風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀技術(shù)規(guī)范

備案信息

備案號：72485-2020

備案月報： 2020年第4號(總第240號)

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀485型超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀

數(shù)據(jù)幀格式定義

采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約，格式如下：

初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間

地址碼 = 1 字節(jié)

功能碼 = 1 字節(jié)

數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)

錯誤校驗 = 16 位CRC 碼

結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間

地址碼：為變送器的地址，出廠默認(rèn)0x01。

功能碼：主機(jī)所發(fā)指令功能指示。

數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！

CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。

主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu)：

從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：

寄存器地址：

通訊協(xié)議示例以及解釋

舉例：讀取變送器設(shè)備（地址0x01）的風(fēng)速和風(fēng)向?qū)崟r值

問詢幀

應(yīng)答幀

實時風(fēng)速計算：

風(fēng)速：007D (十六進(jìn)制)= 125 => 風(fēng)速 = 1.25 m/s

實時風(fēng)向計算：

風(fēng)向：005A (十六進(jìn)制)= 90 => 風(fēng)向 = 東風(fēng)

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀模擬量型超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀

設(shè)備采用寬壓 10~30V 直流供電，模擬量信號輸出，4~20mA、0~5V、0~10V 可選，外殼防護(hù)等級高，可以適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境惡劣的檢測場合

主要技術(shù)參數(shù)：

電流型輸出信號轉(zhuǎn)換計算

量程0~60m/s，4~20mA輸出，當(dāng)輸出信號12mA時，計算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為30m/s，用16mA電流信號來表達(dá)，60m/s/16mA=3.75m/s/mA，即電流變化1mA風(fēng)速變化3.75m/s.那么可以計算測量值測量值12mA-4mA=8mA.8mA*3.75m/s/mA=30m/s，則當(dāng)前的風(fēng)速=30m/s。

電壓型輸出信號轉(zhuǎn)換計算

量程0~60m/s，以0-10V輸出為例，當(dāng)輸出信號為5V時，計算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為60m/s，用10V電壓信號來表達(dá)，60m/s/10V=6m/s/V，即電壓每變化1V對應(yīng)風(fēng)速變化6m/s.測量值5V-0V=5V。5V*6/m/s/V=30m/s。則當(dāng)前風(fēng)速為30m/s。

GPRS型超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀

采用GPRS或者4G模式輸出，無需現(xiàn)場布線，沒有距離限制，設(shè)備安裝的場所有網(wǎng)絡(luò)即可遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風(fēng)速風(fēng)向的測量。由于聲音在空氣中的傳播速度會和風(fēng)向上的氣流速度疊加。假如超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，那么它的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相反，那么它的速度會變慢。所以，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。 通過計算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；風(fēng)速傳感器檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。

超聲波風(fēng)速儀它具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點(diǎn)， 而且不需維護(hù)和現(xiàn)場校準(zhǔn)，能同時輸出風(fēng)速和風(fēng)向?？蛻艨筛鶕?jù)需要選擇風(fēng)速單位、 輸出頻率及輸出格式。也可根據(jù)需要選擇加熱裝置（在冰冷環(huán)境下推薦使用）或模擬輸出?？梢耘c電腦、數(shù)據(jù)采集器或其它具有RS485或模擬輸出相符合的采集設(shè)備連用。如果需要，也可以多臺組成一個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀是一種較為先進(jìn)的測量風(fēng)速風(fēng)向的儀器。 由于它很好地克服了機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用。它將是機(jī)械式風(fēng)速儀的強(qiáng)有力替代品。