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    超聲波風速風向儀的工作原理

    更新時間:2024-12-23    文章來源:校園氣象站

      超聲波風速風向儀是一種測量傳感器或儀器,通過發送聲波并測量接收端的時間差或頻率差來計算風速和風向。

      傳統的機械風速計有旋轉部件,容易磨損。惡劣天氣可能會損壞機械結構,灰塵和鹽霧也可能導致腐蝕。同時,由于摩擦,機械風速計仍有啟動風速,低于啟動值的風速不會帶動螺旋槳或風杯轉動。因此,機械風速計無法測量起始風速以下的微風。為了克服傳統風杯風速計的固有缺點,一種新型的超聲波風速計應運而生。

      超聲波風速風向儀沒有移動的機械部件,而是幾個超聲波傳感器。理論上可測風速范圍的下限為零,沒有起始風速;風速上限可根據傳感器間距進行調整。

      超聲波測風是超聲波檢測技術在氣體介質中的應用,利用氣流(風)對超聲波在空氣中傳播速度的影響來測量風速。聲音在空氣中的傳播速度將與風中的氣流速度疊加。如果超聲波的傳播方向與風向相同,其速度會加快;相反,如果超聲波的傳播方向與風向相反,其速度就會變慢。因此,在固定的檢測條件下,超聲波在空氣中傳播的速度可以對應于風速函數。通過計算可以得到準確的風速和風向。

      與傳統的風杯或轉子風速計相比,這種測量方法最大的特點是整個測風系統沒有機械轉動部件,屬于慣性測量,因此可以精確測量自然風中陣風脈動的高頻分量。結合現代計算機技術,可以在更高層次上揭示自然風的特征,對提高抗風減災能力和合理利用風資源具有重要意義。

    超聲波風速風向儀的工作原理

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