超聲波風速風向傳感器監測及其工作原理

2021-01-09 電子發燒友
打開APP
超聲波風速風向傳感器監測及其工作原理

發表於 2020-04-13 14:38:13

風速風向作為重要的氣象要素之一，尤其在航海、應急式車載自動氣象站等的建設中都需要移動式風速風向測量系統；另外，在環境檢測、工業風道檢測以及危險性氣體的測量等工業生產和科學研究中都對移動式測風儀器有著廣泛的應用需要。

在氣象監測中常用的風速風向監測儀有箭頭式風向變送器、三杯式風速變送器以及超聲波風速風向變送器。

旋翼式風向變送器和三杯式風速變送器都採用機械式結構設計，存在轉動部件，監測前需要低風速啟動，若風速低於啟動值將不能驅動螺旋槳或者風杯進行旋轉，就不能進行監測；而且因其存在活動的部件，容易產生磨損，並受到惡劣天氣的損害。

同時，由於摩擦的存在，機械式風速風向儀還存在啟動風速，低於啟動值的風速將不能驅動螺旋槳或者風杯進行旋轉。因此對於低於啟動風速的微風，機械式風速儀將無法測量。為克服傳統風杯式風速風向儀的固有缺點，新型超聲波風速風向儀應運而生。

超聲波風速風向儀是利用發送聲波脈衝，測量接收端的時間或頻率(都卜勒變換)差別來計算風速和風向的測量傳感器或測量儀器。

超聲波風速風向傳感器工作原理

超聲波風速傳感器的工作原理是利用超聲波時差法來實現風速風向的測量。由於聲音在空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加。假如超聲波的傳播方向與風向相同，那麼它的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風向相反，那麼它的速度會變慢。所以，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對應。 通過計算即可得到精確的風速和風向。由於聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；風速傳感器檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產生的影響可以忽略不計。

超聲波風速傳感器它具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點， 而且不需維護和現場校準，能同時輸出風速和風向。客戶可根據需要選擇風速單位、 輸出頻率及輸出格式。也可根據需要選擇加熱裝置（在冰冷環境下推薦使用）或模擬輸出。可以與電腦、數據採集器或其它具有RS485或模擬輸出相符合的採集設備連用。如果需要，也可以多臺組成一個網絡進行使用。

超聲波風速風向儀是一種較為先進的測量風速風向的儀器。 由於它很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用。它將是機械式風速儀的強有力替代品。

超聲波風速傳感器特點：

超聲波風速風向變送器與傳統的機械式風速風向變送器相比，具有以下四大優點：一無慣性測量，無啟動風速限制零風速工作，360°全方位無角度限制，能夠同時獲得風速和風向數值；二採用一體式結構設計，整體無移動部件，外殼採用工程塑料材質，磨損小，使用壽命長；三是採用隨機誤差識別技術，大風下也可保證測量的低離散誤差，使輸出更平穩；四是設備不需要現場校準和維護。

仁科超聲波風速風向變送器在設備頂部配置了四個方向朝下的超聲波探頭，它們能夠在二維平面內循環發送和接收超聲波，以超聲波在空氣中傳播的時差通過內置的微處理器來計算出測量風速和風向的數值，通過集中器將數據以4G/GPRS的通訊方式將數據上傳至監控中心或雲平臺，供用戶查看。

應用範圍廣泛：

氣象、海洋、環境、機場、港口、實驗室、工農業及交通等方面。

隨著物聯網的快速發展，由於超聲波風速風向傳感器能很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用。未來，它將是機械式風速儀的強有力替代品。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 超聲波風速風向傳感器是的風力監測更加智能
    打開APP 超聲波風速風向傳感器是的風力監測更加智能 仁科測控 發表於 2020-06-02 17:16:18 聲源體發生振動引發它周圍的空氣產生交替地壓縮與膨脹
  • 風杯式風速傳感器工作原理與超聲波風速傳感器工作原理介紹
    打開APP 風杯式風速傳感器工作原理與超聲波風速傳感器工作原理介紹 發表於 2020-04-07 11:50:00 風速傳感器大體上分為機械式（主要有螺旋槳式、風杯式）風速傳感器、熱風式風速傳感器、皮托管風速傳感器和基於聲學原理的超聲波風速傳感器。今天我們主要介紹風杯式風速傳感器和超聲波風速傳感器。
  • 風速風向傳感器的測量原理及風速風向傳感器的主要應用領域
    目前，我國各類氣象站監測普遍採用的傳感器，主要有電容式或應變式傳感器構成的氣壓傳感器、電阻式傳感器構成的風向傳感器、基於熱量轉移原理或差壓原理構成的風速傳感器。 其中，風向傳感器是以風向箭頭的轉動探測、感受外界的風向信息，並將其傳遞給同軸碼盤，同時輸出對應風向相關數值的一種物理裝置。風速傳感器是一種可連續測量風速和風量（風量=風速x橫截面積）大小的常見傳感器。
  • 風向風速傳感器的原理
    打開APP 風向風速傳感器的原理 發表於 2017-01-18 16:34:06 1概述 在航空氣象服務中，風向
  • 風速風向傳感器
    隨著傳感器技術的發展，一些新式的風速傳感器如超聲波風速風向變送器也開始在氣象監測中使用。相信在不久的將來，風向風速傳感器會越來越多地應用在建築機械、鐵路、港口、碼頭、電廠、氣象、索道、環境、溫室、養殖等各個領域。
  • 風速傳感器風向傳感器
    導讀 風無時無刻的影響著我們的生活，到了現代社會，隨著科學技術的發展，用來測量風的方向和大小的的風速風向傳感器得到了在氣象監測方面得到了廣泛的應用。
  • 新品發布│南華機電新一代超聲波風速風向監測技術
    其良好的測量瞬時風速功能可以更好地響應快速陣風，且數據精確。新款FAR超聲波風傳感器適用於工廠、電力、港口、廠礦、風電機組等大型機械或者電氣設備的風速風向監測及氣象、海洋、環境、機場、港口、工農業及交通等領域。採用時差測量原理，抗環境幹擾能力強。
  • 國內外的風速風向傳感器總共可以分為哪幾大類
    為了避免這種危險，所有的機場跑道方向要根據當地的主要風向來選擇逆風方向，一是可縮短飛機起飛或是著陸的滑跑距離，二也是相對比較安全。在機場觀測所有的氣象要素中，地面風速風向的數據對於飛機起飛、著陸影響最大，飛機在機場起飛或者降落時,地面的風速和風向不僅影響到飛機運行的平穩性,還影響到飛機在跑道上滑跑距離的長短,從而直接關係到整個飛行活動的安全性。
  • 風速風向傳感器告訴你:為什麼機場告別不能說「一路順風」?
    因為風會影響飛機的姿態角、飛行速度和滑行距離，並且關係著乘客的安全，所以當風速風向不利於飛行時，則會取消航行。就像放風箏，剛開始放風箏時我們總要牽引風箏迎風跑一段距離，目的是增大風箏相對於空氣的速度，使它得到更大的升力而更快地上升。同樣，飛機起飛時．如果有風迎面吹來，在相同速度條件下，其獲得的升力就比無風或順風時大，因此就能較快地離地起飛。
  • 風向風速儀的工作原理和測試方法
    風向、風速儀用於測量瞬時風速風向，具有自動顯示功能。主要由支杆，風標，風杯，風速風向感應器組成，風標的指向即為來風方向，根據風杯的轉速來計算出風速。所以也叫風杯式風向風速儀。　　測試方法　　該方式是測試處於通電狀態下傳感器因風而冷卻時產生的電阻變化，由此測試風速。不能得出風向的信息。
  • 風向風速儀安裝說明和使用說明
    打開APP 風向風速儀安裝說明和使用說明 儀表網 發表於 2020-03-15 18:45:00 風速風向記錄儀又稱風向風速儀，
  • 工作動態丨九仙山:風向風速傳感器保溫防凍結裝置運用效果顯著
    12月中旬以來，冷空氣頻頻入侵我省，位於戴雲山脈九仙山頂峰的氣象觀測站電線出現結冰，而站內風塔上的風向風速傳感器卻沒有被凍結，設備運行良好，數據傳輸準確穩定，這得益於九仙山氣象站自主研發投入使用的風向風速傳感器保溫防凍結裝置。
  • 採用直接時差法的無線超聲波風速風向儀設計
    關鍵詞：超聲波風速風向儀；模擬開關；正弦轉脈衝；TMS320F2812引言 常見的風杯式、風標式風速風向儀因自身機械結構固有的缺陷，測量低風速時靈敏度不高，並且會隨使用時間的增加出現一定程度的老化，在惡劣的工作環境中測量精度和使用壽命均受到較大影響。 超聲波風速風向儀誕生於20世紀80年代，義大利GC Aprilesi等人完成了其原理樣機並驗證了功能可能性。
  • 天津智易時代——風速傳感器
    智易時代ZWIN-YC06-V風速傳感器採用傳統三分杯結構，以聚碳酸酯材料製作而成，使用壓注成型工藝，尺寸公差小，表面精度高，內部電路均經過防護處理，同時採用底部出線設計，整個傳感器具有很高的強度、耐候性、防腐蝕、防水和防雨雪性能。風速傳感器的三個風杯衡量之間呈現120°夾角，有效減少風向的限制，同時產品體積輕巧，摩擦力小，極大的提高靈敏度，確保了測量的穩定性。
  • 風速計原理
    導讀：本文主要介紹的是風速計的原理，感興趣的盆友們快來學習一下吧~~~很漲姿勢的哦~~~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/277038.htm1.風速計原理--簡介　　風速計，顧名思義就是測量空氣流速的儀器
  • 超聲波傳感器原理、特點及用途
    超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波是振動頻率高於20KHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中。
  • 超聲波避障傳感器及超聲波測距傳感器在機器人中的應用
    當然，這就產生了多傳感器信息的融合處理的問題，增大了信息處理的工作量和難度。除了這種傳感器避障方法，還有很多其他方法融合處理多種傳感器信息，讓全自主機器人實現完美避障，比如：超聲波聲波避障控制法能夠實時監測長距離超聲波傳感器，為機器人搜索開闊路徑。當機器人離障礙物還有一定距離時，超聲波傳感器就能夠檢測到相關信息，並據此控制機器人離開。
  • 電導率傳感器的原理_電導率傳感器使用方法
    打開APP 電導率傳感器的原理_電導率傳感器使用方法 發表於 2019-07-02 14:30:11 　　電導率傳感器應用原理
  • 風速傳感器和風量傳感器有什麼不一樣
    風速傳感器和風量傳感器的區別，要從風速和風量說起。風速，是指空氣相對於地球某一固定地點的運動速率，常用單位是m/s ，1m/s =3.6 km/h。風速沒有等級，風力才有等級，風速是風力等級劃分的依據。一般來講，風速越大，風力等級越高，風的破壞性越大。