超聲波風速風向儀設計

1、超聲波風速風向儀設計超聲波風速風向儀設計1.研究背景及意義風速測量在工業(yè)生產(chǎn)和科學實驗中都有廣泛的應用，尤其在氣象領(lǐng)域，風速測量更有著重要的價值。風速測量，常用的儀表有杯狀風速計、翼狀風速計、熱敏風速計和超聲波風速計。杯狀風速計和翼狀風速計使用方便，但其惰性和機械摩擦阻力較大，只適合于測定較大的風速。熱敏風速計利用熱敏探頭，其工作原理是基于冷沖擊氣體帶走熱元件上的熱量，借助一個調(diào)節(jié)開元器件保持溫度恒定，此時調(diào)節(jié)電流和流速成正比。這種測量

2、方法需要人為的干預，而且此儀表在湍流中使用時，來自各個方向的氣流同時沖擊熱元件，會影響到測量結(jié)果的準確性。現(xiàn)階段常采用基于超聲波傳播速度受風速影響因而增減原理制成的超聲波風速儀表，與其它各類儀表相比較，其優(yōu)勢在于：安裝簡單，維護方便；不需要考慮機械磨損，精度較高；不需要人為的參與，可完全智能化。2.國內(nèi)外研究歷史及發(fā)展狀況超聲波可用于測量，是因為在超聲波在傳播過程中，會加載流體的流速信息，這些信息經(jīng)過分離處理，便可以得到流體的流速。７０

3、年代中后期，大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，高精度的時間測量成為一件輕而易舉的事情，再加上高性能的、動作非常穩(wěn)定的ＰＬＬ（鎖相環(huán)路）技術(shù)的應用，使得超聲波流量計的穩(wěn)定可靠性得到了初步的保證。同時為了消除聲速變化對測量精度的影響，出現(xiàn)了頻差法、鎖相頻差法等。該類方法測量周期短，響應速度快，而且?guī)缀跬耆寺曀賹y量精度的影響。８０年代，超聲波測量出現(xiàn)了新的方法，比如射束位移法、多普勒法和相關(guān)噪聲法等等。９０年代才真正實現(xiàn)了高精度超聲波氣體

4、流量計。從國內(nèi)、外超聲波氣體測量發(fā)展來看，國外機構(gòu)開展這項工作的時間較早，到現(xiàn)在為止已經(jīng)形成較為成熟的產(chǎn)品。當今世界，超聲波流量計用于氣體流量計的研究與開發(fā)方面，荷蘭的工nstromet公司、英國的Dnaiel公司以及美國的Cnotrolotmo公司均做出了大量的工作并取得了較好的應用效果，其銷售份額也排在前幾位。日本在超聲波氣體流量計的設計方面也具有很大的優(yōu)勢，在消除管外傳播時間、提高儀器精度和縮短響應時間方面有獨到之處。我國的超信號

5、輸出RS232、RS485、RS422、CANBUS或420mA（4mA：0ms；20mA：60ms）數(shù)據(jù)格式：NMEA0183$WIMWVxxx(風向)Rxxx.xx(風速)MACC工作電壓9～32VDC；可定制使用環(huán)境存儲溫度50～80℃使用溫度40～70℃防護等級IP65物理尺寸200200240mm3150150180mm36060100mm3安裝適合風桿直徑：50mm適合風桿直徑：50mm適合風桿直徑：40mm重量2Kg1Kg

6、2產(chǎn)品具體優(yōu)勢與特點如下：★超聲波技術(shù)，測量精度高多個超聲波探頭在測量空間內(nèi)實時發(fā)送、接收超聲波信號，確保參數(shù)實時高效；嚴格的單機測試技術(shù)確保測量精度高于國內(nèi)同類產(chǎn)品?！锶虘B(tài)設計，使用壽命長優(yōu)勢的材料，精密的工藝，全固態(tài)設計，使整機無任何轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)更堅固，能抗海水、鹽霧腐蝕，使用壽命長?！餆o環(huán)境要求，全天候工作儀器內(nèi)置自動溫控保護裝置，防止極端寒冷條件下冰雪凍結(jié)超聲波探頭造成的測量性能下降，確保儀器可以在任何環(huán)境條件下全天候工作。