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超声波风速风向仪工作原理

2018-05-02

超声波风速和风向仪是一种测量传感器或测量仪器,它通过使用声波脉冲来测量接收端的时间或频率差来计算风速和风向。

传统的机械风速和方向指示器具有易于磨损的旋转部件。恶劣天气可能会损坏机械结构,灰尘和盐雾也会导致腐蚀。同时,由于存在摩擦,机械风速和方向仪也具有起始风速,并且低于起始值的风速不会驱动螺旋桨或杯旋转。因此,对于低于起始风速的微风,机械风速计将无法测量。为了克服传统风杯式风速和风向仪的固有缺点,新型超声风速和风向仪应运而生。

超声波风速和方向指示器没有移动的机械部件,并由多个超声波传感器代替。从理论上讲,可以测量的风速范围的下限为零,并且没有起动风速;可以根据传感器间距调节风速的上限。

超声波风测量是超声波检测技术在气体介质中的应用。它利用空气中超声波的影响,通过气流(风)的影响来测量风速。声音在空中传播的速度叠加在气流速度上。如果超声波以与风向相同的方向行进,则其速度将增加。相反,如果超声波以与风向相反的方向行进,则其速度将变慢。因此,在固定检测条件下,超声波在空气中传播的速度可以对应于风速函数。通过计算可以获得准确的风速和风向。

与传统的风杯或转子式风速计相比,该测量方法的最大特点是整个风测量系统没有任何机械旋转部件,是一种非惯性测量,因此可以精确测量高频率。自然风中阵风脉动的组成部分。结合现代计算机技术,可以更好地揭示自然风的特征,对提高抗风能力,减少灾害和合理利用风资源具有重要意义。

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