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超声波风速仪的工作原理分析


发布日期:[2019-02-27] 共阅[318]次
  工作原理
  超声波风速仪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,故能准确测出自然风中阵风脉动的高频成分,结合现代计算机技术,可在更高层次上揭示自然风的特性对于提高抗风减灾能力和风资源的合理利用有重大意义。
  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,若超声波的传播方向若与风向相反,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。通过计算即可得到的风速和风向。由于声波在空气中传播时,它的速度受温度的影响很大;风速仪检测两个通道上的两个相反方向,因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。
  由于没有机械转动部件,不存在机械磨损、阻塞、冰冻等问题,同时也没有“机械惯性”,可捕捉瞬时的风速变化,不仅可测出常规风速(平均风速) ,也可测得任意方向上的风速分量,尤其可测出风速中的高频脉动成分。

 

 
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