簡述超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器的原理特點和應(yīng)用
風(fēng)既有大小,又有方向,因此風(fēng)的預(yù)報包括風(fēng)速和風(fēng)向兩項。
風(fēng)速,是指空氣相對于地球某一固定地點的運動速率,常用單位是m/s。風(fēng)速是沒有等級的,風(fēng)力才有等級,風(fēng)速是風(fēng)力等級劃分的依據(jù)。一般來講,風(fēng)速越大,風(fēng)力等級越高,風(fēng)的破壞性越大。在氣象上,一般將風(fēng)力大小劃分為十七個等級。
氣象上把風(fēng)吹來的方向確定為風(fēng)的方向。風(fēng)來自北方叫作北風(fēng),風(fēng)來自南方叫作南風(fēng)。當(dāng)風(fēng)向在某個方位搖擺不能肯定方位時,氣象臺站預(yù)報就會加以“偏”字,比如偏南風(fēng)。利用風(fēng)向可以在人們的生活、生產(chǎn)、建廠、農(nóng)業(yè)、交通、軍事等各種領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。
測量風(fēng)速時可以使用測風(fēng)器,風(fēng)壓板揚起所過長短齒的數(shù)目,表示風(fēng)力大小。測量風(fēng)向時可以使用風(fēng)向標(biāo),風(fēng)向標(biāo)對的風(fēng)向箭頭指在哪個方向即表示當(dāng)時刮什么方向的風(fēng)。
同時測量風(fēng)速和風(fēng)向可以使用超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器。超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器是一款基于超聲波原理研發(fā)的風(fēng)速風(fēng)向測量儀器,利用超聲波時差法來實現(xiàn)風(fēng)速風(fēng)向的測量。由于聲音在空氣中的傳播速度會和風(fēng)向上的氣流速度疊加,如果超聲波的傳播方式和風(fēng)向相同,那么它的速度會加快;反之則會變慢。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(fēng)速函數(shù)對應(yīng),通過計算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。
超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器與傳統(tǒng)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器相比,它不需要維護和現(xiàn)場校準(zhǔn), 360°無角度限制,沒有啟動風(fēng)速的限制,可以同時獲得風(fēng)速、風(fēng)向的數(shù)據(jù);無移動部件,磨損小,使用壽命長;采用隨機誤差識別技術(shù),大風(fēng)下也可以保證測量的低離散誤差,使輸出更平穩(wěn)。
超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器安裝也比較簡單方便。
那超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器可以應(yīng)用在哪些方面呢?
超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器可以應(yīng)用在新型能源開發(fā)領(lǐng)域,一些重要的設(shè)備十分容易受到風(fēng)速變化的影響;可以應(yīng)用在工礦領(lǐng)域,為了確保煤礦安全生產(chǎn)的正常進行,相關(guān)部門也推出了針對礦井環(huán)境必須使用風(fēng)速傳感器這類設(shè)備的規(guī)定;可以應(yīng)用在塔式起重機,當(dāng)大風(fēng)影響起重機工作時,它會發(fā)出報警;也可以應(yīng)用于氣象領(lǐng)域和煤礦等。