超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器含義

時(shí)間：2020-12-14作者：河北飛夢(mèng)電子科技有限公司瀏覽：345

風(fēng)速傳感器是一種使用方便，性能好，可靠性高的智能儀器儀表，可以廣泛的用于測(cè)量溫室，環(huán)保，氣象站以及養(yǎng)殖等場(chǎng)所風(fēng)速。風(fēng)速傳感器有很多種分類(lèi)，主要可以分為皮托管式風(fēng)速傳感器、螺旋槳風(fēng)速傳感器、霍爾效應(yīng)電磁風(fēng)速傳感器、熱線式風(fēng)速傳感器以及超聲波式風(fēng)速傳感器等。下面武漢新普惠就為大家簡(jiǎn)單介紹一下超聲波風(fēng)速傳感器的工作原理。

和傳統(tǒng)的風(fēng)速傳感器相比，超聲波風(fēng)速傳感器具有測(cè)量精度好、功能多的優(yōu)勢(shì)，而且它的探頭的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在很多應(yīng)用領(lǐng)域中他替代了傳統(tǒng)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器。所以在一些野外精確測(cè)量工作中人們會(huì)選擇這種傳感器。 超聲波風(fēng)速傳感器主要是利用超聲波時(shí)差法來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量，聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。

若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快；反之，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過(guò)計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。例如： 經(jīng)過(guò)壓差改變?cè)?在活動(dòng)方向上設(shè)置一個(gè)固定的障礙物(孔板、噴嘴等)，這樣依據(jù)流速不同便會(huì)發(fā)作一個(gè)壓差。經(jīng)過(guò)丈量壓差，能夠轉(zhuǎn)換成流速的丈量。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀是利用發(fā)送聲波脈沖，測(cè)量接收端的時(shí)間或頻率(多普勒變換)差別來(lái)計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向的測(cè)量傳感器或測(cè)量?jī)x器。

傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀存在轉(zhuǎn)動(dòng)部件，*產(chǎn)生磨損。機(jī)械結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到惡劣天氣的損害，沙塵和煙霧也會(huì)對(duì)其造成腐蝕。同時(shí)，由于摩擦的存在，機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀還存在啟動(dòng)風(fēng)速，**啟動(dòng)值的風(fēng)速將不能驅(qū)動(dòng)螺旋槳或者風(fēng)杯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此對(duì)于**啟動(dòng)風(fēng)速的微風(fēng)，機(jī)械式風(fēng)速儀將無(wú)法測(cè)量。為克服傳統(tǒng)風(fēng)杯式風(fēng)速風(fēng)向儀的固有缺點(diǎn)，新型超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀應(yīng)運(yùn)而生。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀沒(méi)有活動(dòng)的機(jī)械部件，取而代之的是若干個(gè)超聲波傳感器。理論上可以測(cè)量的風(fēng)速范圍下限為零，不存在啟動(dòng)風(fēng)速；風(fēng)速上限可以根據(jù)傳感器間距進(jìn)行調(diào)整。

超聲測(cè)風(fēng)是超聲波檢測(cè)技術(shù)在氣體介質(zhì)中的一種應(yīng)用，它是利用超聲波在空氣中傳播速度受空氣流動(dòng)(風(fēng))的影響來(lái)測(cè)量風(fēng)速的。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快;反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過(guò)計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。

與常規(guī)的風(fēng)杯或旋翼式風(fēng)速儀相比，這種測(cè)量方法的大特點(diǎn)在于整個(gè)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，屬于無(wú)慣性測(cè)量，故能準(zhǔn)確測(cè)出自然風(fēng)中陣風(fēng)脈動(dòng)的高頻成分，結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，可在較高層次上揭示自然風(fēng)的特性，對(duì)于提高抗風(fēng)減災(zāi)能力和風(fēng)資源的合理利用具有重大意義。

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