ES2280061T3 - Dispositivo de medicion de velocidad del viento. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medición de velocidad del viento, con una carcasa, un rotor de accionamiento situado en la carcasa, constituido por varias paletas, dispuestas en forma de estrella sobre un plano circular para el giro de un eje del rotor en una dirección de giro predeterminada, con un dispositivo de exploración para reducir la velocidad de giro y la dirección de giro del eje del rotor y para generar señales eléctricas de velocidad de giro, y señales eléctricas de dirección de giro, caracterizado porque al dispositivo de exploración (5) se le ha asignado un elemento de evaluación (6) que, al aparecer las señales de la dirección de giro, que no corresponden a la dirección de giro predeterminada, bloquea la comunicación de las señales de velocidad de giro, desbloqueándose únicamente cuando se han transmitido al elemento de evaluación (6) una pluralidad de señales de dirección de giro consecutivas de la dirección de giro predeterminada.
Description
Dispositivo de medición de velocidad del
viento.
La invención se refiere a un dispositivo de
medición de velocidad del viento con una carcasa, un rotor de
accionamiento situado en la carcasa, constituido por varias paletas,
dispuestas en forma de estrella sobre un plano circular para el
giro de un eje del rotor en una dirección de giro predeterminada,
con un dispositivo de exploración para reducir la velocidad de giro
y la dirección de giro del eje del rotor y para generar señales
eléctricas de velocidad de giro, y señales eléctricas de dirección
de giro.
El dispositivo genérico de medición de velocidad
del viento descrito al principio, se usa para diferentes fines
técnicos. Un campo de uso es, por ejemplo, la vigilancia constante
de la velocidad del viento para proteger edificios y partes de
edificios. Especialmente las marquesinas instaladas en las fachadas
externas de edificios u otros dispositivos de protección solar, se
destruyen inevitablemente con una velocidad del viento elevada,
siempre que no se hayan recogido a tiempo y colocado dentro de
carcasas protectoras. La vigilancia de tales dispositivos de
protección solar tiene lugar, generalmente, a través de los, así
llamados, sistemas de automatización de edificios que, entre otras
cosas, ejecutan un control automático de tales sistemas de
protección solar, dependiendo, por un lado, de la radiación solar,
pero por otro lado de las condiciones adversas del viento. Los que
suministran las señales de mando de los sistemas de automatización
de edificios, en relación con el aumento de la velocidad del viento
en los edificios en cuestión, son los dispositivos de medición de
velocidad del viento descritos al principio. Estos dispositivos de
medición de velocidad del viento también se denominan anemómetros,
y están montados, generalmente, sobre el tejado del edificio que se
ha de vigilar. Esta disposición dificulta o no permite un control
visual del funcionamiento correcto de tales dispositivos de medición
de velocidad del viento mediante inspección visual. Dado que, como
consecuencia de condiciones adversas del viento, especialmente
relacionadas con el aumento de la velocidad del viento, pueden
producirse daños considerables en los edificios, un correcto
funcionamiento de tales dispositivos de medición de velocidad del
viento es fundamental, especialmente en términos de seguridad, para
el perfecto funcionamiento de los citados sistemas de
automatización de edificios.
Un defecto de los citados dispositivos de
medición de velocidad del viento, en principio, puede estar
condicionado por tres causas diferentes. Por un lado, puede que
esté bloqueado el apoyo del rotor de accionamiento o que el
dispositivo de exploración para la reducción de la velocidad de giro
y de la dirección de giro esté defectuoso. Ambas causas conducen a
una transmisión deficiente de las señales eléctricas de la
velocidad de giro y de la dirección de giro, generadas normalmente
a través del dispositivo de exploración. El sistema de
automatización de edificios interpretará, en un primer momento, la
falta de las señales habituales como falta de movimiento del
viento. Para diferenciar uno de los citados fallos del dispositivo
de medición de velocidad del viento de la falta de movimientos del
viento, en la práctica se ha acreditado el procedimiento de poner en
marcha un temporizador asignado al dispositivo de exploración, por
cada impulso de velocidad de giro proporcionado por el rotor de
accionamiento. Si después de un cierto intervalo de tiempo de, por
ejemplo, cincuenta horas, no se ha vuelto a activar el
temporizador, se transmite un mensaje de error al sistema de
automatización del edificio, ya que se ha de partir de la base de
que, incluso en tiempos y regiones de poco viento, se ha de
registrar una ligera brisa, como mucho, después del citado intervalo
de tiempo, que produzca una reacción del rotor de
accionamiento.
Respecto a posibles causas de avería para los
citados dispositivos de medición de velocidad del viento, existe,
sin embargo, otra posibilidad, que hasta ahora no se había
identificado. Si una o varias paletas del rotor de accionamiento
estuvieran dañadas o rotas, si bien es cierto que el rotor ya no se
moverá en la dirección de giro predeterminada, se producirá, sin
embargo, un así llamado movimiento vibratorio del rotor de
accionamiento, especialmente en caso de velocidades de viento
reducidas o medias. Además, un rotor de accionamiento dañado
seguirá direcciones de viento modificadas y, con ello, realizará
igualmente un cierto movimiento de giro.
Tanto el movimiento vibratorio, como también el
movimiento de giro del rotor de accionamiento presente, dentro de
ciertos límites, en los cambios de dirección del viento, al generar
señales de dirección de giro y de velocidad de giro, simula un
correcto funcionamiento del dispositivo de medición de velocidad del
viento, que en realidad no se ha producido, y provoca un
funcionamiento defectuoso del sistema de automatización de
edificios, especialmente si aparecen velocidades elevadas, dado que
dicho sistema no penetra los dispositivos de protección solar que
se han de vigilar.
El documento DE2916504B1 da a conocer un
anemómetro de cruz de paletillas semiesféricas habitual, según el
preámbulo de la reivindicación 1 de la solicitud, y menciona,
además, el reconocimiento de que, en ciertos casos problemáticos,
el rotor de accionamiento (cruz de paletillas semiesféricas) no rota
en su dirección de giro preferente, predeterminada por la simetría
de su construcción.
El documento PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Vol.
1999, Nº 08, del 30 de junio de 1999 (30/06/1999) y el documento
JP11072502AD2, expone un circuito de vigilancia, que emite una señal
de aviso cuando, durante un intervalo de tiempo predeterminado, a
pesar de la calma indicada por el anemómetro (falta de impulsos de
velocidad), un sensor independiente para la dirección vectorial del
viento, aprecia una cantidad mínima de cambios del vector de
dirección del viento. Una inversión de la dirección de giro del
propio eje del rotor del anemómetro, no es registrado por este
dispositivo.
El objetivo de la presente invención es
perfeccionar un dispositivo de medición de velocidad del viento de
tipo genérico, partiendo de la problemática expuesta, de tal manera
que se transmita un mensaje de error a los sistemas de vigilancia y
control conectados posteriormente, incluso en caso de daños en el
rotor de accionamiento.
Este objetivo se consigue, según la invención,
porque al dispositivo de exploración perteneciente al dispositivo
de medición de velocidad del viento se le ha asignado un elemento de
evaluación que, al aparecer las señales de la dirección de giro,
que no corresponden a la dirección de giro predeterminada, bloquea
la comunicación de las señales de velocidad de giro,
desbloqueándose únicamente cuando se han transmitido al elemento de
evaluación una pluralidad de señales de dirección de giro
consecutivas de la dirección de giro predeterminada. Al añadir tal
elemento de evaluación al dispositivo de medición de velocidad del
viento, se puede evaluar selectivamente el movimiento angular del
rotor de accionamiento, dado que, al contrario que el funcionamiento
ininterrumpido, aparece un movimiento oscilante, al fallar una o
varias paletas. Dado que la dirección de giro del rotor de
accionamiento viene predeterminada por la forma y orientación de las
paletas, el elemento de evaluación puede diferenciar de manera
relativamente sencilla una dirección de giro correcta de una
dirección de giro incorrecta. Además, es irrelevante qué tipo de
dispositivo de exploración se use en el dispositivo de medición de
velocidad del viento. Si el registro y transmisión de la dirección
de giro y de la velocidad de giro tienen lugar mediante señales
pulsantes, generadas por contactos, barreras de luz o sensores
magnéticos, o bien existen en forma de señales análogas, por
ejemplo, mediante un generador tacométrico o una conversión de
frecuencia en tensión conectada posteriormente, todo ello no tiene
importancia para la realización de la exposición técnica inventiva,
en tanto que las dos posibles direcciones de giro le sean
transmitidas al elemento de evaluación, en forma de señales
eléctricas de dirección de giro. Con ello, la invención se puede
aplicar en todos los dispositivos de medición de velocidad del
viento, pudiendo instalarse los dispositivos existentes mediante
elementos de evaluación individuales
adaptados.
adaptados.
Además de las reivindicaciones subordinadas
referidas a la reivindicación independiente, se deducen
configuraciones especiales del objeto de la invención.
Se ha comprobado como especialmente ventajoso,
en especial en la nueva concepción de los dispositivos de medición
de velocidad del viento, según la invención, recibir el elemento de
valoración y el dispositivo de exploración íntegramente en la
carcasa del dispositivo de medición de velocidad del viento. De esta
forma, surge una unidad compacta, a partir de la cual sólo es
necesario un enlace eléctrico con el sistema de automatización de
edificios conectado posteriormente, lo que reduce el esfuerzo de
montaje y
fabricación.
fabricación.
Además, se ha comprobado como oportuno que las
señales de dirección de giro proporcionadas al elemento de
evaluación, para desbloquear las señales de velocidad de giro,
correspondan, al menos, a medio giro del rotor de accionamiento en
la dirección de giro predeterminada. De esta forma, se garantiza
que, incluso una fuerte vibración del rotor de accionamiento, como
consecuencia de varias paletas dañadas, no conduzca erróneamente a
que el sistema de automatización del edificio subordine un modo de
trabajo correcto al dispositivo de medición de velocidad del
viento.
A continuación se describe el objeto de la
invención con más detalle, en virtud del dibujo adjunto. El dibujo
muestra esquemáticamente los componentes esenciales del dispositivo
de medición de velocidad del viento según la invención.
Éste presenta una carcasa 1 que, en este ejemplo
de realización, está conformada esencialmente rectangular, y de la
que sobresale, en su lado superior, un eje de rotor 2, en cuyo
extremo superior, más alejado de la carcasa 1, se ha fijado un
rotor de accionamiento 3. Por supuesto, también se puede pensar en
otras formas de carcasa. El rotor de accionamiento 3 consta de
varias paletas 4, dispuestas en forma de estrella sobre un plano
circular, que, en el ejemplo de realización representado, están
configuradas en forma de semicubeta. Naturalmente, para el
funcionamiento del rotor de accionamiento 3, la configuración de las
paletas tiene una importancia secundaria. Únicamente es esencial la
dirección de giro del rotor de accionamiento 3, predeterminada por
las paletas.
En la figura se ve, además, que se ha dispuesto
un dispositivo de exploración 5 en el extremo inferior del eje del
rotor 2, situado dentro de la carcasa, que explora la velocidad de
giro y la dirección de giro del eje del rotor 2 y que, además,
genera señales eléctricas de velocidad de giro y señales eléctricas
de dirección de giro a partir de los impulsos explorados. Tales
dispositivos de exploración son conocidos, en principio, por el
estado de la técnica. La dirección de giro y el movimiento de giro
se pueden comprobar, por ejemplo, mediante contactos, barreras de
luz o sensores magnéticos vibrantes, en los que los conversores de
frecuencia-tensión, conectados posteriormente y
presentes en el dispositivo de exploración, forman las señales
eléctricas de velocidad de giro y de dirección de giro necesarias,
a partir de las señales (vibrantes) de exploración. Dado que existen
diferentes variantes de construcción de dispositivos de exploración
disponibles en el mercado, la representación se ha limitado a una,
así llamada, caja negra.
Según la invención, al dispositivo de
exploración se le ha asignado un elemento de evaluación 6 que, en el
ejemplo de realización representado, se encuentra igualmente dentro
de la carcasa 1. A este elemento de valoración 6 se le transmiten
las señales de velocidad de giro y las señales de dirección de giro
generadas por el dispositivo de exploración 5, a través de
elementos de transmisión apropiados, como el cable. Si en las
señales de dirección de giro aparecen tales, que no corresponden a
la dirección de giro del rotor de accionamiento predeterminadas, el
elemento de evaluación bloquea la comunicación de las señales de
velocidad de giro transmitidas para ello de forma paralela, a un
sistema de automatización del edificio 7, representado igualmente
como caja negra, que se encarga del control, por ejemplo, de
instalaciones de protección solar, que se han dispuesto en el
exterior de edificios, y que no pueden estar expuestas a velocidades
de viento elevadas.
El elemento de evaluación 6, naturalmente, se
puede asignar también al sistema de automatización del edificio,
correspondiendo a una configuración alternativa, lo que es
especialmente ventajoso si no existiera ningún espacio de obra
adicional, dentro de la carcasa del dispositivo de medición de
velocidad del viento utilizado. De forma específica al sistema, sin
embargo, el elemento de evaluación 6 pertenece al dispositivo de
medición de velocidad del viento, puesto que, a la salida del
elemento de evaluación 6, se proporcionan tanto las señales para la
velocidad del viento, como también las señales de fallo, necesarias
como consecuencia de un bloqueo del rotor de accionamiento 3, o
como consecuencia de un daño en la paleta 4 del rotor de
accionamiento 3, para el control del sistema de automatización del
edificio 7.
- 1.
- Carcasa
- 2.
- Eje del rotor
- 3.
- Rotor de accionamiento
- 4.
- Paleta
- 5.
- Dispositivo de exploración
- 6.
- Elemento de evaluación
- 7.
- Sistema de automatización del edificio.
Claims (3)
1. Dispositivo de medición de velocidad del
viento, con una carcasa, un rotor de accionamiento situado en la
carcasa, constituido por varias paletas, dispuestas en forma de
estrella sobre un plano circular para el giro de un eje del rotor
en una dirección de giro predeterminada, con un dispositivo de
exploración para reducir la velocidad de giro y la dirección de
giro del eje del rotor y para generar señales eléctricas de
velocidad de giro, y señales eléctricas de dirección de giro,
caracterizado porque al dispositivo de exploración (5) se le
ha asignado un elemento de evaluación (6) que, al aparecer las
señales de la dirección de giro, que no corresponden a la dirección
de giro predeterminada, bloquea la comunicación de las señales de
velocidad de giro, desbloqueándose únicamente cuando se han
transmitido al elemento de evaluación (6) una pluralidad de señales
de dirección de giro consecutivas de la dirección de giro
predeterminada.
2. Dispositivo de medición de velocidad del
viento según la reivindicación 1, caracterizado porque el
elemento de evaluación (6) y el dispositivo de exploración (5) son
recibidos íntegramente en la carcasa (1) del dispositivo de
medición de velocidad del viento.
3. Dispositivo de medición de velocidad del
viento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque
las señales de dirección de giro proporcionadas al elemento de
evaluación (6) para desbloquear las señales de velocidad de giro
corresponden, al menos, a medio giro del rotor de accionamiento (3)
en la dirección de giro predeterminada.
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