[发明专利]风力机气象数据测量装置

权利要求书

1.一种风力机气象数据测量装置，其特征是：它包括针壳(6)、探针(7)、压力传感器(8)、温度计(9)、湿度计(10)和大气压计(11)；所述探针(7)、压力传感器(8)、温度计(9)、湿度计(10)和大气压计(11)位于针壳(6)内，探针(7)前端的压力孔贯通针壳(6)，压力传感器(8)的感应端位于压力孔内；所述压力传感器(8)、温度计(9)、湿度计(10)和大气压计(11)与风力机的主控系统(13)电性连接。

2.根据权利要求1所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述针壳(6)为中空的腔体结构，前端为流线形锥形结构，探针(7)位于针壳(6)内的前端。

3.根据权利要求2所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述针壳(6)的尾端与风力机的轮毂轴承(12)连接，轮毂(5)旋转时针壳(6)静止。

4.根据权利要求1所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述针壳(6)的长度h＞0.6D，D为风力机的叶片(4)的叶根段的直径。

5.根据权利要求1所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述探针(7)为杆状体，轴向分布设置五个贯穿的压力孔，五个压力孔分别对应五个压力传感器(8)。

6.根据权利要求5所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述压力孔其中一个与探针(7)中心同一轴线，其余压力孔呈环形均匀分布轴线四周。

7.根据权利要求6所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述探针(7)中心的压力孔与竖直方向的压力孔的气流夹角为俯仰角α，探针(7)中心的压力孔与水平方向的压力孔的气流夹角为偏斜角β。

8.根据权利要求5所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述五个压力传感器(8)对应的压力为p₁,p₂,p₃,p₄,p₅，气流的俯仰角系数偏斜角系数动压系数式中ρ为大气密度；u为风速，p₁,p₂,p₃,p₄,p₅分别对应于探针(7)的上竖直孔、中心孔、下竖直孔、水平左孔、水平右孔。

9.根据权利要求1所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述温度计(9)、湿度计(10)和大气压计(11)分别对大气的温度、水汽压和大气压进行测量，位于风力机轮毂(5)高度处的密度ρ＝f(p,t,e)，式中：f为对应的函数关系；p为大气压力；e为大气水汽压；t为大气温度。

10.根据权利要求1～9任一项所述的风力机气象数据测量装置，其特征是：所述主控系统(13)接收压力传感器(8)、温度计(9)、湿度计(10)和大气压计(11)的信号后，通过相应信号的变化来优化风力机的控制策略。