專利名稱：監(jiān)測傳感器的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測用于檢測介質(zhì)流速的傳感器的方法。本發(fā)明還涉及實施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
測試在一過程中有故障地運行的風速計或者確定其有故障的運行已由JP 11072502得知。在這種情況下，利用計算機并改變風況來評價風速計的信號，比較所評價的數(shù)據(jù)并且由此可以推斷出錯誤信號。
JP 57-198870公開了一種用于風速計的測試裝置，其中在工作條件下測試風速計。US 4331881公開了如何在風力發(fā)電設備中使用風速計，使用來自風速計的信號控制該風力發(fā)電設備。
用于監(jiān)測能夠流動的介質(zhì)的流速的傳感器早已公知。在處理液體過程中以許多變化形式使用定量的流速計。例如，在與氣態(tài)介質(zhì)相關(guān)的許多廣泛變化的結(jié)構(gòu)性的配置中使用風速計，所述氣態(tài)介質(zhì)也包括空氣。
這些傳感器常常暴露于可能不利地影響其可靠操作性能的環(huán)境條件下的位置。例如，安裝在風力發(fā)電設備上的風速計，取決于氣候，無疑會受到結(jié)冰的影響。容易理解的是，這種結(jié)冰的風速計幾乎不能繼續(xù)確定和提供正確的空氣流速數(shù)值。這里，冗余并不能提供令人滿意的解決方案，因為冗余地提供的風速計自然也會受到結(jié)冰作用的影響。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的在于改進在本說明書開頭提出的方法和裝置，使得在沒有提供冗余的傳感器的情況下可監(jiān)測傳感器。
通過使傳感器給出的介質(zhì)流速與用該介質(zhì)運行的設備的至少一個操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)的方法實現(xiàn)上述目的。在該方面，本發(fā)明基于以下認識所述設備不僅基于來自所述的一個傳感器的數(shù)據(jù)進行操作，而且操作常常取決于許多參數(shù)。用這種方式，給定的操作狀態(tài)不依賴于要監(jiān)測的傳感器，而是取決于各個流動條件而發(fā)生。如果現(xiàn)在使一個特征操作參數(shù)與傳感器指示的流速相關(guān)聯(lián)，則由這種相互關(guān)系可以推斷出關(guān)于那些值相互之間是否處于似乎合理的關(guān)系的指示，也就是說所述傳感器是否正在無故障地運行。
通過具有以下部分的裝置進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的一個用于檢測介質(zhì)流速的傳感器、一個用所述介質(zhì)運行的設備和一個用于使由所述傳感器指示的介質(zhì)流速與所述設備的至少一個操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)設備。
在本方法一個優(yōu)選的實施方案中，使來自傳感器的數(shù)據(jù)與多個操作參數(shù)以平行或連續(xù)關(guān)系相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)的平行相關(guān)提高所提供的關(guān)于傳感器功能的信息的可靠性。但是，另一方面，取決于設備的運行狀態(tài)，可以理解，根據(jù)所涉及的各個操作條件，首先使用第一操作參數(shù)進行相關(guān)聯(lián)過程，而且，隨著操作條件改變，利用第二或其他操作參數(shù)進行相關(guān)聯(lián)過程，以便實現(xiàn)盡可能可靠的評估。
在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施方案中，關(guān)聯(lián)設備已經(jīng)集成到所述設備中，因此可以容易地檢測關(guān)聯(lián)過程所需的操作參數(shù)并進行合適的比較。
本發(fā)明的有益的改進在所附的權(quán)利要求書中闡述。


以下參考附圖更詳細描述本發(fā)明實施方案，其中圖1所示為風力發(fā)電設備；圖2所示為風力發(fā)電設備的操作參數(shù)的特征曲線。
具體實施例方式
圖1所示為一種風力發(fā)電設備，其包括一個支架10、安裝在支架10上的吊艙12，在該吊艙12上設有一個具有轉(zhuǎn)子葉片14的用于驅(qū)動發(fā)電機(未示出)的轉(zhuǎn)子，所述發(fā)電機根據(jù)風速產(chǎn)生電能。在吊艙上還提供有一個用于檢測風速的風速計16。
在相應的氣候條件下，特別是在冬天，當風速計無疑會受到結(jié)冰的影響，因此不能正確指示風速的時候，利用與風速計16的讀數(shù)相關(guān)聯(lián)的由風力發(fā)電設備所產(chǎn)生的功率來監(jiān)測風速計16，該功率取決于風速。如果風力發(fā)電設備所產(chǎn)生的功率高于根據(jù)風速計16確定的風速預期的值，則可由此推斷風速計沒有正常工作，因為如果風速不足，則最終不能產(chǎn)生所述的功率。
在圖2中利用特征曲線再一次表示了這種關(guān)系。特征曲線20表示由風力發(fā)電設備產(chǎn)生的功率隨著風速的變化。所以，橫坐標用風速“V”表示，縱坐標用功率“P”表示。從特征曲線中可以看出，功率隨著風速增大而升高，直至在橫坐標上24所標出點達到額定風速。從這里開始，風力發(fā)電設備上產(chǎn)生額定功率。因此，至少對于從曲線的起始到轉(zhuǎn)變點24的范圍，風速與所產(chǎn)生的功率相關(guān)，以便由該相互關(guān)系推斷風速計16是否正常工作。
但是，在達到額定風速后，對于與風速計確定的風速的相互關(guān)系，曲線20不再提供任何可用的指示。但是，現(xiàn)在可以使用葉片角度特征曲線22代替功率特征曲線。從達到額定風速的時刻開始，隨著風速進一步增大，更具體地說，轉(zhuǎn)子葉片的迎風角被改變。這在下部的特征曲線中得到說明這里橫坐標還是用風速V表示，縱坐標用轉(zhuǎn)子葉片的迎風角“a”表示。從該曲線中可以看出，隨著風速增大，迎風角減小。因此，在曲線超過轉(zhuǎn)變點24后，基于轉(zhuǎn)子葉片的迎風角“a”，可以確定風速計16是否仍然指示正確的風速。
應當理解，代替多個操作參數(shù)的連續(xù)使用，這種使用取決于風力發(fā)電設備的操作范圍，也可以同時考慮這些參數(shù)。所以，只要風速低于額定風速，就使用由所述設備產(chǎn)生的電能作為操作參數(shù)使用，同時考查轉(zhuǎn)子葉片14的迎風角。在所述曲線超過轉(zhuǎn)變點24并且因此已經(jīng)超過額定風速之后，使用轉(zhuǎn)子葉片14的迎風角并同時考慮由所述設備產(chǎn)生的功率。
應當理解，根據(jù)本發(fā)明的這種方法和設備不單單可以應用于風力放電設備。在水電站中，所通過的流水量可以與所產(chǎn)生的電能相關(guān)聯(lián)。
這些方法和這種設備甚至還可以用于內(nèi)燃機，以便例如監(jiān)測燃料供給量。這里，燃料的定量流量可以與所產(chǎn)生的(機械)功率相關(guān)聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測用于檢測介質(zhì)流速的傳感器的方法，其特征在于，將由傳感器(16)指示的介質(zhì)流速與用該介質(zhì)運行的設備(10、12、14)的至少一個操作參數(shù)進行比較，所述設備例如是風力發(fā)電設備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，同時和連續(xù)使用多個操作參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)進行對比。
3.用于實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法的裝置，其特征在于，包括用于檢測介質(zhì)流速的傳感器(16)；用所述介質(zhì)運行的設備(10、12、14)，例如一個風力發(fā)電設備；和用于將傳感器(16)指示的介質(zhì)流速與所述設備(10、12、14)的至少一個操作參數(shù)相比較的比較設備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述比較設備集成到所述設備(10、12、14)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，傳感器(16)安裝在所述設備處或設備中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5的任一項所述的裝置，其特征在于，傳感器(16)是風速計形式，且設備(10、12、14)是風力發(fā)電設備形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5的任一項所述的裝置，其特征在于，傳感器(16)是定量通過流量測量裝置形式，且所述設備是水力發(fā)電機或內(nèi)燃機形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測用于檢測介質(zhì)流速的傳感器的方法。本發(fā)明還涉及用于實現(xiàn)該方法的裝置。為了在沒有提供冗余傳感器的情況下可監(jiān)測所述傳感器，使由該傳感器指示的介質(zhì)流速與用該介質(zhì)運行的設備的至少一個操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)。為了該目的，本發(fā)明的裝置包括用于檢測介質(zhì)流速的傳感器、用該介質(zhì)運行的設備和用于使由該傳感器指示的介質(zhì)流速與所述設備的至少一個操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)裝置。
文檔編號F03D11/00GK1589370SQ02823191
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月27日
發(fā)明者艾勞埃斯·烏本 申請人:艾勞埃斯·烏本