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

2020-12-25 電子發燒友

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

風速傳感器是一種可以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。

風杯式風速傳感器工作原理

風杯式風速傳感器，是一種十分常見的風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉軸上。

當風從左方吹來時，風杯1與風向平行，風對風杯1的壓力在最直於風杯軸方向上的分力近似為零。風杯2與3同風向成60度角相交，對風杯2而言，其凹面迎著風，承受的風壓最大；風杯3其凸面迎風，風的繞流作用使其所受風壓比風杯2小，由於風杯2與風杯3在垂直於風杯軸方向上的壓力差，而使風杯開始順時針方向旋轉，風速越大，起始的壓力差越大，產生的加速度越大，風杯轉動越快。

風杯開始轉動後，由於杯2順著風的方向轉動，受風的壓力相對減小，而杯3迎著風以同樣的速度轉動，所受風壓相對增大，風壓差不斷減小，經過一段時間後（風速不變時），作用在三個風杯上的分壓差為零時，風杯就變作勻速轉動。這樣根據風杯的轉速（每秒鐘轉的圈數）就可以確定風速的大小。

當風杯轉動時，帶動同軸的多齒截光碟或磁棒轉動，通過電路得到與風杯轉速成正比 的脈衝信號，該脈衝信號由計數器計數，經換算後就能得出實際風速值。目前新型轉杯風速表均是採用三杯的，並且錐形杯的性能比半球形的好，當風速增加時轉杯能迅速增加轉速，以適應氣流速度，風速減小時，由於慣性影響，轉速卻不能立即下降，旋轉式風速表在陣性風裡指示的風速一般是偏高的成為過高效應（產生的平均誤差約為10%）

超聲波風速傳感器工作原理

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。

風杯式風速傳感器安裝方式

採用法蘭安裝，螺紋法蘭連接使風速傳感器下部管件牢牢固定在法蘭盤上，底盤65mm，在47.1mm的圓周上開四個均6mm的安裝孔，使用螺栓將其緊緊固定在支架上，使整套儀器，保持在最佳水平度，保證風速數據的準確性，法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。

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監測及其工作原理
    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
  • 風速風向傳感器
    為了保持對於方向的敏感性，同時還採用不同的內部機構來給風速傳感器辨別方向。風速傳感器是一種可以連續測量風速和風量（風量=風速x橫截面積）大小的傳感器。比較常見的風速傳感器是風杯式風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。
  • 風向風速傳感器的原理
    昆明機場使用AWOS2000自動氣象觀測系統對包含風向、風速在內的12個氣象要素進行自動觀測，為飛行和空管保障提供了常規和光學類的本場氣象數據。本系統中，在跑道南北各有一套風向、風速傳感器對兩端的風數據進行實時採集，保障風傳感器的正常有效運行，是自動氣象觀測系統維護工作的重要內容之一。
  • 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
    如何測量風速和風向，其實在古代很早就已經出現，著名的諸葛亮借東風火燒壁，就是因為有效地掌握了風向和風速方面的知識，從而取得了軍事的重大勝利。風速風向傳感器作為一種對天氣測量的設備，在各行各業發揮著重要的作用。
  • 風速傳感器風向傳感器
    為了保持對於方向的敏感性，同時還採用不同的內部機構來給風速傳感器辨別方向。風速傳感器是一種可以連續測量風速和風量（風量=風速x橫截面積）大小的傳感器。比較常見的風速傳感器是風杯式風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。
  • 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。
  • 風速傳感器和風量傳感器有什麼不一樣
    風杯式風速傳感器，是一種十分常見的風速傳感器，最早由英國魯賓孫發明。風杯2與3同風向成60度角相交，對風杯2而言，其凹面迎著風，承受的風壓最大;風杯3其凸面迎風，風的繞流作用使其所受風壓比風杯2小，由於風杯2與風杯3在垂直於風杯軸方向上的壓力差，而使風杯開始順時針方向旋轉，風速越大，起始的壓力差越大，產生的加速度越大，風杯轉動越快。
  • 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
  • 傳感器原理
    動態特性---所謂動態特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。　　線性度---通常情況下，傳感器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標。
  • 液位傳感器 工作原理及特點介紹
    原文地址：http://www.pikacn.com/news/20155/2722.html3、靜壓式液位傳感器是利用防爆流量計液體靜壓力的測量原理工作。一般選用矽壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉換成電信號，之後再經放大電路放大和補償電路補償，最後以4～20ma或0～10ma電流方式輸出。
  • 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。
  • 紅外線傳感器原理
    導讀：紅外線想必大家都很熟悉了，紅外線傳感器就是利用紅外線的某些原理製成的，但是紅外線傳感器是如何工作的呢?下面就隨小編一起學習一下紅外線傳感器原理吧。
  • 各類運動傳感器工作原理揭秘
    使這些成為可能的是大量更小、更便宜和更快的新型傳感器。在經過最佳集成後，它們能通過空間和時間精確地跟蹤我們的運動。這些傳感器套件(加速度計、陀螺儀和磁力傳感器)在跟蹤運動方面具有令人吃驚的能力，特別是與如今無所不在的GPS結合在一起之後。但這些微型傳感器的潛力仍未被充分發掘，這裡兩個簡單的原因。
  • 40張動圖看懂各種傳感器工作原理
    ▼直滑式電位器控制氣缸活塞行程▼壓阻式傳感器測量液位的工作原理▼MQN型氣敏電阻結構及測量電路▼氣泡式水平儀的工作原理差動變間隙型電容傳感器的工作原理▼變面積型電容傳感器工作原理▼光柱顯示編碼式液位計原理▼電容式壓力傳感器▼
  • 傳感器原理及應用
    傳感器原理是什麼呢?它在我們的日常生活中又有哪些應用呢?本文將為您解答~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/273704.htm　　傳感器，英文名稱為transducer/sensor，是一種檢測裝置，國家標準GB7665-87對其的定義為：能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件構成。
  • 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。
  • 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。
  • 國內外的風速風向傳感器總共可以分為哪幾大類
    打開APP 國內外的風速風向傳感器總共可以分為哪幾大類 建大仁科_ 發表於 2020-12-25 16:09:22 「一路順風」
  • 差壓傳感器的工作原理及常見應用解析
    差壓傳感器是工業生產中比較常見的測量儀器，由於其測量精度高，已廣泛應用於許多工業生產領域。差壓傳感器的工作原理：來自兩側壓力導管的差壓直接作用在壓力傳感器的雙面隔離膜片上，通過膜片內的密封液傳遞給測量元件，測量元件將測量差壓信號，轉換成相應的電信號，傳遞給轉換器，經放大等處理後成為標準電信號輸出。差壓傳感器通常用於試驗臺、風洞、洩漏檢測系統和其他應用。每個應用領域的工程師都在尋找對其行業重要的傳感器改進。