Effekt av lufttemperatur och barometriskt tryck på vindmätarkalibrering
Anemometerkalibrering utförs vanligtvis i en vindtunnel vid konstant rådande lufttemperatur och atmosfärstryck. Denna kalibrering ligger till grund för vindhastighetsmätningen av masten och kan därför även användas för platsbedömning av potentiella vindkraftsparker. Eftersom miljöparametrar kan påverka en vindmätares prestanda är det absolut nödvändigt att välja en vindmätare som är lämplig för en viss plats. Dessutom är miljöpåverkansmätning viktig för noggrann platsbedömning och kontroll av vindkraftverkens prestanda.
Vindmätare finns i olika noggrannhetsklasser. Den senaste beskriver de olika påverkande parametrar som behöver undersökas vid klassificering av vindmätare. Olika nivåer motsvarar olika driftsområden för dessa påverkande parametrar. Dessa inkluderar lufttemperatur och luftdensitet.
Det antas att förändringar i lufttemperaturen endast påverkar lagerfriktionen. Högre lufttemperatur minskar friktionen och ökar därför varvtalet och vice versa.
Det finns inga ytterligare rekommendationer om hur man ska bedöma förändringar i luftdensitet. Luftdensiteten är en funktion av lufttemperaturen och lufttrycket. För att studera effekten av förändringar i luftdensitet kan antingen lufttemperaturen eller lufttrycket varieras. Om temperaturförändringar används för att justera luftdensiteten under kalibreringen kan det vara svårt att särskilja effekterna av ändrad lufttemperatur och densitet. De mest exakta resultaten erhålls om båda parametrarna, lufttemperatur och lufttryck, kan varieras oberoende av varandra.
I vanliga vindtunnlar kan lufttemperatur och tryck vanligtvis inte ställas in exakt. Därför kan inverkan av dessa miljöförhållanden inte tillförlitligt uppskattas. Här utformas en vindtunnel för forskning i en "Göttinger"-layout, där omgivningstrycket och temperaturen i tunnelkanalerna kan varieras oberoende av varandra.
Kalibreringsmätmetoder för koppanemometrar, propelleranemometrar och ultraljudsmätare. Resultatet av kalibreringen är vindhastigheten indikerad av vindmätaren vid olika temperaturer och/eller olika barometertryck. Kalibreringsresultat kan användas för att uppskatta osäkerheten hos vindsensorer vid mycket låga eller höga temperaturer och/eller höga höjder (lägre temperaturer och lägre densiteter). Dessa resultat är också viktiga för klassificeringen av vindmätare enligt IEC [1].
En tidigare undersökning av effekten av lufttemperaturvariation på koppanemometerlagrets friktion presenteras. I kapitel 3 kommer en teknisk beskrivning av en vindtunnel med variabel luftvolymdensitet att ges, följt av en vindmätarekalibreringsprocedur för variabel lufttemperatur och lufttryck. Osäkerhetsberäkningar introduceras i kapitel 4. Slutligen visas resultaten och slutsatserna för två olika koppanemometrar, vanligen använda och med frekvenssignalutgång, med liknande former.
