超声波风速传感器在风电行业中的发展前景

测风仪在风力发电场中的应用杨海艳【摘要】通过对风力发电机组常用的机械式、传统超声波式和超声波共振式测风仪进行介绍与分析,总结出风力发电机常用的测风仪出现故障的原因及其解决方法,通过数据分析阐述了测风仪在风力发电场内的应用,保证风力发电机组常用的测风仪数据采集的稳定可靠,提高发电效率.通过对数据进行分析判断,查找问题,为运行维护提供有力支撑.【期刊名称】《传感器世界》【年(卷),期】2017(023)006【总页数】4页(P35-38)【关键词】测风仪;风力发电;风力发电机【作者】杨海艳【作者单位】大唐新疆清洁能源有限公司,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TM315一、引言风能的利用，主要是用于风力发电，由于风资源的间歇性、随机性、不可控性，控制系统的设计中保证实时、可靠控制是关键。

测风系统作为其信号来源，为其变桨控制、偏航控制提供控制信号，作用及其重要。

同时，测风信息对于风电场选址、风力发电机机型选择及风电场理论估算也是重要依据。

设备管理是整个风电场管理中的重要环节之一，如何降低非计划停运，保证设备的长期安全运行，将设备治理作为提高安全经济型的切入点也成为近年来风电场关注的焦点。

为了提高设备管理水平，保证设备正确无误运行，其测量分析显得极其重要。

加之，风电场建设多处于戈壁、荒山等自然条件恶劣环境，为了避免不安全事故的发生，控制系统可靠性要求较高，信号采集的准确与系统稳定运行关系密切，测风仪器设备的管理及数据采集的分析在风电机组运行中很关键。

二、常用测风仪的分类风速风向仪的总体可分为三类，分别是机械式、传统超声波式和超声波共振式。

机械式测风仪是风电场最常用的一种测风装置，风向传感器用来测量风向，同时一个用来防止结冰的自调节PTC—加热装置和电阻器彼此连接在传感器的端口和外罩之间用来防止静电放电、信号通过光电方式产生[1]。

机械式测风仪器，采用测风速与风向分别测量，存在旋转架构，磨损损耗大，密封要求高，受户外环境影响大，定期维护工作量大，人工成本增加。

2023年风电传感器行业市场需求分析1.市场概况风电传感器是风电发电机组的重要组成部分，能够对风力、风向、转速、转矩、温度等参数进行监测和控制，从而保证发电机组的安全稳定运行。

目前，中国风电装机容量已经达到了全球第一，而风电传感器作为风电发电机组的重要组成部分则成为了市场的强力需求。

2.市场规模据统计，在2017年，全球风电传感器市场规模已经达到了39.38亿美元，预计到2024年，这一数字将会增长至68.14亿美元。

同时，在国内市场方面，由于政府对于风电行业的支持力度逐年加大，我国风电传感器市场规模也在不断扩大。

据《产业研究报告》数据显示，2018年，国内风电传感器市场规模已经接近20亿元人民币，预计到2022年，这一数字将会增长至30亿元人民币左右。

3.需求分析随着全球气候变暖问题的加剧，风电作为一种清洁能源的发展前景越来越受到政府和市场的青睐，因此风电传感器市场需求将会持续增长。

同时，在技术创新方面，风电传感器行业也在不断发展和探索，比如采用MEMS微型传感器等新技术，在提高传感器测量精度的同时，也能够降低成本。

此外，随着形势发展，对风电发电机组的安全监控和控制要求也越来越高，因此更加高效、可靠、智能的风电传感器将会成为市场的重点需求。

4.市场竞争目前，全球风电传感器市场主要的竞争方是欧洲和中国。

欧洲设备厂商技术领先，占据了市场的大部分份额，而中国则拥有比较好的市场渠道和成功的出口业绩。

因此，针对国内市场而言，对于国内的风电传感器制造商来说，提高研发能力和产品品质、拓宽市场渠道以及积极开拓国际市场都是非常重要的竞争策略。

5.市场趋势随着风电传感器市场需求的增加以及技术的不断创新，市场趋势也呈现出以下几方面：（1）产品从传统测量转向信息化、数字化和精确化：随着智能化时代的到来，智能化、信息化、精细化已经成为了风电传感器市场的发展趋势。

在提高传感器测量的精度的同时，还需要使传感器具备通信功能和数据处理能力。

超声波检测技术在风电塔筒焊缝探伤中的工艺及应用摘要：目前，在风电发电工程的质量控制当中，流行引用超声波无损检测技术，该技术可以在不破坏原有结构的前提下，迅速找出结构缺陷、质量问题等，工程企业通过分析无损检测的最终结果，使风电设备中存在的质量问题得以妥善解决。

伴随着现代技术的迅速发展，超声波无损检测技术被推广到更多的领域当中，其今后的发展潜力不容小视。

在此基础上，文章围绕着超声波无损检测技术的发展现状、应用情况展开分析和论述，希望能够促进风电工程水平的进一步提高。

关键词：超声波无损检测技术;发展现状;应用情况;探讨与分析;风力发电具有清洁.保护环境经济效益好可再生永不枯竭，自动控制水平高、运行管理人员少等优点。

风力发电资源是我国重要的能源资源。

风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。

风电塔简系圆锥筒形焊接结构件.分段制造每段高度在十几米至三十几米，每段节间采用连接法兰连接顶部安装风力发电机。

所以承重，受力焊缝的内在质量尤为重要特别是筒节与法兰 .筒节与筒节。

基础环的对接焊缝如果内部存在裂纹、未焊透及大面积的夹渣等缺陷,势必会严重降低焊接强度，并且裂纹、未焊透等焊接缺陷在持续受力情况下存在扩展性.这样风电塔筒在吊运、安装、运行过程中很可能存在断裂损毁、膨胀破裂等重大隐患，造成重大经济损失和安全事故。

1超声波无损检测技术的发展超声波无损检测技术的原理是利用电、光、声音等特性，基于被测物体的固有性能维持不变，从而找出其存在的质量、性能等缺陷。

在使用该检测技术的过程中，需要有专业检测仪器的参与，才能把缺陷的相关信息逐一检测出来，比如形状、位置和大小等。

超声波无损检测使用的机械波频率一般不能低于220 k Hz，具有连续在介质中传播的能力，在超声波与被测对象的相互作用下，超声波仪器中会有声波不断发出，而它具有着出色的导向性能，在检测过程中沿介质进行直线传输，一旦声波发生散射、衰减等情况，就说明被检测材料是存在缺陷的。

风力发电机组传感器应用与选择指南一、概述风力发电机组作为清洁能源的重要组成部分，在能源领域具有巨大的潜力和发展前景。

而传感器作为实现风力发电机组智能化运行和管理的关键技术之一，起着至关重要的作用。

本文旨在探讨风力发电机组传感器的应用和选择指南，帮助工程师和研究人员更好地了解传感器的重要性和选型原则。

二、传感器在风力发电机组中的应用1. 风速传感器风速传感器是风力发电机组的核心传感器之一，用于监测风速情况，帮助控制风机桨叶的转向角度，以最大化发电效率。

风速传感器的准确性和稳定性对于风力发电的发电效率和运行安全至关重要。

2. 温度传感器温度传感器用于监测风力发电机组的温度变化，如发动机运行温度、变流器温度等。

合理选择温度传感器，并保证其在恶劣环境下的稳定性和可靠性，对于保障风力发电机组的安全运行具有重要意义。

3. 振动传感器振动传感器被广泛应用于风力发电机组的叶片、轴承等部件，用于监测设备的振动情况，及时发现并预防设备故障。

选择专业的振动传感器，能够有效延长设备的使用寿命，降低维护成本。

4. 转速传感器转速传感器用于监测风力发电机组的转速情况，保证设备在安全转速范围内运行。

合理选择转速传感器，需要考虑其响应速度、精度和抗干扰能力等因素，确保传感器输出的准确性和稳定性。

三、传感器的选择指南1. 准确性和稳定性在选择传感器时，首要考虑的是其准确性和稳定性。

传感器的准确性直接影响到监测数据的准确性，而稳定性则关乎设备的长期稳定运行。

因此，建议选择具有较高准确性和良好稳定性的传感器产品。

2. 抗干扰能力风力发电机组常面临恶劣的环境条件，如强风、高温、潮湿等，传感器在这些条件下易受到外部干扰。

因此，在选择传感器时，需要考虑其抗干扰能力，确保传感器能够可靠地工作在各种环境下。

3. 响应速度风力发电机组的运行状态变化较快，因此传感器的响应速度也需要较快，以保证设备的实时监测和控制。

选择响应速度较快的传感器，可以提高设备的响应速度，降低故障发生的可能性。

风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统随着可再生能源的快速发展和全球气候变化的威胁日益加深，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。

风力发电机组中的齿轮箱作为核心部件之一，承担着将风能转化为电能的重要任务。

然而，由于恶劣的工作环境和高负荷的运转条件，齿轮箱的故障频率较高，导致了维修成本的增加和发电效率的降低。

因此，发展风力发电增速齿轮箱的传感器技术和远程监测系统显得尤为重要。

增速齿轮箱的传感器技术是指在齿轮箱内安装传感器，实时监测齿轮箱的工作状态和健康状况。

这些传感器可以监测齿轮箱的振动、温度、油液状况等关键参数，从而判断齿轮箱是否存在故障隐患。

传感器技术的引入可以及时发现齿轮箱的异常情况，并提前采取相应的维修措施，确保风力发电机组的稳定运行。

目前，常用的增速齿轮箱传感器包括振动传感器、温度传感器和油液传感器。

振动传感器可以监测齿轮箱的振动频率和振动幅度，通过监测振动信号的变化来判断齿轮箱是否存在故障。

温度传感器可以监测齿轮箱的温度变化，当温度超过设定阈值时发出警报，以防止齿轮油过热导致故障。

油液传感器可以监测齿轮箱内润滑油的污染程度和油液的黏度，以及油液的流量和压力，从而判断齿轮箱是否需要更换润滑油或进行维护。

除了传感器技术，远程监测系统也是风力发电增速齿轮箱关键的一环。

远程监测系统可以将传感器获取的数据实时传输到指挥中心或运维团队，通过数据分析和算法来判断齿轮箱的工作状态，并及时发出警报或提醒。

该系统可以实现故障的早期预警和故障诊断，为维修人员提供及时准确的故障信息，从而提高齿轮箱的可靠性和维修效率。

远程监测系统还可以进行数据的远程存储和分析，为风力发电机组的运维提供数据支持。

通过对大量齿轮箱运行数据的统计和分析，可以获得齿轮箱的疲劳寿命、故障规律和维修周期等重要信息，为运维人员的决策提供科学依据。

同时，远程监测系统还可以与其他设备进行智能连接，实现风力发电机组的整体远程监控和调度。

风电控制系统发展现状及展望风电控制系统是风力发电站中至关重要的组成部分，它负责监控和控制风力发电机组的运行状态，调节风轮转速和叶片角度，以及保护风力发电机组的安全运行。

随着风力发电的快速发展，风电控制系统也在不断创新和发展，本文将从发展现状和展望两个方面进行介绍。

风电控制系统的发展现状：1. 技术成熟度提升：随着风力发电技术的发展和成熟，风电控制系统也不断改进和提升。

现代的风电控制系统采用了先进的传感器和数据处理技术，能够实时监测风力发电机组的状态，并根据实时数据进行运行调整，提高发电效率和可靠性。

2. 智能化和自动化：现代风电控制系统借助人工智能技术和自动化控制算法，能够自动调节风轮和叶片的角度，以及控制风力发电机组的转速。

这大大降低了人工干预的需求，提高了风力发电机组的运行效率和可靠性。

3. 远程监控和管理：随着通信技术的发展，现代风电控制系统可以实现远程监控和管理。

运维人员可以通过云平台或者手机应用实时监测风力发电机组的运行状态，并进行故障诊断和维修工作。

这极大地提升了风电发电站的运维效率和可靠性。

风电控制系统的展望：1. 多智能化集成技术：未来的风电控制系统将会更加智能化和集成化。

通过引入大数据和人工智能技术，实现风力发电机组的智能化运维和预测性维修，可根据历史数据和环境变化进行预测，提前进行故障诊断和维修，降低维修成本和风险。

2. 新能源互联网：随着新能源互联网的发展，风电控制系统将与其他能源系统相互连接，实现能源的智能优化调度和交易。

通过与智能电网和储能系统的联动，进一步提高风力发电的可靠性和灵活性。

3. 超级网联网：未来的风电控制系统将与其他的超级网联网相互连接，共同构建一个高效、可靠、低碳的能源系统。

通过实时数据的共享和互通，实现能源的智能分配和优化调度，进一步提高风能的利用效率和可靠性。

综上所述，风电控制系统在技术成熟度和智能化水平方面取得了显著进展，并且未来还有更多的发展空间和潜力。

风电产品检测服务的重要性与发展趋势分析近年来，随着全球能源危机的加剧和环境保护意识的增强，风能作为一种清洁、可再生的能源形式得到了广泛的关注和应用。

而在风能行业中，风电产品检测服务的重要性也越来越凸显出来。

本文将对风电产品检测服务的重要性和发展趋势进行分析。

首先，风电产品检测服务对于保证风电机组运行安全至关重要。

随着风电行业的迅猛发展，风电机组规模不断增大，运行环境复杂多变，安全问题也愈发突出。

风电产品检测服务可以帮助检测风机及其相关设备的运行状态，发现并解决潜在问题，提升风机的运行安全性，降低风机运行事故的风险，保障电网的稳定供电。

其次，风电产品检测服务有助于提高风电系统的效率和可靠性。

风电产品检测可以对风机及其关键部件进行全面的性能评估和检测分析，及时发现并排除故障，提高风机与风电系统的整体运行效率和可靠性，降低维护成本。

通过精确的性能评估报告，风电产品厂商可以基于数据分析优化产品设计，提高产品竞争力，满足市场需求。

第三，风电产品检测服务对于延长风机寿命和提升维护效益具有重要作用。

风电机组通常运行在恶劣的环境条件下，风叶、齿轮、轴承等核心部件存在较大的磨损和腐蚀风险，定期的产品检测可以帮助监测和评估这些部件的健康状况，对损坏部件进行早期诊断和维修，延长风机使用寿命，提高维护效益。

另外，风电产品检测服务的发展还受到一些趋势的影响。

首先，随着风电行业的发展，对风电产品检测服务的需求不断增加。

由于风电机组的规模和数量不断扩大，风机的检测需求也随之增加。

同时，随着风机技术的不断进步和更新换代，对新型风机的性能评估和监测要求也日益提高，风电产品检测服务机构需要不断提升自身的技术水平和服务能力，以满足市场需求。

其次，风电产品检测服务正面临着从传统方式向智能化、自动化的转变。

随着物联网、大数据、云计算技术的快速发展，风电产品检测服务可以通过传感器、远程监测系统、数据分析等技术手段实现对风机运行状况的实时监测和分析，为风电企业提供高效、便捷的检测服务。

随着气候变化问题的日益突出以及对可再生能源的需求增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在近年来得到了广泛关注和发展。

2024年，风力发电行业将继续保持迅猛发展的态势，以下是对其发展趋势及分析的详细讨论。

首先，风力发电技术的进步将继续推动行业的发展。

近年来，风力发电技术取得了显著的进展，特别是在风机设计、材料科学、智能控制等方面的创新，提高了风力发电机组的效率和可靠性。

预计在2024年，这些新技术将逐渐成熟并被广泛应用，从而进一步降低风电成本，并增加风力发电的竞争力。

其次，风电装机容量将继续保持稳步增长。

根据国际能源署（IEA）的预测，全球风力发电装机容量将在2024年达到600吉瓦以上。

这主要得益于新建风电场的建设和现有风电场的扩建，以满足不断增长的能源需求和减少对化石燃料的依赖。

特别是在中国、美国和欧洲等地区，风电装机容量的增长将获得显著推动。

再次，风力发电与其他新能源形式的综合利用将成为一个新的发展方向。

近年来，人们越来越意识到单一的能源形式无法满足日益增长的能源需求，因此提倡不同能源形式的综合利用。

风力发电作为一种可再生的能源形式，与太阳能、生物质能等其他新能源形式的综合利用，具有很大的潜力。

在2024年，我们将看到越来越多的新能源项目采用多能源供应方式，以实现更高效、可持续的能源利用。

最后，风力发电行业的政策和市场环境将继续发生变化。

随着对气候变化问题的日益关注，各国政府将继续推动可再生能源的发展，通过制定激励政策、提供资金支持等方式鼓励风力发电行业的发展。

此外，风力发电市场也将面临来自传统能源行业和其他可再生能源行业的竞争压力。

在这样的竞争环境下，风力发电企业需要通过技术创新和降低成本来提高竞争力，以应对日益激烈的市场竞争。

超声波风速传感器原理超声波风速传感器是一种用于测量风速的仪器。

它利用超声波的特性来实现对风速的精确测量。

以下是超声波风速传感器的工作原理和主要部件的详细解释。

超声波风速传感器通常由发射器、接收器、信号处理器和显示器等部分组成。

发射器负责发射超声波信号，接收器接收并转换回来的信号，信号处理器对接收到的信号进行处理以获得准确的风速数据，最后通过显示器将数据显示出来。

工作原理如下：首先，发射器发射超声波信号。

超声波是一种机械波，其频率一般在20kHz到200kHz之间，超出了人类听力范围。

超声波的传播速度与介质的物理性质有关，一般在空气中的传播速度为343.2米/秒。

当超声波遇到流动的空气时，其传播速度会受到影响。

接下来，接收器接收回弹的超声波信号。

接收器通常是一个微型麦克风或压电陶瓷传感器。

当回弹的超声波信号到达接收器时，它们会引起接收器中的震荡，通过将机械能转化为电能，接收器将接收到的超声波信号转化为电信号。

然后，信号处理器对接收到的电信号进行处理。

首先，它会对信号进行放大和滤波，以去除噪音和提高信号质量。

接着，信号处理器会使用特定的算法将接收到的信号转化为风速数据。

具体的算法包括计算超声波的传播时间差以及测量距离等。

通过这些计算，信号处理器可以获得风速的准确数据。

最后，通过显示器将测得的风速数据显示出来。

显示器可以是LCD屏幕或LED 显示屏等。

通过显示器，用户可以方便地查看并记录测得的风速数据。

超声波风速传感器的优势在于其高精度和无需接触。

相较于机械风速传感器，超声波风速传感器不需要旋转部件，因此具有更长的寿命和更低的维护成本。

此外，超声波风速传感器还可以测量风向和空气温度等参数，可广泛应用于气象、航空、环保等领域。

总之，超声波风速传感器通过利用超声波的特性来测量风速。

通过发射器发射超声波信号，接收器接收回弹的信号，信号处理器对信号进行处理以获得风速数据，最后通过显示器将数据显示出来。

超声波风速传感器的优势在于高精度和无需接触，适用于多种应用场景。

风电叶片涡流噪声检测与风速监测风电作为一种清洁能源的重要来源，广泛应用于全球各地。

然而，随着风电装机容量的不断增加，风电叶片的噪声问题也愈发凸显。

风电叶片涡流噪声成为了需要解决的一个重要问题。

本文将介绍风电叶片涡流噪声检测和风速监测的技术方法和相关设备。

1. 风电叶片涡流噪声检测风电叶片涡流噪声是指风通过叶片表面时与叶片之间产生的涡流引起的噪声。

涡流噪声的强度与风速、叶片几何形状以及表面状态相关。

为了准确检测风电叶片涡流噪声，可以采用下列方法：1.1 声学测试通过在叶片周围设置声学传感器，可以记录涡流噪声的频谱特点和噪声级别。

利用声音传感器的测量结果，可以对风电叶片的涡流噪声进行定性和定量分析。

1.2 数值模拟利用计算流体力学（CFD）模拟方法，可以模拟风在叶片表面的流动情况，进而预测涡流噪声的产生和分布。

数值模拟方法可以有效地优化叶片的设计和形状，减少涡流噪声的产生。

2. 风速监测风速是影响风电叶片涡流噪声的重要参数。

准确监测风速能够帮助我们更好地理解和控制涡流噪声的产生。

以下是几种常用的风速监测方法：2.1 容积式风速传感器容积式风速传感器利用一个具有充气和泄气阀门的装置测量压力变化，从而计算风速。

这种传感器可以在不同高度测量风速，并具有较高的精度和稳定性。

2.2 超声波风速传感器超声波风速传感器利用超声波的传播时间来测量风速。

通过安装在风电机组或者叶片上的传感器，可以实时监测风速的变化。

2.3 雷达风速监测系统雷达风速监测系统利用雷达技术，通过测量风电场周围的空气散射信号来推测风速和风向。

这种方法可以实现对整个风电场的风速监测，具有全局性和高精度。

总结：风电叶片涡流噪声检测和风速监测是解决风电噪声问题和优化风电叶片设计的重要手段。

通过合理选择检测方法和设备，可以准确测量涡流噪声的特征和风速的变化，为风电产业的可持续发展提供支持。