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超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器

作者:全自動(dòng)六要素氣象站  出處:自動(dòng)氣象站   發(fā)布日期:2021-07-07 01:53:14

  超聲波風(fēng)速計(jì)是一種測(cè)量傳感器或儀器,它通過(guò)發(fā)送聲波并在接收端測(cè)量時(shí)間差或頻率差(多普勒變換)來(lái)計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向。

  超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器利用超聲波在空氣中傳播速度的差異,在無(wú)風(fēng)和風(fēng)的情況下測(cè)量風(fēng)速。它的精度高,但價(jià)格比機(jī)械風(fēng)速計(jì)貴。

  超聲波測(cè)風(fēng)是超聲波檢測(cè)技術(shù)在氣體介質(zhì)中的應(yīng)用。它利用氣流(風(fēng))對(duì)超聲波在空氣中傳播速度的影響來(lái)測(cè)量風(fēng)速。與傳統(tǒng)的風(fēng)杯或轉(zhuǎn)子風(fēng)速計(jì)相比,這種測(cè)量方法最大的特點(diǎn)是整個(gè)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,屬于慣性測(cè)量,因此可以精確測(cè)量自然風(fēng)中陣風(fēng)脈動(dòng)的高頻分量。結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),可以在更高層次上揭示自然風(fēng)的特征,對(duì)提高抗風(fēng)減災(zāi)能力和合理利用風(fēng)資源具有重要意義。

  原理

  聲音在空氣中的傳播速度將與風(fēng)中的氣流速度疊加。如果超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同,其速度會(huì)加快;相反,如果超聲波沿與風(fēng)向相反的方向傳播,其速度會(huì)變慢。因此,在固定的檢測(cè)條件下,超聲波在空氣中的傳播速度可以對(duì)應(yīng)于風(fēng)速函數(shù)。通過(guò)計(jì)算可以得到準(zhǔn)確的風(fēng)速和風(fēng)向。因?yàn)槁暡ㄔ诳諝庵袀鞑r(shí),其速度受溫度影響很大;風(fēng)速計(jì)在兩個(gè)通道上探測(cè)到兩個(gè)相反的方向,因此溫度對(duì)聲速的影響可以忽略不計(jì)。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器

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