超声波风速传感器测量原理

sensor · 发表于 2018-11-30 14:52:33

风速传感器是一种使用方便，性能好，可靠性高的智能仪器仪表，可以广泛的用于测量温室，环保，气象站以及养殖等场所风速。风速传感器有很多种分类，主要可以分为皮托管式风速传感器、螺旋桨风速传感器、霍耳效应电磁风速传感器、热线式风速传感器以及超声波式风速传感器等。下面工采网小编就为大家简单介绍一下超声波风速传感器的工作原理。

和传统的风速传感器相比，超声波风速传感器具有测量精度好、功能多的优势，而且它的探头的结构比较简单，在很多应用领域中他替代了传统的风速风向传感器。所以在一些野外精确测量工作中人们会选择这种传感器。

超声波风速传感器主要是利用超声波时差法来实现风速的测量，声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快;反之，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。例如：

经过压差改变原理

在活动方向上设置一个固定的障碍物(孔板、喷嘴等)，这样依据流速不同便会发作一个压差。经过丈量压差，能够转换成流速的丈量。

热量搬运原理

依据卡曼涡街理论(见图一)，在无限界流场中笔直刺进一根无限长的非线性阻力体(即旋涡发作体C，风速传感器的探头横杆)，当风流流经旋涡发作体C时，在漩涡发作体边缘下流侧会发作两排交替的、内旋的旋涡列(即气流旋涡)，而旋涡的发作频率f正比于流速V，用公式表明如下：

f=StV/d;

因而超声波风速传感器就是使用超声波旋涡调制的原理来测定旋涡频率的。

超声波风速传感器具有安装便利、测量精确的优势，而且在很多领域都能灵活运用，大部分的超声波风速传感器使用在城市环境监测、风力发电、气象监测、桥梁隧道、航海船舶、航空机场、各类风扇制造业、需要抽风排气系统的行业等。

关于超声波风速传感器的应用法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器 - CV7-OEM是工釆网最新最精确的坚固型风速传感器，可通过紧凑的风传感器实现较高的准确度和连续的风速风向数据收集。无需维护，能够在最极限条件下达到最高标准操作水平，此外关于声音方面，声音则是在交叉口由流动的物体传输。传输是是由电子声学传感器(1)用超声波信号(2)在他们之间通信，沿着正交轴，由风速(3)引起声波传输时间不同。法国LCJ Capteurs 超声波风速传感器 - CV7-OEM则是在他们之间通信传输 4 种不同的测试，然而测试得到的食量头部风用于计算。结合测量计算出风速和根据基轴计算出风向。温度测量则是用于校准。传感器的设计减小倾角的影响(4)（传感器倾角的影响能被部分校正是由于传感器空间的形状）。另一方面CV7 还可以传输了4 个独立的测试数据以保证检查用于头风矢量计算的正确性，这个方法给出了 0.15m/S的风速灵敏度，卓越的线性度，可达到 40m/S。可广泛应用于国防和航空航天气象领域，比如无人机、地面发射及回收站、配套气象站等。

但超声波风速传感器的价格相比传统风速传感器要贵很多，所以选用风速传感器的时候根据实际情况，便于测量就好。