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| 标准编号 | NB/T 10215-2019 (NB/T10215-2019) | | 中文名称 | 风力发电机组 测风传感器 | | 英文名称 | Wind turbines - wind sensor | | 行业 | 能源行业标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 15,130 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 发布机构 | 国家能源局 | NB/T 10215-2019: 风力发电机组 测风传感器
NB/T 10215-2019 英文名称: Wind turbines - wind sensor
中华人民共和国能源行业标准
代替 NB/T 31043 -2012
风力发电机组 测风传感器
国家能源局 发 布
1 范围
本标准规定了风力发电机组测风传感器（以下简称“传感器”）的技术要求、检验方法、检验规则、
标志、包装、运输和贮存等。
本标准适用于风力发电机组用测风传感器系列产品，其它用途的测风传感器可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
4 传感器分类及组成
4.1 分类
传感器分为：旋转式风速传感器、旋转式风向传感器、超声波式传感器。
4.2 组成
4.2.1 旋转式风速传感器一般由旋转体、主体、加热模块、信号转换模块、底座等组成。
4.2.2 旋转式风向传感器一般由旋转体、主体、加热模块、信号转换模块、底座、N 极和 S 极标记等组
成。
4.2.3 超声波式传感器一般由测风腔体、底座、主控模块、加热模块、信号转换模块、超声波换能器模
块等组成。
5 技术要求
5.1 外观与结构
传感器表面应光洁、无损伤、无变形、涂层无脱落。各组件、部件、零件连接应牢固，机械零件表
面无毛刺、无锈蚀，弯曲部位不应有裂纹、褶皱等缺陷。产品商标、印记应完整、清晰、牢固，风向传
感器N极和S极应标识在显著位置。
传感器转动部件应转动灵活、不应有卡滞、异常响声，转动部件不得有明显的轴向跳动、径向摆动。
5.2 互换性
同一型号传感器部件单元应能互换。
5.3 技术参数
5.3.1 旋转式风速传感器技术参数如下：
a) 测量范围：(0～50) m/s、(0～60) m/s、(0～70) m/s 、(0～75) m/s 、(0～80) m/s；
b) 最大允许误差：±0.5 m/s（0～15）m/s、±3%（＞15 m/s）；
c) 分辨力：≤0.1 m/s；
d) 起动风速： ≤0.8 m/s；
e) 输出信号类型：（4～20）mA 、（0～20）mA 、（0～5）V 、（0～10）V、(2～573) Hz；
f) 刷新周期：≤250 ms。
5.3.2 旋转式风向传感器技术参数如下：
a) 测量范围：0°～360°；
b) 最大允许误差：±2.5°；
c) 分辨力：≤1°；
d) 起动风速： ≤0.8 m/s；
e) 输出信号类型：（4～20）mA 、（0～20）mA 、（0～5）V 、（0～10）V；
f) 刷新周期：≤250 ms。
5.3.3 超声波式传感器技术参数如下：
a) 风速测量技术参数：
1) 测量范围：(0～50) m/s、(0～60) m/s、(0～70) m/s 、(0～75) m/s 、(0～80) m/s ；
2) 最大允许误差：±0.5 m/s（0～15）m/s ±3%（＞15 m/s）；
3) 分辨力：≤0.1 m/s；
4) 输出信号类型：（4～20）mA 、（0～20）mA 、（0～5）V 、（0～10）V、(2～573) Hz；
5) 刷新周期：≤250 ms。
b) 风向测量技术参数：
1) 测量范围：0°～360°；
2) 最大允许误差：±2°（在基准点的±10°范围内）、±4°（其余范围）；
3) 分辨力：≤1°；
4) 输出信号类型：（4～20）mA 、（0～20）mA 、（0～5）V 、（0～10）V；
5) 刷新周期：≤250 ms。
5.4 环境适应性
5.4.1 电源适应性
传感器应能在工作电压DC18 V ～30 V范围内正常工作。
5.4.2 抗风强度
传感器应能在测量范围上限120 %风速下保持30 s不损坏，当测量范围上限120 %的风速值超过80 m/s
时，按80 m/s的风速试验。
5.4.3 温度
传感器应能在工作环境温度范围 -40 ℃～+60 ℃内，正常工作。
5.4.4 湿度
传感器应能在工作环境湿度范围 0% RH～100% RH内，正常工作。
5.4.5 老化
传感器在通电状态下经过55 ℃高温老化72 h，接续进行-5 ℃低温老化16 h后，输出信号正常。
5.4.6 融冰
具有抗冰冻功能的传感器，按照GJB 150.22A 中严酷等级:B 级或C 级的要求（根据使用环境选取
严酷等级）。给传感器通电起动融冰功能时，其表面13 mm或37 mm厚的结冰能在-10 ℃环境下25 min或
40 min内融化，转动部件应灵活，输出信号正常。
5.4.7 冻雨
具有抗冰冻功能的传感器，按照GJB 150.22A 中严酷等级: 环境温度-10 ℃、水温0 ℃～3 ℃、降
水速率25 mm/h的要求，传感器在冻雨环境通电的情况下，转动部件应灵活，不应有浮冰结霜等冰冻现
象，输出信号正常。
5.4.8 冰雹
传感器按照GB/T 33235 的要求，应能抗击冰雹直径25 mm、质量7.53 g以23 m/s的速度的撞击，结
构应无破裂、变形和松动现象。
5.4.9 淋雨
传感器按照GB/T 2423.38 中方法Ra1,严酷等级：降雨强度100 mm/h、持续时间60 min、倾斜角度0°
的要求。在淋雨环境中输出信号正常。
5.4.10 盐雾
传感器根据不同防腐蚀能力按照GB/T 2423.17 的要求。严酷等级以持续时间：480 h、720 h、1440
h（海上） 三个档次中的一种（由供需双方协商确定）试验后，用自来水清洗后凉干，目测检验应无腐
蚀产物。
5.4.11 太阳辐射
传感器按照GB/T 2423.24 中程序B 的要求，试验后，结构应无破裂、变形和松动现象，通电检验
输出信号应正常。
5.4.12 低气压
传感器按照GB/T 2423.21 中的试验方法的要求，在大气压为60 kPa（海拔高度约4000 m）的环境
下，通电检验输出信号应正常。
5.4.13 振动
5.4.13.1 传感器按照GB/T 2423.10 中频率范围1 Hz～100 Hz；幅值0.75 mm;循环次数5 次的要求，试
验后，结构应无破裂、变形和松动现象，通电检验输出信号应正常。
5.4.13.2 传感器按照GB/T 2423.56 振动试验方法:2 的要求，试验后，结构应无破裂、变形和松动现象，
通电检验输出信号应正常。
5.4.14 沙尘
传感器按照GB/T 2423.37 中试验方法：Lc1 的要求，试验后，转动部件应灵活，壳体内不应有灰
尘，通电检验输出信号应正常。
5.4.15 冲击
传感器包装件按照GB/T 2423.5 中峰值加速度150 m/s²、脉冲持续时间11 ms的要求，试验后，传感
器结构无破裂、变形和松动现象，通电检验输出信号应正常。
5.4.16 碰撞
传感器包装件按照GB/T 2423.6 中严酷等级：峰值加速度250 m/s2、脉冲持续时间6 ms、三个方向
各1000 次的要求。试验后，传感器结构无破裂、变形和松动现象，通电检验输出信号应正常。
5.4.17 跌落
传感器包装件应符合GB/T 2423.8 中包装件由1 m高处跌落的要求，传感器结构无破裂、变形和松
动现象，通电检验输出信号应正常。
5.4.18 防护等级
5.4.18.1 传感器按照GB/T 4208 中IP第一位特征数字6 的要求。进行防尘试验，试验后，按照GB/T 4208
中的接收条件，传感器壳体内无明显灰尘沉积现象，即认为试验合格。
5.4.18.2 传感器按照GB/T 4208 中IP第二位特征数字5 的要求。进行防水试验，试验后，按照GB/T 4208
中的接收条件，传感器壳体内无明显水迹沉积，即认为试验合格。
5.4.19 电磁兼容性
传感器的电磁兼容性应符合下列要求：
a) 传感器按照 GB/T 17626.2 中严酷等级 4 级的静电放电抗扰度试验，在骚扰中正常或骚扰停止
后自行恢复正常；
b) 传感器按照 GB/T 17626.3 中严酷等级 3 级的射频电磁场辐射抗扰度试验，在骚扰中正常或骚
扰停止后自行恢复正常；
c) 传感器按照 GB/T 17626.4 中严酷等级 3 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，在骚扰中正常或
骚扰停止后自行恢复正常；
d) 传感器按照 GB/T 17626.5 中严酷等级 4 级的浪涌抗扰度试验，在骚扰中正常或骚扰停止后自行
恢复正常；
e) 传感器按照 GB/T 17626.6 中严酷等级 3 级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，在骚扰中正常
或骚扰停止后自行恢复正常；
f) 传感器按照 GB/T 17626.8 中严酷等级 3 级的工频磁场抗扰度试验，在骚扰中正常或骚扰停止后
自行恢复正常。
6 检验方法
6.1 外观检验
通过实际操作、目测或测量器具检查和验证。
6.2 互换性检验
更换传感器各个部件，经过装配后，各项技术参数应能符合要求。
6.3 技术参数检验
6.3.1 旋转式风速传感器技术参数检验包含以下内容：
a) 测量范围和最大允许误差检验:将风速传感器安装在风洞的试验段，在测量范围内选取七个试
验点（推荐值 3 m/s、5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s、30 m/s）及测量范围上限
点，在各检验点待风洞风速稳定后，读取传感器输出的风速值与风洞风速值之差的三次平均值
即为最大允许误差；
b) 起动风速检验:将风速传感器安装在风洞的试验段，起动风洞，从零逐渐增大风速，记录风速
传感器开始并持续转动时的风洞指示风速，重复三次，以算术平均值作为起动风速；
c) 分辨力检验:观测传感器显示设备的末位数值差；
d) 刷新周期检验:用示波器测量输出信号的刷新周期。
6.3.2 旋转式风向传感器技术参数检验包含以下内容：
a) 测量范围和最大允许误差检验有两种方法：
1）方法一：将风向传感器安装在风洞内，起动风洞，设置风速为5 m/s，将传感器调零，用伺
服电机依次旋转传感器角度至30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、
270°、300°、330°、0°，读取传感器输出角度值与伺服电机角度值之差的最大值即为最
大允许误差；
2）方法二：将风向传感器安装在标准度盘中心，调整风向标尖端对准度盘的0°，使传感器的
输出信号为0°，将风向标尖端依次指向30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、
240°、270°、300°、330°、0°，读取传感器输出值并换算成角度值与标准度盘角度值
之差的最大值即为最大允许误差。
b) 起动风速检验：将风向传感器安装在风洞内，调整传感器风向标角度与风洞轴向分别成 30°、
330°，起动风洞，从零逐渐增大风速，记录传感器开始转动并转至±5°范围内时的风洞风速
值，重复三次，以算术平均值作为起动风速；
c) 分辨力检验：观测传感器显示设备的末位数值差；
d) 刷新周期检验：用示波器测量输出信号的刷新周期。
6.3.3 超声波式传感器技术参数检验包含以下内容：
a) 风速测量范围和最大允许误差检验：将传感器的 N 极或 S极标记指向迎风面，在测量范围内选
取七个试验点（推荐值 3 m/s、5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s、30 m/s）及测量
范围上限点，在各检验点待风洞风速稳定后，读取传感器风速值与风洞风速值之差的三次平均
值即为最大允许误差；
b) 风向测量范围和最大允许误差检验：将传感器安装在风洞内，起动风洞，设置风洞风速为 5 m/s，
先进行风向电机位置初始化，将传感器角度调整接近 0°，用伺服电机依次旋转传感器角度至、
30°、60°、90°、120°、150°170°、175°、180°、185°、190°、210°、240°、270°、
300°、330°、0°，读取传感器角度值与服电机角度值之差的最大值即为最大允许误差；
c) 分辨力检验：观测传感器显示设备的末位数值差；
d) 刷新周期检验：用示波器测量输出信号的刷新周期。
6.4 环境适应性试验
6.4.1 电源适应性
用可调稳压电源给传感器供电，使输入工作电压在DC18 V ～30 V范围内变化，传感器应能正常工
作。
6.4.2 抗风强度
将传感器固定在风洞试验段，将风洞调到传感器风速测量范围上限120%的风速值（当风速值超过80
m/s时，按80 m/s的风速）进行试验，保持 30 s。
6.4.3 温度适应性
6.4.3.1依据GB/T 2423.1，将传感器置于高低温试验箱内，给传感器通电，起动试验箱，温度设置到-40 ℃，
保持 16 h。
6.4.3.2 依据 GB/T 2423.2，将......
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