風速傳感器是一種可以連續(xù)測量風速和風量(風量=風速x橫截面積)大小的常見傳感器。風速傳感器大體上分為機械式(主要有螺旋槳式、風杯式)風速傳感器、熱風式風速傳感器、皮托管風速傳感器和基于聲學原理的超聲波風速傳感器。今天我們主要介紹風杯式風速傳感器和超聲波風速傳感器。
風杯式風速傳感器工作原理
風杯式風速傳感器,是一種十分常見的風速傳感器,最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上,杯的凹面順著一個方向排列,整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉軸上。
當風從左方吹來時,風杯1與風向平行,風對風杯1的壓力在最直于風杯軸方向上的分力近似為零。風杯2與3同風向成60度角相交,對風杯2而言,其凹面迎著風,承受的風壓最大;風杯3其凸面迎風,風的繞流作用使其所受風壓比風杯2小,由于風杯2與風杯3在垂直于風杯軸方向上的壓力差,而使風杯開始順時針方向旋轉,風速越大,起始的壓力差越大,產(chǎn)生的加速度越大,風杯轉動越快。
風杯開始轉動后,由于杯2順著風的方向轉動,受風的壓力相對減小,而杯3迎著風以同樣的速度轉動,所受風壓相對增大,風壓差不斷減小,經(jīng)過一段時間后(風速不變時),作用在三個風杯上的分壓差為零時,風杯就變作勻速轉動。這樣根據(jù)風杯的轉速(每秒鐘轉的圈數(shù))就可以確定風速的大小。
當風杯轉動時,帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉動,通過電路得到與風杯轉速成正比 的脈沖信號,該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù),經(jīng)換算后就能得出實際風速值。目前新型轉杯風速表均是采用三杯的,并且錐形杯的性能比半球形的好,當風速增加時轉杯能迅速增加轉速,以適應氣流速度,風速減小時,由于慣性影響,轉速卻不能立即下降,旋轉式風速表在陣性風里指示的風速一般是偏高的成為過高效應(產(chǎn)生的平均誤差約為10%)
山東仁科風速傳感器,外形輕便,便于攜帶和組裝,設備為聚碳材料,在防腐防銹的同時克服ABS塑料易老化的問題。設備底出線與側出線兩種安裝方式兼容,輸出信號脈沖/485/模擬量出廠可選,被廣泛應用于溫室、環(huán)境保護、氣象站、船舶、碼頭、養(yǎng)殖等環(huán)境的風速測量。
超聲波風速傳感器工作原理
超聲波風速傳感器的工作原理是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風速的測量。由于聲音在空氣中的傳播速度,會和風向上的氣流速度疊加。假如超聲波的傳播方向與風向相同,那么它的速度會加快;反之,若超聲波的傳播方向若與風向相反,那么它的速度會變慢。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速函數(shù)對應。 通過計算即可得到精確的風速和風向。由于聲波在空氣中傳播時,它的速度受溫度的影響很大;風速傳感器檢測兩個通道上的兩個相反方向,因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。
山東仁科超聲波風速傳感器具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點, 而且不需維護和現(xiàn)場校準,能同時輸出風速和風向。客戶可根據(jù)需要選擇風速單位、 輸出頻率及輸出格式。也可根據(jù)需要選擇加熱裝置(在冰冷環(huán)境下推薦使用)或模擬輸出。可以與電腦、數(shù)據(jù)采集器或其它具有RS485或模擬輸出相符合的采集設備連用。如果需要,也可以多臺組成一個網(wǎng)絡進行使用。