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风速传感器的分类及原理

发布时间:2020-07-09 16:34 人气: 来源:仁科风速风向传感器

  从科学的角度来说,风常指空气的水平运动分量,包括方向和大小,即风向和风速,风向是指风吹来的方向,风速是指是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率。测量风速的设备主要是用风速传感器,风速传感器的分类大体上可以分为机械式(主要有螺旋桨式、风杯式)、超声波风速传感器基于声学原理的超声波风速传感器。

  一、风杯式风速传感器工作原理

  风杯式风速传感器,又称三杯式风速传感器,是一种非常常见的传感器,是由英国的鲁宾孙最早发明的。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上,杯的凹面顺着一个方向排列,整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。

风杯式风速传感器

  当风从左方吹来时,风杯1与风向平行,风对风杯1的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零。风速越大,起始的压力差越大,产生的加速度越大,风杯转动越快。根据风杯的转速(每秒钟转的圈数)就可以确定风速的大小。当风杯转动时,带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动,通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号,该脉冲信号由计数器计数,经换算后就能得出实际风速值。

  二、螺旋桨式风速传感器工作原理

  我们知道电扇由电动机带动风扇叶片旋转,在叶片前后产生一个压力差,推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反,对准气流的叶片系统受到风压的作用,产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式传感器通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转来测量风速,螺旋桨一般装在一个风标的前部,使其旋转平面始终正对风的来向,它的转速正比于风速。

  三、超声波风速传感器工作原理

  超声测风是超声波检测技术在气体介质中的一种应用,它是利用超声波在空气中传播速度受空气流动(风) 的影响来测量风速的。与常规的风杯或旋翼式风速仪相比这种测量方法的最大特点在于整个测风系统没有任何机械转动部件,属于无惯性测量,故能准确测量出自然风中阵风脉动的高频成分。超声波风速风向传感器使用四个超声波探头在二维平面内循环发送和接收超声波,通过超声波在空气中传播的时差来测量风速和风向。

超声波风速传感器

  超声波风速传感器它具有重量轻、没有任何移动部件、坚固耐用的特点, 而且不需维护和现场校准,能同时输出风速和风向。客户可根据需要选择风速单位、输出频率及输出格式。可以与电脑、数据采集器或其它具有RS485或模拟输出相符合的采集设备连用。

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