[發明專利]一種風壓傳感器的標定方法與系統

有效

• 申請號: 201610676141.4
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN107764477B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張宏杰;王旭明;楊風利;李亞偉;張星海;李正;周緯;邢海軍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

1.一種風壓傳感器的標定方法，包括：

步驟1，在風洞中恒定風速的均勻流場中，架設已標定過的風速儀與被測風壓傳感器；

步驟2，分別于實驗前、實驗中以及實驗后測量風洞內的溫度、濕度和氣壓，并計算空氣密度ρ及三次空氣密度的平均值

步驟3，將通過步驟2中計算得到的平均值以及被測風壓傳感器測得的風壓時程數據pi通過公式轉化為風速時程數據，其中Ui為由風壓換算到的第i個時刻對應的風速值，pi為被測風壓傳感器測量到的第i個時刻對應的風壓值為空氣密度平均值；

步驟4，利用公式和被測風壓傳感器測得的風壓時程數據，計算轉化為風速時程數據后的平均風速值；利用公式和被測風壓傳感器測得的風壓時程數據，計算轉化為風速時程數據后的脈動風速值,其中Ui為由風壓換算得到的第i個時刻對應的風速值，N為某一采樣時間段內的樣本總數，Umean為與所述采樣時間段內風速樣本對應的平均風速，Urms為與所述采樣時間段內風速樣本對應的脈動風速；

步驟5，利用公式計算風速儀測得的風速時程數據的平均風速值，利用公式計算風速儀測得的風速時程數據的脈動風速值，其中為風速儀測量的第i個時刻對應的風速值，N為某一采樣時間段內的樣本總數，為風速儀測量的所述采樣時間段內風速樣本對應的平均風速，為風速儀測量的所述采樣時間段內風速樣本對應的脈動風速；以及

步驟6，計算風速儀測得的風速時程數據的平均風速值和脈動風速值與被測風壓傳感器測得的風壓時程數據轉化后的風速時程數據的平均風速值Umean和脈動風速值Urms的偏差，以確定被測風壓傳感器的準確性。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟2中，利用公式計算風洞內的空氣密度ρ，其中t為測量得到的風洞內的溫度，p為測量得到的風洞內的大氣壓強,pvap為測量得到的風洞內濕度計算的飽和水汽壓。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟6中，所述偏差包括平均風速值的偏差σmean和脈動風速值的偏差σrms，且平均風速值的偏差σmean的計算公式為脈動風速值的偏差σrms的計算公式為如果計算出的平均風速值的偏差σmean以及脈動風速值的偏差σrms的值均小于5％，則被測風壓傳感器測試數據準確可靠。

4.一種風壓傳感器的標定系統，包括：

已標定過的風速儀，用于產生準確的風速時程數據；在標定被測風壓傳感器時，將已標定過的風速儀與被測風壓傳感器放置在同一風洞中恒定風速的均勻流場中；

溫度濕度氣壓測量單元，用于實驗前、實驗中以及實驗后的溫度、濕度以及氣壓采樣測量，并計算空氣密度及三次空氣密度的平均值

風速轉換單元，利用公式將被測風壓傳感器測量得到的風壓時程數據pi轉換為風速時程數據Ui，其中Ui為由風壓換算到的第i個時刻對應的風速值，pi為被測風壓傳感器測量到的第i個時刻對應的風壓值，為空氣密度平均值；

平均風速計算單元，利用公式和風速轉換單元轉換的風速時程數據Ui，計算被測風壓傳感器測量的被測樣本的平均風速值Umean，利用公式和風速儀測得的風速時程數據計算風速儀測量的被測樣本的平均風速值其中Ui為由風壓換算得到的第i個時刻對應的風速值，為風速儀測量的第i個時刻對應的風速值，N為某一采樣時間段內的樣本總數，Umean為與某一采樣時間段內風速樣本對應的平均風速，為風速儀測量的所述采樣時間段內風速樣本對應的平均風速；

脈動風速計算單元，利用公式和風速轉換單元轉換的風速時程數據Ui，計算被測風壓傳感器測量的被測樣本的脈動風速值Urms，利用公式和風速儀測得的風速時程數據計算風速儀測量的被測樣本的脈動風速值其中Ui為由風壓換算得到的第i個時刻對應的風速值，為風速儀測量的第i個時刻對應的風速值，N為某一采樣時間段內的樣本總數，Urms為與所述采樣時間段內風速樣本對應的脈動風速，為風速儀測量的所述采樣時間段內風速樣本對應的脈動風速；以及

對比單元，用于計算Umean與的偏差σmean以及Urms與的偏差σrms，已確定被測風壓傳感器的準確性，其中σmean的計算公式為

σrms的計算公式為