速往返于“两极”(音箱-麦克-组合)之间。有些风速计上可以装有3对这种 “极”。空气流动的变化会与脉冲的波叠加而导致波形的变化,进而导致脉冲往返时间的不一致。这个时间变化会被记录下来并换算成风速。

通过两对平面放置的传感器,超声波风速计不仅可以测量风速,还可以测量风向:比较两对传感器探针(置于不同方向上的两个所谓的“极”)风速可以得到风向。使用3对这样的探针可以测量风的三个方向。

超声波风速计的优点:

* 可以测量两个或者三个风向
* 高精度
* 测量距离短,但分辨率很高:没有机械零件,也没有惯性作用。两次测量的间隔很短,即便是十分短暂迅速的风速变化也可以被测量到。
* 没有机械零部件:冬天的时候,在冰雪的环境下,超声波风速计比风杯风速计要可靠的多。
* 测量风速不受气压和潮湿度的影响。

缺点:

* 价格比风杯风速计要高很多
* 操作比较复杂,长时间测量的时候出现的问题很多(偏差较大,标定无法保证)
* 受温度的影响,因为温度影响波速。

SODAR

图:SODARs使用示意图

SODARs是英语“SOnic Detecting And Randing” 的缩写。SODAR 是一种探测大气分层界限的测量仪器。

SODAR 的工作原理类似声纳。人耳可以听到的短波被发送到大气层中去,由于气层之间温度和湿度的不同,部分声波会在气层分界处被反射回来。

单体仪器的发射器和接收天线安装在一起,而双体一起则是分开来的:一个天线用于发送信号,而另一个则用来接收返回的信号。

接收到的信号跟最初的发射信号相比较,无论频率还是强度,都会发生变化。根据叠加原理可以计算风速的大小和方向。测量得到的位移值跟风速以及风向都是成比例的。

跟风杯风速计和超声波风速计不同的是,SODAR所测量的不是某个点的风速和风向,而是一定的空气量的风速。

SODAR 可以测量地面以上40 到600米高的空气层变化,分辨率可以在20米以下。 使用多个接收器或者发射器可以测量风的三个方向。
在风能行业中还使用所谓的微型-SODARs,用于测量20米到150米高度的空气层数据,其分辨率是5-10米之间。

SODAR 的优点是可以一次性测量一定高度的空间中风速和风向,也就是所谓的风切面。缺点是需要耗费较大的电能(跟使用电池驱动的风杯风速计相比),发射的信号也容易受到障碍物(树木、空气寒流、飞过的鸟以及含水云层等等)的影响而导致测量的精度降低(相对比于风杯风速计和超声波风速计)。
其他种类的风速计

图:涡轮风速计

其他种类的风速计(涡轮风速计、皮托管、热线风速计、双激光束风速计等等)虽然也可以测量风速,但在风能行业中基本不使用。比如皮托管只是用来测量高流速的气流(飞机)。

环境数据是决定风能发电的重要指标,对风能发电质量起着决定性作用;同时也是对风能发电站的设计提供有效的数据保证。本系统即可以独立使用,也可与发电站配合工作,系统主要测试功能如下:风速、风向、环境温度、太阳总辐射、降雨、气压、电能、蓄电池温度、充电电流、充电电压、逆变输出电流、逆变输出电压、工作电流、工作电压该系统可对10W---30KW风能发电站直接测量。

  • 风速仪的测量方法有那些呢?
    答:(9)使用完毕应将直键开关所有键从左至右依次复位。风速探头热敏感部件测杆拉出部分全部按入测杆管内,并拨下插头放入仪器盒原位置。(10)电池安装;使用机内电池,安装时必须注意极性不能放错。使用外接电源供电时,需注意插头联线与插接均应正确无误,电源电压应符合4.5V~6V要求 实验数据 测试者...
  • ...了可再生绿色能源,为旅游业带来新亮点.小明对风力
    答:(1)I 1 = U 1 R 1 = 12V 20Ω+60Ω =0.15A;答:无风时,电流表示数为0.15A.(2)I 2 = U 2 R 2 = 12V 20Ω+30Ω =0.24A;P=U 2 I 2 =12V×0.24A=2.88W;答:当金属细杆OP滑到AB中点时,电路中电流为0.24A.电路消...
  • 热线风速仪风速仪选型指南
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  • 风力发电机组上,测风仪(风速传感器)的种类有哪些?急求,谢谢..._百 ...
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  • 风力测试仪用于什么课堂
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    答:集成灶风速测试方法:1.准备测试工具:需要准备风速测试仪、电池、表笔等工具。2.开启集成灶:先打开集成灶,调节到最大档位,确保灶内有强劲的风力。3.测试风口处:将风速测试仪放置在集成灶的排油烟口处,使测试仪能够直接受到风口的风力。同时,使用表笔将测试仪开关打开。4.测试结果判断:测试仪的...
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