一种风电场三维超声波风速温度检测系统及其测量方法

摘要

一种风电场三维超声波风速温度检测系统及其测量方法，检测系统主要由底座（1）、超声波换能器阵列、支撑架组件、电路模块和上位机组成。所述的支撑架组件固定在底座（1）上，所述的超声波换能器阵列安装在支撑组件上，超声波换能器与电路模块连接，超声波换能器发送和接收的信号经电路模块处理后送入上位机（22），上位机（22）实现风速风向温度采集和风速温度分析的功能，并进行数据处理和存储。超声波换能器阵列的6只超声波换能器分成三组，三组之间成120°夹角布置：每一组超声波换能器中的两个超声波换能器相对布置，交替发射超声波信号，并接收与之对向布置的超声波换能器发出的超声波信号。

主权项

一种风电场三维超声波风速温度检测系统，其特征在于，所述的检测系统主要由底座(1)、超声波换能器阵列、支撑架组件、电路模块和上位机组成；所述的支撑架组件固定在底座(1)上，所述的超声波换能器阵列安装在支撑架组件上，超声波换能器与电路模块连接，超声波换能器发送和接收的信号经电路模块处理后送入上位机(22)，上位机(22)实现风速风向温度采集和风速温度分析的功能，并进行数据处理和存储；所述的超声波换能器阵列包括6只超声波换能器，6只超声波换能器分成三组，三组之间成120°夹角布置：每一组超声波换能器中的两个超声波换能器相对布置，交替发射超声波信号，并接收与之对向布置的超声波换能器发出的超声波信号；超声波换能器与中心垂直轴的夹角为60°；所述的支撑架组件由不锈钢筒(2)、支撑架(3)和6个测量臂组成；不锈钢筒(2)的底部固定在底座(1)上，不锈钢筒(2)的上部连接支撑架(3)，不锈钢筒(2)的中心轴与底座(1)垂直；电路模块置于不锈钢筒(2)内；支撑架(3)为C形结构；所述的6个测量臂分成两组，一组固定在支撑架(3)的上端，另一组固定在支撑架(3)的下端；测量臂成弧形弯曲，测量臂的另一端连接超声波换能器；所述的支撑架(3)与测量臂内部为空腔，超声波换能器与电路模块之间连接的导线穿过此空腔；所述的6个测量臂中,第一测量臂(4)、第二测量臂(6)和第三测量臂(8)为一组，固定在支撑架(3)的下端：第四测量臂(11)、第五测量臂(13)和第六测量臂(14)为另一组，固定在支撑架(3)的上端；所述的电路模块包括中央处理单元(20)、超声波驱动电路(17)、超声波收发处理电路(18)、信号调理单元(19)、串口驱动单元(21)及电源单元(23)；电路模块置于不锈钢筒(2)内，电路模块通过导线与超声波换能器连接；中央处理单元(20)的控制端连接超声波驱动电路(17)的控制端和超声波收发处理电路(18)的计数单元；电源单元(23)连接中央处理单元(20)、超声波驱动电路(17)、超声波收发处理电路(18)、信号调理单元(19)和串口驱动单元(21)的电源输入端，为电路模块的各单元供电。