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專為風力發電機量身定做的風傳感器BN-L221HNSN超聲波風傳感器

閱讀：發布時間：2017-07-23

專為風力發電機量身定做的風傳感BN-L221HNSN超聲波風傳感器

背景?
　　當前各國所使用的風速儀種類繁多，工作原理和性能各不相同。其中風力發電機上使用較多的是機械式風速儀，例如常用的風杯式風速儀，其利用機械部件旋轉來敏感風速大小，并結合風向標獲得風向。盡管這種方法簡單可靠，但由于其測量部分具有機械活動部件，在長期暴露于室外的工作環境下容易磨損，壽命有限，維護成本較高；另外，其精度不高，體積也較大，使用領域受到制約。?
　　近年以來，隨著電子技術的發展，出現了許多新的風速風向測量方式，如激光風速儀、超聲波風速儀、高集成度的MEMS風速儀等等，這些風速儀體積較小，無機械部件，壽命長，而且有的精度很高，正在逐步取代傳統機械式風速儀，被越來越廣泛應用。?
　　BN-L221HNSN超聲波風傳感器多年來致力于解決風電場中風力發電機在使用其他風速儀（如機械式或同類超聲波測風產品）時，所曝露出的問題。

1.?一、冰凍問題

　　A、外殼結冰，覆雪——北方風雪天氣
　　B、探頭結冰——南方凍雨?
　　　　機械式風測量傳感器：
　　　　　
　　　　高寒風雪影響嚴重??????????????
　　　　　1、受軸承影響，無法有效加熱，易凍住?
　　　　　2、風向標易冰凍，導致方向偏差，發電量下降?
　　　　　3、大風大雪天氣，風杯易積雪，導致無法準確測量，發電量下降?
　　　　　4、大風大雪天氣，風速測量誤差，帶來風機運轉風險?
　　　　　5、大風大雪天氣，方向測量誤差，頻繁偏航，偏航系統磨損嚴重。?
　　　　　超聲波風測量傳感器：
　　　　　
從容對抗嚴寒風雪???????????
　　　　　1、反射式測量，抗風雪?
　　　　　2、上下雙層加熱，抗冰凍
　　　　　3、準確測量，確保發電效率?
　　　　　4、恒溫加熱模式，高效率加熱
　　　　　5、全金屬結構，抗風沙，無磨損
　　　　　
二、測量精度—風能與風速的三次方成正比，所以風速的微小偏差會造率的很大偏差。
　　　機械式風測量傳感器：
?????　　?? 　
　　　　　? 存在過高效應，由于慣性影響，轉速不能立即下降，存在機械磨損，需要定期標較
　　　　　? 旋轉式風速表在陣性風里指示的風速一般是偏高的稱為過高效應產生的平均誤差約為10%?
　　　　　? 風輪旋轉面后方會形成擾動氣流，影響風速風向測量
　　　　超聲波風測量傳感器：
　　　　　?
　　　　　? 反射式超聲波測量原理，沒有慣性，無機械磨損，無需定期標較
　　　　　? 可同時測量風速及方向實時狀態信息
　　　　　? 針對風力發電應用優化的測量算法，剔除局部渦流影響，提高測量精度?
產品

　　北京波恩儀器公司的BN-L221HNSN型超聲波測風儀是專門針對風力發電等野外惡劣環境應用而設計，產品的可靠性，防護性能均達到國際水平，產品利用超聲波反射式測量原理，可同時測量風速、風向、溫度，并且具有恒溫加熱功能，有效解決風雪，冰凍等問題。
　　　　　?

技術數據
尺寸	直徑：約150mm，高：約170mm
重量	約1,62kg
工作溫度	-40...60°C (帶加熱) -20...60°C (無加熱)
帶加熱	24 VDC, max. 240 VA (140W+100W)
總線操作	多32個裝置
工作電壓	24 VDC ±10% 或 24 VDC/1,2 VA 無加熱: 12 VDC
接線	8孔總線
外殼材料	鋁，抗海水腐蝕
防護等級	IP66
立柱直徑	50mm / 2"
?	?
數據輸出數字	?
接口	RS485 半/全雙工，絕緣
波特率	1200-57600
瞬間值測量速率	1-10s
平均值 (算術/矢量)測量速率，小，大	1...10min
狀態	加熱中，傳感器故障
數據輸出模擬	?
數據輸出模擬	只在半雙工下工作
輸出信號	0...20 mA, 4...20 mA, 0...10V, 2...10V, 2...2000 HZ only output 1 （即時值，平均值，大小值）
負荷	max. 500 Ohm
分辨率	16 Bit
震動測試	根據 IEC 60945
防腐蝕測驗	根據 MIL-STD-810, 測試方法 509.3
無冰測試	根據 MIL-STD-810F, 測試方法 521.2
高加速壽命測試	Highly Accelerated Life Test

風向
原理	超聲波
量程	0 ... 359.9 °
單位	°
度	± 2° RMSE >1,0m/s
分辨率	0.1 °

風速
原理	超聲波
量程	0 ... 75 m/s
單位	m/s
度	在0...65m/s范圍: ±0,2m/s 或 ±2% RMS （取較大值）
分辨率	0.1 m/s

虛擬溫度
原理	超聲波
量程	-50 ... 70 °C
單位	°C
度	± 2,0K (無加熱以及陽光照射或風速4m/s )
分辨率	0.1 °K

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