【传感器介绍】---风速风向仪

风速风向仪是专为各种大型机械设备研制开发的大型智能风速传感报警设备，其内部采用了先进的微处理器作为控制核心，外围采用了先进的数字通讯技术。系统稳定性高、抗干扰能力强，检测精度高，风杯采用特殊材料制成，机械强度高、抗风能力强，显示器机箱设计新颖独特，坚固耐用，安装使用方便。所有的电接口均符合国际标准。风速风向仪由风速风向监控仪表、风速传感器、风向传感器、连接线缆组成，安装便捷且免调试。风速风向仪具有技术先进，测量精度高，数据容量大，遥测距离远，人机界面友好，可靠性高的优点，广泛用于气象、海洋、环境、机场、港口、工农业及交通等领域。



测试方法
泛地被采用。热式风速计的素子有使用白金线、电热偶、半导体的，但我公司使用白金卷线。白金线的材质在物质上最稳定。因此，长期安定性、以及在温度补偿方面都具有优势。

组成

风速风向仪风速测量部分采用了微机技术，可以同时测量瞬时风速、瞬时风级平均风速、平均风级和对应浪高等参数。它带有数据锁存功能，便于读数。风向部分采用了自动指北装 置，测量时无需人工对北，简化测量操作。本仪器为精密仪器，配备高级铝合金手提仪器箱（外形：300*200*160），为仪器提供良好保护，同时便于携带。本仪器体积小，重量轻，功能全，可广泛用于 农林、环保、海洋、科学考察等领域测量大气的风参数. 1、风向部分：由风向标、风向度盘（磁罗盘）等组成，风向示值由风向指针在风向度盘上的位置来确定。 2、风速部分：采用传统的三环旋转架结构，仪器内的单片机对风速传感器的输出频率进行采样、计算，最后仪器输出瞬时风速、一分钟平均风速、瞬时风级、一分钟平均风 级、平均风速及对应的浪高。测得的参数在液晶显示器上用数字直接显示出来。
风速传感器的感应元件是三杯风组件，由三个碳纤维风杯和杯架组成。转换器为多齿转杯和狭缝光耦。当风杯受水平风力作用而旋转时，通过轴转杯在狭缝光耦中的转动，输出频率的信号。
风向传感器的变换器为码盘和光电组件。当风标随风向变化而转动时，通过轴带动码盘在光电组件缝隙中的转动。产生的光电信号对应当时风向的格雷码输出。传感器的变换器可采用精密导电塑料电位器，从而在电位器活动端产生变化的电压信号输出。

工作原理


是基于冷冲击气流带走热元件上的热量，借助一个调节开关，保持温度恒定，则调节电流和流速成正比关系。当在湍流中使用热敏式探头时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计，甚至在低速时也会出现。因此，风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡。（棱角，重悬，物等）
风速仪的转轮式探头
风速仪的转轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对转轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。风速仪的大口径探头（60mm,100mm)适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速仪的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面积100倍以上的气流。
风速仪在空气流中的定位
风速仪的转轮式探头的正确调整位置，是气流流向平行于转轮轴。在气流中轻轻转动探头时，示值会随之发生变化。当读数达到最大值时，即表明探头处于正确测量位置。在管道中测量时，管道平直部分的起点到测量点的距离应大于是0XD,紊流对风速仪的热敏式探头和皮托管的影响相对较小。
风速仪在管道内气流流速测量
实践证明风速仪的16mm的探头用途最广。其尺寸大小既保证了良好的通透性，又能承受更高达60m/s的流速。 管道内气流流速测量作为可行的测量方法之一，间接测量规程（栅极测量法）适用空气测量。
提供以下规程：
●方形截面栅极，测量普通规格
●圆形截面栅极，测量形心轴线规格
●圆形截面栅极，测量测程线性规格
风速仪在抽气排气中的测量
通气口会极大的变管道内气流相对均衡的分布状态：在自由通气口表面产生高速区，其余部位为低速区，并在栅格上产生旋涡。根据栅格的不同设计方式，在栅格前一定距离处（约20cm ),气流截面较为稳定。在这种情况下，通常采用大风速仪的口径转轮进行测量。因为较大的口径能够对不均衡的流速进行平均，并在较大范围内计算其平均值。
风速仪在抽气孔采用容积流量漏斗进行测量：
即使在抽气处没有栅格的干扰，空气流动的路线也没有方向，并且其气流截面极不均匀。其原因是管道内的局部真空，以漏斗状把空气中抽出在气室中，即使是在距离抽气很近的区域内，也没有一个满足测量条件的位置，可供进行测量操作。如采用带有平均值计算功能的栅极测量法进行测量，并借以确定容积流量法进行测量，并借以确定容积流量等，只有管道或漏斗测量法能够提供可重复测量结果。在这种情况下，不同尺寸的测量漏斗可以满足使用要求。利用测量漏斗可以在片状阀前一定距离处生成一个满足流速测量条件的固定截面，测出定位该截面中心并固定截面，测出定位该截面中心并固定截面，测出定位该截面中心并固定于此。流速测头得到的测量值乘以漏斗系数，即可计算出抽出的容积流量。（如漏斗系数20）
光电型的风向传感器采用低惯性轻金属的风向标响应风向，带动同轴码盘转动，此码盘按格雷码编码并以光电子扫描,输出对应风向的电信号。
光电型的风速传感器采用低惯性风杯，随风旋转，带动同轴截光盘转动，以光电子扫描输出脉冲串，输出相应于转数的脉冲频率对应值，便于采集及处理。强度高，起动好，符合国家气象计量标准；
风向传感器内置电子罗盘，自动定位方向角，即可在固定场所安装，也可以在移动场所（如特种车辆、轮船、钻进平台等）安装；

应用

· 利用热线或热膜探头对低速气流的速度和湍流进行测量；
· 教学演示：如对典型流体动态现象的演示说明；
· 多点测量，应用于如对边界层和连续结构的研究。