一种风力机风向仪在线校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种风向仪校准领域，尤其是一种风力机风向仪在线校准装置。


背景技术：

2.风力机风向仪是整个发电系统中十分重要的传感器，不精确或不正确的传感器信号不仅仅会使风机效率低下而且会影响风机安全运行及其它部件的寿命。
3.现有的风向仪校准方式面临主要问题包括：无法对实时变化的风向运行状态进行校准，在故障排查和维护过程中带来麻烦、因传感器的校准温度的变化也会带来检测数据的不准确，在信号传输及处理过程中无法校准。
4.此外，由于风向仪安装于叶轮后方，其受到风向机电源转换的干扰，引起检测数据信号偏差无法精确的输出校准数据，而这一部分偏差对风机效率、风机安全会产生重大影响。


技术实现要素：

5.实用新型目的：提供一种风力机风向仪在线校准装置，以解决现有技术存在的上述问题。
6.技术方案：一种风力机风向仪在线校准装置，包括：
7.传感装置，包括风速传感单元，与所述风速传感单元连接的位移传感单元，用于检测风力机风向数据信号，并传输至校准单元；
8.校准装置，包括温度补偿单元，与所述温度补偿连接的抗干扰单元和故障报警单元，用于对传感单元检测的数据信号进行校准，并输出；
9.其特征在于：
10.所述风速传感单元，包括探测接口t，与所述探测接口t引脚2连接的电阻r1，用于通过探测接口连接探测器对区域内的风速进行检测，
11.所述位移传感单元，包括电阻r2，与所述电阻r2一端连接的电感l1，用于根据检测后风速的变化通过内部元件将机械位移转换成电阻或电压输出；
12.所述温度补偿单元，包括电容c7，与所述电容c7正极端连接的二极管d2，用于对风速传感单元中的温度变化进行补偿；
13.所述抗干扰单元，包括电感l3，与所述电感l3一端连接的二极管d2，用于对转换后的电压输出进行抗干扰调制，并输出；
14.所述故障报警单元，包括电阻r9，与所述电阻r9另一端连接的三极管q2，用于接收温度补偿单元和抗干扰单元输出信号，并控制故障报警装置运行。
15.在进一步的实施例中，所述风速传感单元包括探测接口t、电阻r1、可变电阻rv1、放大器u1和电容c1，其中，所述探测接口t引脚1与电阻r1一端连接；所述探测接口t引脚2与地线gnd连接；所述电阻r1另一端与放大器u1引脚4连接；所述放大器u1引脚3与可变电阻rv1引脚1连接；所述可变电阻rv1引脚2分别与放大器u1引脚5、电容c1一端和地线gnd连接；
所述可变电阻rv1引脚3分别与放大器u1引脚2和直流电源 9v连接；所述放大器u1引脚1与电容c1另一端连接。
16.在进一步的实施例中，所述位移传感单元包括电阻r2、电阻r3、电感l1、三极管q3、电阻r4、电容c3、电容c4、二极管d2、电感l2、三极管q1和电阻r5，其中，所述电阻r2一端分别与电感l1一端、电容c2一端和二极管d2负极端连接；所述电阻r2另一端与三极管q3基极端连接；所述三极管q3发射极端与电阻r3一端连接；所述电阻r3另一端分别与电感l1另一端、电容c3一端和电容c4一端连接；所述三极管q3集电极端分别与电阻r4一端、电容c3另一端和电感l2一端连接；所述电阻r4另一端分别与电容c4另一端和电阻r5一端连接；所述电阻r5另一端与三极管q1发射极端连接；所述三极管q1基极端与电感l2另一端连接；所述三极管q1集电极端分别与二极管d2正极端和可变电阻rv1引脚3连接。
17.在进一步的实施例中，所述温度补偿单元包括电容c7、电感l5、二极管d1、电容c8、电容c9、可变电阻rv2、电感l4和控制器u2，其中，所述电容c7正极端分别与二极管d2正极端、电感l5一端、控制器u2引脚4和引脚5连接；电容c7负极端分别与电容c8负极端、可变电阻rv2引脚2和引脚1、电容c9负极端和地线gnd连接；控制器u2引脚1与放大器u1引脚1连接；所述控制器u2引脚2和引脚3均与可变电阻rv2引脚3和电感l4一端连接；所述电感l5另一端分别与二极管d2正极端、控制器u2引脚6和电容c8正极端连接；所述二极管d1负极端分别与电容c9正极端和电感l4另一端连接。
18.在进一步的实施例中，所述抗干扰单元包括电感l3、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c5、扼流圈ts和电容c6，其中，所述电感l3一端与二极管d2正极端连接；所述电感l3另一端分别与电阻r6一端、电阻r8一端、电容c5一端、扼流圈ts引脚1连接；所述电阻r6另一端分别与电阻r7一端、电阻r5另一端连接；所述电阻r7另一端分别与电阻r8另一端、电容c5另一端、扼流圈ts引脚2和电阻r5一端连接；所述扼流圈ts引脚4分别与电容c6一端、电感l4另一端和输出端out连接；所述扼流圈ts引脚3分别与电容c6另一端和地线gnd连接。
19.在进一步的实施例中，所述故障报警单元包括电阻r9、三极管q2和扬声器ls，其中，所述电阻r9一端与电容c6一端连接；所述电阻r9另一端与三极管q2基极端连接；所述三极管q2集电极端与地线gnd连接；所述三极管q2发射极端与扬声器ls一端连接；所述扬声器ls另一端与电感l5一端连接。
20.在进一步的实施例中，所述电容c7、所述电容c8和所述电容c9型号均为电解电容；所述三极管q3型号为pnp；所述三极管q1和所述三极管q2型号均为npn；所述控制器u2型号为max5026。
21.有益效果：本实用新型为了匹配不同的风速传感器，进而在风速传感单元的输出端连接温度补偿单元，通过设定温度的变换范围对风速传感器工作温度进行补偿，在不影响风速传感单元的正常运行下，降低外界温度变化对传感器的影响，另外，针对风向机电源转换产生的干扰，通过扼流圈ts进行调整并平滑整流后的直流成分，减小其波纹电压，以满足元件对直流电源的要求，为了降低风向仪排查和维护带来的麻烦，通过在对校准后的数据信号进行检测，并输出，当校准后数据信号超出设定的幅度值时，通过三极管q2的导通，发出报警信号，进而提示该风向机处于故障状态，为此减少逐一排查带来时间上的浪费。
附图说明
22.图1是本实用新型的在线校准分布图 。
具体实施方式
23.参见图1所示，一种风力机风向仪在线校准装置，包括：传感装置和校准装置，所述传感装置包括风速传感单元，与所述风速传感单元连接的位移传感单元，用于检测风力机风向数据信号，并传输至校准单元；
24.所述校准装置包括温度补偿单元，与所述温度补偿连接的抗干扰单元和故障报警单元，用于对传感单元检测的数据信号进行校准，并输出。
25.风速传感单元包括探测接口t、电阻r1、可变电阻rv1、放大器u1和电容c1。
26.风速传感单元中所述探测接口t引脚1与电阻r1一端连接；所述探测接口t引脚2与地线gnd连接；所述电阻r1另一端与放大器u1引脚4连接；所述放大器u1引脚3与可变电阻rv1引脚1连接；所述可变电阻rv1引脚2分别与放大器u1引脚5、电容c1一端和地线gnd连接；所述可变电阻rv1引脚3分别与放大器u1引脚2和直流电源 9v连接；所述放大器u1引脚1与电容c1另一端连接；为了能够匹配不同型号的风速传感器，风速传感单元通过探测接口连接探测器对区域内的风速进行检测，进而适应不同环境下的风速检测。
27.位移传感单元包括电阻r2、电阻r3、电感l1、三极管q3、电阻r4、电容c3、电容c4、二极管d2、电感l2、三极管q1和电阻r5。
28.位移传感单元中所述电阻r2一端分别与电感l1一端、电容c2一端和二极管d2负极端连接；所述电阻r2另一端与三极管q3基极端连接；所述三极管q3发射极端与电阻r3一端连接；所述电阻r3另一端分别与电感l1另一端、电容c3一端和电容c4一端连接；所述三极管q3集电极端分别与电阻r4一端、电容c3另一端和电感l2一端连接；所述电阻r4另一端分别与电容c4另一端和电阻r5一端连接；所述电阻r5另一端与三极管q1发射极端连接；所述三极管q1基极端与电感l2另一端连接；所述三极管q1集电极端分别与二极管d2正极端和可变电阻rv1引脚3连接；为了防止在风速检测时，机械式风速传感器带来的位移影响风速数据的稳定，通过位移传感单元根据检测后风速的变化通过内部元件将机械位移转换成电阻或电压输出；调整位移状态下的输出数据信号。
29.温度补偿单元包括电容c7、电感l5、二极管d1、电容c8、电容c9、可变电阻rv2、电感l4和控制器u2。
30.温度补偿单元中，所述电容c7正极端分别与二极管d2正极端、电感l5一端、控制器u2引脚4和引脚5连接；电容c7负极端分别与电容c8负极端、可变电阻rv2引脚2和引脚1、电容c9负极端和地线gnd连接；控制器u2引脚1与放大器u1引脚1连接；所述控制器u2引脚2和引脚3均与可变电阻rv2引脚3和电感l4一端连接；所述电感l5另一端分别与二极管d2正极端、控制器u2引脚6和电容c8正极端连接；所述二极管d1负极端分别与电容c9正极端和电感l4另一端连接。温度补偿单元，包括电容c7，与所述电容c7正极端连接的二极管d2，为了防止风速传感器工作环境的不同，影响检测数据信号的准确，进而通过温度补偿单元对风速传感单元中的温度变化进行补偿；调整传感器适合的温度范围。
31.抗干扰单元包括电感l3、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c5、扼流圈ts和电容c6。
32.抗干扰单元中所述电感l3一端与二极管d2正极端连接；所述电感l3另一端分别与
电阻r6一端、电阻r8一端、电容c5一端、扼流圈ts引脚1连接；所述电阻r6另一端分别与电阻r7一端、电阻r5另一端连接；所述电阻r7另一端分别与电阻r8另一端、电容c5另一端、扼流圈ts引脚2和电阻r5一端连接；所述扼流圈ts引脚4分别与电容c6一端、电感l4另一端和输出端out连接；所述扼流圈ts引脚3分别与电容c6另一端和地线gnd连接。温度补偿单元包括电容c7、电感l5、二极管d1、电容c8、电容c9、可变电阻rv2、电感l4和控制器u2。抗干扰单元，包括电感l3，与所述电感l3一端连接的二极管d2，为了防止风向机进行电源转换时带来的电源干扰，进而通过对转换后的电压输出进行抗干扰调制，减少干扰源对输出信号的影响。
33.故障报警单元包括电阻r9、三极管q2和扬声器ls。
34.故障报警单元中所述电阻r9一端与电容c6一端连接；所述电阻r9另一端与三极管q2基极端连接；所述三极管q2集电极端与地线gnd连接；所述三极管q2发射极端与扬声器ls一端连接；所述扬声器ls另一端与电感l5一端连接。故障报警单元，包括电阻r9，与所述电阻r9另一端连接的三极管q2，为了提高方向仪的自我故障排查，通过接收温度补偿单元和抗干扰单元输出信号，控制故障报警装置运行。
35.工作原理：直流电源 9v向风速传感单元、位移传感单元、温度补偿单元、抗干扰单元和故障报警单元传输运行电压，并根据风速传感单元中的探测接口t连接风速传感器，检测信号经放大器u1进放大，并通过电容c1的后置滤波输出放大后信号，根据能够适配的不同风速传感器，在风速传感单元输出连接温度补偿单元，温度补偿单元通过二极管d1限定传输方向，防止信号的反向传输，经电感l5稳定输出电源中电流，再根据控制器u2对出现偏压温度进行控制补偿，并将补偿后的数据信号进行输出，位移传感单元采用与风速传感单元的独立处理过程，位移传感单元通过电阻r2、电阻r3、电阻r4和电阻r5导通路径的阻值变换，转换电阻或电压输出，三极管q3根据接收直流电源的变换控制导通方向，电容c2过滤直流电源中携带的干扰源，三极管q1控制转换后的输出信号，并经抗干扰单元接收输出信号，并对风力机工作环境中出现的电源干扰经扼流圈ts进行调整，再根据电阻r8消耗电容c5的存储电能，抑制电路的振荡，在经电容c6隔离直流，并输出干扰调整后的数据信号，故障报警单元接收温度补偿单元和抗干扰单元调整后的输出数据信号，根据三极管q2对输出的数据信号进行检测，并报警提示，降低逐一排查带来的时间浪费。
36.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。