了解聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器工作原理

【資料簡介】

聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器 型號：CF3型

聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器向儀是一款全數(shù)字化信號檢測，高精度，可自動加熱除冰雪聲波風(fēng)速風(fēng)向儀。核心聲波探頭均為德國原廠進口。它可以同時進行風(fēng)速，風(fēng)向的實時測量，其內(nèi)部自帶的加熱裝置可以在嚴(yán)冬下保證儀器正常工作，多樣的輸出方式選擇可以滿足不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，令用戶操作使用更簡潔方便。  
1、風(fēng)速風(fēng)向測量  
聲波風(fēng)速風(fēng)向儀使用四個聲波探頭在二維平面內(nèi)循環(huán)發(fā)送和接收聲波,通過聲波在空氣中傳  
播的時差來測量風(fēng)速和風(fēng)向。  
2、自動除雪化冰功能  
為防止冬天室外風(fēng)速風(fēng)向測量造成聲波探頭的凍結(jié)，以至影響測  
量，甚至造成儀器嚴(yán)重損害，在探頭內(nèi)部安裝了可以自動加熱的裝置，使儀器在嚴(yán)寒下仍可正常使用。  
二、工作原理：  
該儀器是利用聲波時差法來實現(xiàn)風(fēng)速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會加快；反之，若聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會變慢。因此，在固定的檢測條件下，聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。通過計算即可得到的風(fēng)速和風(fēng)向。 由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；本風(fēng)速儀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。  
   它具有重量輕、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(zhǔn)，能同時輸出風(fēng)速和風(fēng)向。客戶可根據(jù)需要選擇風(fēng)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(shè)備連用。如果需要，也可以多臺組成一個網(wǎng)絡(luò)進行使用。  
    聲波風(fēng)速風(fēng)向儀是一種較為的測量風(fēng)速風(fēng)向的儀器。 由于它很好地克服了機械式風(fēng)速風(fēng)向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、地正常工作，越來越廣泛地得到使用。它將是機械式風(fēng)速儀的強有力替代品。  
三、應(yīng)用場所：  
主要應(yīng)用于高速公路、氣象、鉆井平臺、航道、港口、風(fēng)力發(fā)電、船舶以及自動氣象站等行業(yè)。  
四、產(chǎn)品特點：  
與傳統(tǒng)的機械式風(fēng)速風(fēng)向儀的磨損較快，維護繁瑣比較，聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的優(yōu)勢在于：  
1、無移動部件，磨損小；  
2、維護少，使用壽命長；  
3、響應(yīng)速度快；  
與目前國內(nèi)外生產(chǎn)的聲波風(fēng)速風(fēng)向儀相比較，LC-CF3型聲波風(fēng)速風(fēng)向儀對聲波的檢測采用全數(shù)字式信號處理方案。  
雖然傳統(tǒng)的模擬信號檢測方式比數(shù)字式信號檢測方式響應(yīng)速度快，成本低，但此方式對器件的穩(wěn)定性，外界的環(huán)境要求很高，難以實現(xiàn)高性能檢測。而風(fēng)速與風(fēng)向的測量對儀器響應(yīng)速度要求不高，但使用環(huán)境范圍廣泛，因此LC-CF3選用全數(shù)字式信號處理方式，更加智能。其優(yōu)點在于： 
1、采用聲波相位補償技術(shù)，精度更高；  
2、采用隨機誤差識別技術(shù)，大風(fēng)下也可保證測量的低離散誤差，使輸出更平穩(wěn)；  
3、針對細雨，濃霧天氣的測量補償技術(shù)，具有更強的環(huán)境適應(yīng)力；  
4、數(shù)字濾波技術(shù)，抗電磁力更強；  
5、無啟動風(fēng)速限制，零風(fēng)速工作，適合室內(nèi)微風(fēng)的測量，無角度限制(360°)，同時獲得風(fēng)  
速、風(fēng)向的數(shù)據(jù)；  
6、測量精度高；性能穩(wěn)定；低功耗不需校準(zhǔn)；  
7、結(jié)構(gòu)堅固，儀器抗腐蝕性強，在安裝和使用時無需擔(dān)心損壞；  
8、合金輕金屬外殼，設(shè)計靈活，輕巧，攜帶輕便，安裝、拆卸容易；  
9、信號接入方便，同時提供數(shù)字和模擬兩種信號；  
10、不需維護和現(xiàn)場校準(zhǔn)， 真正的0～359°工作 (*) 
五、技術(shù)指標(biāo)：  
風(fēng)    速  
測量范圍    0～60 m/s  
測量精度    ±0.2 m/s（當(dāng)風(fēng)速在0～10m/s范圍內(nèi)）＜測量值的±2%（當(dāng)風(fēng)速＞10 m/s）  
分 辨 率    0.01m/s  
風(fēng)    向  
測量范圍    0～360°，無盲區(qū)  
準(zhǔn) 確 性    ±3°  
分 辨 率    1°  
      輸出方式  
模擬方式    兩路4～20mA 必須＜＝500 ohms（包括電纜阻抗）  
數(shù)字方式    RS232；RS485  
      操作電壓  
儀器工作供電    12V  
儀器工作功耗    1W  
普通參數(shù)  
尺    寸    Φ148×138（mm）  
重    量    0.78Kg  
材    料    合金輕金屬  
防護等級    IP66  
存儲溫度    -40～80℃  
工作溫度    -40～70℃  
工作濕度    0～99%RH  
防 冰 凍    參照MILSTD810E  
防 腐 蝕    三個月的鹽霧，冷凝試驗后無腐蝕  
防 沙 塵    參照MILSTD810E  
EMC    IEC61000-4-5  
平均*時間MTBF    長30年  
通訊波特率    9600  
接線說明    總共四根線：紅色DC12V＋；藍色DC12V-；黃色RS485 DA+；綠色RS485 DB-   
指向標(biāo)記    聲波上面有個紅色標(biāo)記的對著北方