本发明专利技术实施例提供一种空气密度检测装置和方法，该装置包括：对压力进行实时监测的压力传感器、对温度进行实时监测的温度传感器、对湿度进行实时监测的湿度传感器，还包括压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块，所述压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别用于定期同步从压力传感器、温度传感器和湿度传感器采集压力信号、温度信号和湿度信号，还包括接收所述压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别采集的压力信号、温度信号和湿度信号，并根据空气密度与压力、温度和湿度的关系计算空气密度的空气密度计算模块。通过本发明专利技术是实施例可以提供空气密度检测的实时性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风能设备领域，尤其涉及一种空气密度检测装置和空气密度检测方 法。
技术介绍
风能是一种清洁的可再生资源，作为风能利用的主要形式，风力发电是目前技术 最成熟也最具开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。风电设备在将风能 转换为电能的过程中，不仅仅依赖于风速的变化，还紧密依赖于空气密度的变化。因此，在 风场中对空气密度进行实时检测，并根据检测到的实时空气密度信号对风能设备的控制系 统进行修正就显得尤为重要。目前，空气密度的检测方法最常用的是浮力法和温、湿、压法。其中，浮力法是一种 抽空玻璃瓶比较称重的方法，该方法能够较为准确地测量空气的密度，但其测量装置成本 较高，测试过程也较为复杂，使其难以应用在常规测试中。而温、湿、压法是利用测量空气的 温度、湿度和压力，通过查表或计算得出空气密度的方法，这种方法大都采用温度、湿度和 压力参数进行分散测量、人工计算得出空气密度的方式，所以采用该方法的测量过程十分 繁琐，而且由于温度、湿度和压力参数进行分散测量，难以满足风场对空气密度实时检测的 要求。另外现有的空气密度检测装置难以适应风场恶劣的气候环境条件。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供， 能够解决现有技术中获得空气密度的实时性不强和无法应用于风场的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种空气密度检测装置，包括对压力进行实 时监测的压力传感器、对温度进行实时监测的温度传感器、对湿度进行实时监测的湿度传 感器，还包括压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块，所述压力信号采 集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别用于定期同步从压力传感器、温度传 感器和湿度传感器采集压力信号、温度信号和湿度信号，还包括接收所述压力信号采集模 块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别采集的压力信号、温度信号和湿度信号，并 根据空气密度与压力、温度和湿度的关系计算空气密度的空气密度计算模块。优选地，信号输出模块，用于将包含所述空气密度计算模块计算的空气密度的信 号输出。优选地，所述信号输出模块还用于将分别包含用于计算空气密度信号的压力、温 度和湿度的信号与包含该空气密度的信号同步输出。优选地，所述装置还包括与所述温度信号采集模块相连的加热系统和空气密度计 算模块，所述加热系统用于当温度信号采集模块采集的温度信号中包含的温度低于预定的 阈值时，对所述空气密度检测装置进行加热，并将加热过程的温度变化量发送至所述空气 密度计算模块，所述空气密度计算模块还用于将从温度信号采集模块接收的温度信号进行修正，所述修正包括减小所述接收的温度信号中包含的温度值，并且减小量等于所述空气 密度计算模块接收的加热系统加热过程的温度变化量。优选地，所述装置还包括设置在外部的外部防尘系统。这样可以使得空气密度检 测装置能够适用在风场等风沙较大的地区。另一方面，本专利技术实施例还提供一种空气密度检测方法，包括通过压力传感器对压力进行实时监测，通过温度传感器对温度进行实时监测，通 过湿度传感器对湿度进行实时监测；压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度传感器定期同步分别从压力传感 器、温度传感器和湿度传感器采集压力信号、温度信号和湿度信号；空气密度计算模块接收压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模 块分别采集的压力信号、温度信号和湿度信号，并根据空气密度与压力、温度和湿度的关 系，计算空气密度。优选地，该方法还包括通过信号输出模块将包含所述空气密度计算模块计算的 空气密度的信号输出。优选地，该方法还包括将分别包含用于计算空气密度信号的压力、温度和湿度的 信号与包含该空气密度的信号同步输出。优选地，该方法还包括当温度采集模块采集的温度信号中包含的温度低于预定 的阈值时，通过加热系统对空气密度检测装置进行加热；并将加热过程的温度变化量发送 至所述空气密度计算模块；所述空气密度计算模块在计算空气密度之前，将从温度信号采 集模块接收的温度信号进行修正，所述修正包括减小所述接收的温度信号中包含的温度 值，并且减小量等于所述空气密度计算模块接收的加热系统加热过程的温度变化量。这样， 可以使空气密度检测装置能够进一步适应各种恶劣的温度环境。由于本专利技术实施例提供的空气密度检测方法和装置在进行空气密度检测的过程 中，各个传感器是实时进行监测的，而每个信号采集模块从对应的传感器采集信号也是同 步的，这就使得获取的压力信号、温度信号和湿度信号也是同步的，从而使得计算空气密度 的实时性也得到了提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。图1是本专利技术实施例一提供的一种空气密度检测装置的示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种空气密度检测方法的示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例 中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1示出了本专利技术实施例一提供的一种空气密度检测装置，该检测装置包括三个 传感器和对应的信号采集模块，具体地，包括压力传感器101、温度传感器102和湿度传感 器103，以及分别与三个传感器相连的压力信号采集模块104、温度信号采集模块105和湿 度信号采集模块106。压力传感器101用于对压力进行实时监测，例如对风场中的压力进行实时的监 测，温度传感器102用于对温度进行实时监测，例如对风场中的温度进行实时监测，湿度传 感器103用于对湿度进行实时监测。压力信号采集模块104用于从压力传感器101定期采 集压力信号，温度信号采集模块105用于从温度传感器102定期采集温度信号，湿度信号 采集模块106用于从湿度传感器103定期采集湿度信号，并且压力信号采集模块104、温度 信号采集模块105和湿度信号采集模块106虽然是从各自对应的传感器定期采集信号，但 是在每次采集信号时，压力信号采集模块104、温度信号采集模块105和湿度信号采集模块 106都是同步的，由于各个传感器是实时进行监测的，而每个信号采集模块从对应的传感器 采集信号又是同步的，这就使得获取的压力信号、温度信号和湿度信号也是同步的，为进行 空气密度的实时检测提供了数据源上的保证。另外，本专利技术实施例中空气密度检测装置还包括空气密度计算模块107。空气密 度计算模块107与压力信号采集模块104、温度信号采集模块105和湿度信号采集模块106 相连，接收压力信号采集模块104、温度信号采集模块105和湿度信号采集模块106同步采 集的压力信号、温度信号和湿度信号，根据空气密度与压力、温度和湿度的关系，利用采集 到的压力信号、温度信号和湿度信号中分别包含的压力、温度和湿度计算空气密度。例如， 空气密度与压力、温度和湿度的关系模型可以采用下式<formula>formula see o本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空气密度检测装置，其特征在于，包括：对压力进行实时监测的压力传感器、对温度进行实时监测的温度传感器、对湿度进行实时监测的湿度传感器，还包括压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块，所述压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别用于定期同步从压力传感器、温度传感器和湿度传感器采集压力信号、温度信号和湿度信号，还包括接收所述压力信号采集模块、温度信号采集模块和湿度信号采集模块分别采集的压力信号、温度信号和湿度信号，并根据空气密度与压力、温度和湿度的关系计算空气密度的空气密度计算模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾赣生，余铁辉，翁艳，沙友涛，孙启涛，
申请(专利权)人：三一电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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