隨著陸地優(yōu)質風能資源的逐步開發(fā)，海上風力發(fā)電已成為未來的發(fā)展趨勢。海上風能資源豐富穩(wěn)定，風力條件優(yōu)于陸上。而且受土地利用、噪聲污染、鳥類保護、電磁波干擾較小，不涉及征地。然而，隨著海上風電從海上向海上的不斷發(fā)展，越來越多的海上風電場將被運輸、安裝、調試和運行維護。海上風電場的運輸、安裝、調試、運行和維護會受到氣象和水文因素的影響，海上復雜氣象和水文條件的變化需要從運行船舶的運行到風力發(fā)電機的運行進行處理。因此，人們在開發(fā)海洋的同時，也要防止海洋造成的災害，尤其是海面風速的變化。如何提高運行效率給當前海上風電運行帶來了挑戰(zhàn)。
目前，海上風電場的水文氣象條件監(jiān)測系統(tǒng)大多采用安裝在固定塔上的風速計和聲學多普勒海流計來測量水文氣象條件。在近海水域應用時，存在安裝維護成本高、投放不方便等缺點。隨著海洋的開發(fā)利用，超聲波風速傳感器被廣泛應用于海洋領域。
超聲波風速傳感器作為一種全數(shù)字信號檢測儀器，可以通過超聲波在空氣中的傳播時間來計算風速。與傳統(tǒng)風速計相比，超聲波風速傳感器具有旋轉機械部分，避免了運動部分容易損壞傳感器的問題，長期穩(wěn)定，無需維護。
超聲波風速傳感器的工作原理是聲音(和超聲波)通過它所經(jīng)過的流體的運動來傳遞。電聲換能器利用超聲波信號成對相互通信，根據(jù)正交軸確定氣流引起的波傳播時間差。風速傳感器的傳感器相互通信，并提供四個獨立的測量，而頭部風測量矢量用于計算。結合這些測量結果，計算相對于參考軸的風速和風向。溫度測量用于校準。傳感器的設計降低了傾角的影響(基于空間的形狀，對傳感器傾角的影響進行了部分修正)。其次，超聲波風速傳感器可以提供四個獨立的測試數(shù)據(jù)。正確性檢查用于計算頭部風矢量。該方法具有0.15米/秒的風速靈敏度、高達40米/秒的可靠性和出色的線性度，是海上風速檢測的最佳選擇。
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