[实用新型]一种风电场超声波风速检测装置

权利要求书

1.一种风电场超声波风速检测装置，其特征在于，所述的装置主要包括：底座（1）、支撑结构和电路模块；所述的底座（1）固定在测风塔或者风电场任何需要测量风速的固定架上，底座（1）的中心位置开有螺孔，通过螺钉连接支撑结构的不锈钢筒（2）；所述的支撑结构固定在底座（1）上，所述的电路模块置于支撑结构的不锈钢筒（2）内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的支撑结构包括保护电路板的不锈钢筒（2）、6个测量臂（4、6、16、9、11、13）、第一支撑架（3）、第二支撑架（10）、支撑测量臂的支架（17）和6个超声波探头；不锈钢筒（2）的上端连接支架（17）；第一支撑架（3）的下端与支架（17）相连，第一支撑架（3）的上端密封；第二支撑架（10）的上端与支架（17）相连，第二支撑架（10）的下端密封；第一支撑架（3）和第二支撑架（10）上下对称布置，第一支撑架（3）和第二支撑架（10）的轴线与不锈钢筒（2）的中心轴线平行；支架（17）固定第一支撑架（3）和第二支撑架（10）；第一支撑架（3）与第二支撑架（10）同轴，且第一支撑架（3）与第二支撑架（10）的轴线与底座垂直；支撑架为中空结构的圆柱状桶体，圆柱状桶体的桶壁上有三个均匀分布的连接测量臂的螺孔；所述的6个测量臂带有螺纹的一端连接支撑架，6个超声波探头分别安装在6个测量臂远离支撑架的另一端，所述的超声波探头的发射平面与测量臂成90°角。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的测量臂为中空结构；6个测量臂分成2组，其中第一测量臂（4）、第二测量臂（6）和第三测量臂（16）为一组，固定在第一支撑架（3）的三个螺孔中，第一测量臂（4）、第二测量臂（6）和第三测量臂（16）之间的立体夹角为120°，三个测量臂与第一支撑架（3）和第二支撑架（10）的轴线夹角为60°；第四测量臂（9）、第五测量臂（11）和第六测量臂（13）为另一组，固定在第二支撑架（10）上，第四测量臂（9）、第五测量臂（11）和第六测量臂（13）之间的立体夹角为120°，三个测量臂与第一支撑架（3）和第二支撑架（10）的轴线夹角为60°；6个测量臂的长度相等。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的支撑测量臂的支架（17）由连接第一支撑架（3）和第二支撑架（10）的支撑杆弯曲成型而成；所述的支撑杆为1根或多根；采用2根支撑杆时，2根支撑杆位于同一平面；采用3根支撑杆时，则3根支撑杆成120°布置；所述的支架（17）、支撑杆、第一支撑架（3）和第二支撑架（10）均采用中空结构。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的电路模块由中央处理单元（18）、超声波收发处理电路（19）、超声波收发电路（22）、数据显示和存储电路（21）组成；中央处理单元（18）的控制端分别连接超声波收发处理电路（19）、超声波收发电路（22）以及数据显示和存储电路（21）；所述的中央处理单元（18）进行数据处理，并通过信号线发出控制指令控制超声波收发电路（22）和超声波收发处理电路（19）；所述的超声波收发电路（22）用于超声波的发射和接收，超声波收发电路（22）主要由匹配发射电路和接收电路组成；接收电路由滤波电路和放大电路组成；所述的匹配发射电路的输入端连接中央处理单元（18），匹配发射电路的输出端连接超声波探头；滤波电路的输入端连接超声波探头，滤波电路的输出端电路放大电路的输入端，放大电路的输出端连接超声波收发处理电路（19）的信号输入端；超声波收发处理电路（19）用于测量超声波在空气中的传播时间；数据显示和存储电路（21）接收中央处理单元（18）传送的风速风向值进行显示和存储。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的超声波收发处理电路（19）采用芯片TDC-GPI；所述的超声波收发处理电路（19）采用测量范围（2）的计数方法和分辨率调整模式，并通过中央处理单元（18）的芯片STM32F103RBT6控制。