超声波风速风向监测

      在气象学中,将风的来向称之为风向,将单位时间内空气移动的水平距离称为风速。在我国历史上,人们很早就开始对风速和风向进行监测,如东汉张衡发明的相风铜鸟,不仅能测风向,还能观测较大的风;随着科学技术的发展,现在主要通过监测仪对风速风向进行实时监测。

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目前,气象监测中使用较多的风向监测仪有电磁式、光电式及电阻式等:

(1)电磁式风向监测仪:利用电磁原理设计,由于原理种类较多,所以结构与有所不同,目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件,其测量精度得到了进一步的提高。

(2)光电式风向监测仪:这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件,并且使用了特殊定制的编码编码,以光电信号转换原理,可以准确的输出相对应的风向信息。

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       (3)电阻式风向监测仪:这种风向传感器采用类似滑动变阻器的结构,将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°,当风向标产生转动的时候,滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动,而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。

       风速传感器是一种直接对风进行测量的设备。根据不同的原理,风速传感器主要分为旋转风杯式风速传感器、风扇式风速仪及热风式风速传感器等。随着传感器技术的发展,基于超声波原理研发的风速风向监测仪也被应用到气象监测中来。

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       我司生产的VMS-3000-CFSFX风速风向变送器就是一款基于超声波原理研发的风速风向监测仪。设备将超声波探头采用顶部倒挂式设计,使它们能够在二维平面内循环发送和接收超声波,并且不受风沙雨雪的干扰,以超声波在空气中传播的时差通过内置的微处理器来计算出测量风速和风向的数值,通过集中器将数据以4G/GPRS的通讯方式将数据上传至监控中心或云平台,供用户查看。

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       电阻式风向变送器和三杯式风速变送器都采用机械式结构设计,存在转动部件,监测前需要低风速启动,若风速低于启动值将不能驱动螺旋桨或者风杯进行旋转,就不能进行监测;与其相比超声波风速风向变送器最大的特点是,它无启动风速限制,能够在零风速的情况下工作,且可以同时获得风速和风向数值,并输出。

       目前对风速风向进行监测的仪器,主要有机械式和超声波式,虽二者之间各有优、缺点,它们都能进行快速而精确测量,所以在选购产品时,可结合具体的使用场所和要求来进行选择。

 


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