本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)裝置和方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)安裝于機(jī)艙頂部，用于測量風(fēng)向與風(fēng)機(jī)主軸的水平投影的偏角。風(fēng)向標(biāo)安裝時，要求風(fēng)向標(biāo)的N-S連線的水平投影與風(fēng)機(jī)主軸的水平投影平行，否則風(fēng)向標(biāo)的讀數(shù)就不能反應(yīng)風(fēng)機(jī)主軸與風(fēng)向的偏離角度，影響風(fēng)機(jī)的發(fā)電量并導(dǎo)致風(fēng)機(jī)受到額外的載荷。

目前通常使用的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)方法是用安裝在風(fēng)向標(biāo)安裝座上的激光發(fā)射器發(fā)射激光到機(jī)艙上表面，轉(zhuǎn)動風(fēng)向標(biāo)的安裝座調(diào)整角度使光點(diǎn)移動到選定的靶點(diǎn)，即靶點(diǎn)到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離等于激光發(fā)射器到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離，達(dá)到校準(zhǔn)風(fēng)向標(biāo)的目的。

然而，上述方法需要選定靶點(diǎn)，還需要測量靶點(diǎn)到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離，以及激光發(fā)射器到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離，這需要知道風(fēng)機(jī)主軸的位置，很多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙上表面并非平面，確定風(fēng)機(jī)主軸的位置和選定靶點(diǎn)并測量水平距離并不容易。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種校準(zhǔn)簡單的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)裝置，其包括風(fēng)向標(biāo)，還包括風(fēng)向標(biāo)夾具和方位傳感器，所述風(fēng)向標(biāo)夾具安裝在風(fēng)向標(biāo)的安裝座上并且可繞風(fēng)向標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述風(fēng)向標(biāo)夾具靠風(fēng)向標(biāo)一側(cè)設(shè)有Y形槽，風(fēng)向標(biāo)的舵面固定于Y形槽下部直槽內(nèi)并且使風(fēng)向標(biāo)的舵面與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線重合，所述方位傳感器外形為圓柱體或棱柱體，所述方位傳感器設(shè)置在Y形槽上部V槽內(nèi)，此時方位傳感器的軸線的水平投影與所述風(fēng)向標(biāo)的N-S連線的水平投影平行，所述方位傳感器用于在采集點(diǎn)采集風(fēng)機(jī)主軸的方向并記錄從采集點(diǎn)移動到Y(jié)形槽的過程中方位傳感器的角位移，所述采集點(diǎn)為位于方向平行于風(fēng)機(jī)主軸方向的軸線上或槽上或邊線上；所述方位傳感器內(nèi)部有三軸陀螺儀，用于獲取所述方位傳感器在移動過程中的角位移，所述方位傳感器內(nèi)部還有三軸加速度計，用于獲取所述方位傳感器從采集點(diǎn)移動到Y(jié)形槽的過程中以自身軸線為中心轉(zhuǎn)動的角位移。

進(jìn)一步地，所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀各有一軸與所述方位傳感器的軸線重合或平行。

進(jìn)一步地，所述三軸加速度計的其余兩軸和所述三軸陀螺儀的其余兩軸對應(yīng)平行。

進(jìn)一步地，所述方位傳感器內(nèi)部有寄存單元，用于寄存所述方位傳感器在移動過程中所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述方位傳感器內(nèi)部設(shè)有計算單元，用于根據(jù)所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)，計算出所述方位傳感器在移動始末軸線的水平投影方向的改變量，此改變量即為風(fēng)向標(biāo)的待調(diào)整角度，并在隨后調(diào)整風(fēng)向標(biāo)的過程中實(shí)時計算出剩余待調(diào)整角度。

進(jìn)一步地，所述方位傳感器還有顯示單元，用于顯示所述計算單元計算的結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述采集點(diǎn)為位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上任一水平投影平行于風(fēng)機(jī)主軸水平投影的軸線上或邊線上或槽上。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)方法，其包括以下步驟：

步驟1、將風(fēng)向標(biāo)夾具安裝在風(fēng)向標(biāo)的安裝座上，風(fēng)向標(biāo)的舵面固定于Y形槽下部直槽內(nèi)并且使風(fēng)向標(biāo)的舵面與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線重合，此時風(fēng)向標(biāo)的讀數(shù)為0°；

步驟2、 將方位傳感器放置在采集點(diǎn)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的方位矢量作為第一方位矢量并寄存在寄存單元內(nèi)，所述采集點(diǎn)為位于方向平行于風(fēng)機(jī)主軸方向的軸線上或槽上或邊線上；

步驟3、將方位傳感器移動到風(fēng)向標(biāo)夾具的Y形槽上部的V槽內(nèi)，此時方位傳感器的軸線的水平投影與所述風(fēng)向標(biāo)的N-S連線的水平投影平行，方位傳感器獲取風(fēng)向標(biāo)N-S連線的方位矢量作為第二方位矢量；

步驟4、方位傳感器計算并顯示出第二方位矢量的水平投影與第一方位矢量的水平投影所夾的角度作為風(fēng)向標(biāo)的待調(diào)整角度；

步驟5、將風(fēng)向標(biāo)的安裝座旋轉(zhuǎn)待調(diào)整角度即可。

進(jìn)一步地，所述采集點(diǎn)為位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上任一水平投影平行于風(fēng)機(jī)主軸水平投影的軸線上或邊線上或槽上。

進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)動所述風(fēng)向標(biāo)安裝座的過程中方位傳感器實(shí)時計算并顯示剩余待調(diào)整角度。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是，風(fēng)向標(biāo)夾具使風(fēng)向標(biāo)的舵面與N-S連線重合，并且風(fēng)向標(biāo)夾具上設(shè)有Y形槽可以安放方位傳感器，從而方位傳感器可以獲取N-S連線的方位矢量，與在采集點(diǎn)獲取的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的方位矢量進(jìn)行比較后，方位傳感器計算出N-S連線與主軸在水平面上的偏離角度，根據(jù)此偏離角度校準(zhǔn)風(fēng)向標(biāo)即可。采用本發(fā)明的方法測量簡單，只需要獲取主軸的方向而不需要獲取風(fēng)機(jī)主軸的位置，并且不需要選定靶點(diǎn)和測量靶點(diǎn)到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

參照附圖1，本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)裝置，其包括風(fēng)向標(biāo)，還包括風(fēng)向標(biāo)夾具2和方位傳感器1，所述風(fēng)向標(biāo)夾具2安裝在風(fēng)向標(biāo)的安裝座3上并且可繞風(fēng)向標(biāo)的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述風(fēng)向標(biāo)夾具2靠風(fēng)向標(biāo)一側(cè)設(shè)有Y形槽4，風(fēng)向標(biāo)的舵面6固定于Y形槽4下部直槽內(nèi)并且使風(fēng)向標(biāo)的舵面6與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5重合，所述方位傳感器1外形為圓柱體，所述方位傳感器1設(shè)置在Y形槽4上部V槽內(nèi)，此時方位傳感器1的軸線的水平投影與所述風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5的水平投影平行，所述方位傳感器1用于在采集點(diǎn)采集風(fēng)機(jī)主軸的方向并記錄從采集點(diǎn)移動到Y(jié)形槽4的過程中方位傳感器1的角位移，所述采集點(diǎn)為位于方向平行于風(fēng)機(jī)主軸方向的軸線上。所述方位傳感器1內(nèi)部有三軸陀螺儀，用于獲取所述方位傳感器1在移動過程中的角位移，所述方位傳感器1內(nèi)部還有三軸加速度計，用于獲取所述方位傳感器1從采集點(diǎn)移動到Y(jié)形槽4的過程中以自身軸線為中心轉(zhuǎn)動的角位移， 所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀各有一軸與所述方位傳感器1的軸線重合或平行，所述三軸加速度計的其余兩軸和所述三軸陀螺儀的其余兩軸對應(yīng)平行。所述方位傳感器1內(nèi)部有寄存單元，用于寄存所述方位傳感器1在移動過程中所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)，所述方位傳感器1內(nèi)部有計算單元，用于根據(jù)所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)，計算出所述方位傳感器1在移動始末軸線的水平投影方向的改變量，此改變量即為風(fēng)向標(biāo)的待調(diào)整角度，并在隨后調(diào)整風(fēng)向標(biāo)的過程中實(shí)時計算出剩余待調(diào)整角度，所述方位傳感器1還有顯示單元，用于顯示所述計算單元計算的結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例所述的風(fēng)向標(biāo)夾具2上的Y形槽4，用于夾住風(fēng)向標(biāo)的舵面6，使風(fēng)向標(biāo)的舵面6與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5重合并固定，此時風(fēng)向標(biāo)的讀數(shù)為0°。

參照附圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)方法，其包括以下步驟：

步驟1、將風(fēng)向標(biāo)夾具2安裝在風(fēng)向標(biāo)的安裝座3上，風(fēng)向標(biāo)的舵面6固定于Y形槽4下部直槽內(nèi)并且使風(fēng)向標(biāo)的舵面6與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5重合，此時風(fēng)向標(biāo)的讀數(shù)為0°；

步驟2、 將方位傳感器1放置在采集點(diǎn)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的方位矢量作為第一方位矢量并寄存在寄存單元內(nèi)，所述采集點(diǎn)為位于方向平行于風(fēng)機(jī)主軸方向的軸線上；

步驟3、將方位傳感器1移動到風(fēng)向標(biāo)夾具2的Y形槽4上部的V槽內(nèi)，此時方位傳感器1的軸線的水平投影與所述風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5的水平投影平行，方位傳感器1獲取風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5的方位矢量作為第二方位矢量；

步驟4、方位傳感器1計算并顯示出第二方位矢量的水平投影與第一方位矢量的水平投影所夾的角度作為風(fēng)向標(biāo)的待調(diào)整角度；

步驟5、將風(fēng)向標(biāo)的安裝座3旋轉(zhuǎn)待調(diào)整角度即可，在轉(zhuǎn)動所述風(fēng)向標(biāo)的安裝座3的過程中方位傳感器1實(shí)時計算并顯示剩余待調(diào)整角度。。

本發(fā)明實(shí)施例中的風(fēng)向標(biāo)夾具2使風(fēng)向標(biāo)的舵面6與風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5重合，并且風(fēng)向標(biāo)夾具2上設(shè)有Y形槽4可以安放方位傳感器1，從而方位傳感器1可以獲取風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5的方位矢量，與在采集點(diǎn)獲取的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸的方位矢量進(jìn)行比較后，方位傳感器1計算出風(fēng)向標(biāo)的N-S連線5與主軸在水平面上的偏離角度，根據(jù)此偏離角度校準(zhǔn)風(fēng)向標(biāo)即可。采用本發(fā)明的方法測量簡單，只需要獲取主軸的方向而不需要獲取風(fēng)機(jī)主軸的位置，并且不需要選定靶點(diǎn)和測量靶點(diǎn)到風(fēng)機(jī)主軸的水平距離。

以上只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，一個優(yōu)選示范例。本發(fā)明申請請求保護(hù)的范圍并不只限于所述實(shí)施方式。凡與本實(shí)施例等效的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。