超聲波風速傳感器測量原理

sensor · 發(fā)表于 2018-11-30 14:52:33

風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，可以廣泛的用于測量溫室，環(huán)保，氣象站以及養(yǎng)殖等場所風速。風速傳感器有很多種分類，主要可以分為皮托管式風速傳感器、螺旋槳風速傳感器、霍耳效應(yīng)電磁風速傳感器、熱線式風速傳感器以及超聲波式風速傳感器等。下面工采網(wǎng)小編就為大家簡單介紹一下超聲波風速傳感器的工作原理。

和傳統(tǒng)的風速傳感器相比，超聲波風速傳感器具有測量精度好、功能多的優(yōu)勢，而且它的探頭的結(jié)構(gòu)比較簡單，在很多應(yīng)用領(lǐng)域中他替代了傳統(tǒng)的風速風向傳感器。所以在一些野外精確測量工作中人們會選擇這種傳感器。

超聲波風速傳感器主要是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風速的測量，聲音在空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同，它的速度會加快;反之，它的速度會變慢。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風速函數(shù)對應(yīng)。通過計算即可得到精確的風速和風向。例如：

經(jīng)過壓差改變原理

在活動方向上設(shè)置一個固定的障礙物(孔板、噴嘴等)，這樣依據(jù)流速不同便會發(fā)作一個壓差。經(jīng)過丈量壓差，能夠轉(zhuǎn)換成流速的丈量。

熱量搬運原理

依據(jù)卡曼渦街理論(見圖一)，在無限界流場中筆直刺進一根無限長的非線性阻力體(即旋渦發(fā)作體C，風速傳感器的探頭橫桿)，當風流流經(jīng)旋渦發(fā)作體C時，在漩渦發(fā)作體邊緣下流側(cè)會發(fā)作兩排交替的、內(nèi)旋的旋渦列(即氣流旋渦)，而旋渦的發(fā)作頻率f正比于流速V，用公式表明如下：

f=StV/d;

因而超聲波風速傳感器就是使用超聲波旋渦調(diào)制的原理來測定旋渦頻率的。

超聲波風速傳感器具有安裝便利、測量精確的優(yōu)勢，而且在很多領(lǐng)域都能靈活運用，大部分的超聲波風速傳感器使用在城市環(huán)境監(jiān)測、風力發(fā)電、氣象監(jiān)測、橋梁隧道、航海船舶、航空機場、各類風扇制造業(yè)、需要抽風排氣系統(tǒng)的行業(yè)等。

關(guān)于超聲波風速傳感器的應(yīng)用法國LCJ Capteurs 超聲波風速傳感器 - CV7-OEM是工釆網(wǎng)最新最精確的堅固型風速傳感器，可通過緊湊的風傳感器實現(xiàn)較高的準確度和連續(xù)的風速風向數(shù)據(jù)收集。無需維護，能夠在最極限條件下達到最高標準操作水平，此外關(guān)于聲音方面，聲音則是在交叉口由流動的物體傳輸。傳輸是是由電子聲學傳感器(1)用超聲波信號(2)在他們之間通信，沿著正交軸，由風速(3)引起聲波傳輸時間不同。法國LCJ Capteurs 超聲波風速傳感器 - CV7-OEM則是在他們之間通信傳輸 4 種不同的測試，然而測試得到的食量頭部風用于計算。結(jié)合測量計算出風速和根據(jù)基軸計算出風向。溫度測量則是用于校準。傳感器的設(shè)計減小傾角的影響(4)（傳感器傾角的影響能被部分校正是由于傳感器空間的形狀）。另一方面CV7 還可以傳輸了4 個獨立的測試數(shù)據(jù)以保證檢查用于頭風矢量計算的正確性，這個方法給出了 0.15m/S的風速靈敏度，卓越的線性度，可達到 40m/S�？蓮V泛應(yīng)用于國防和航空航天氣象領(lǐng)域，比如無人機、地面發(fā)射及回收站、配套氣象站等。

但超聲波風速傳感器的價格相比傳統(tǒng)風速傳感器要貴很多，所以選用風速傳感器的時候根據(jù)實際情況，便于測量就好。