超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器技術(shù)文章

聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器 型號(hào)：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(hào)檢測(cè)，可自動(dòng)加熱除冰雪聲波風(fēng)速風(fēng)向儀。核心聲波探頭均為德國(guó)原廠進(jìn)口。它可以同時(shí)進(jìn)行風(fēng)速，風(fēng)向的實(shí)時(shí)測(cè)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(jiǎn)潔方便。  
1、風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量  
聲波風(fēng)速風(fēng)向儀使用四個(gè)聲波探頭在二維平面內(nèi)循環(huán)發(fā)送和接收聲波,通過(guò)聲波在空氣中傳  
播的時(shí)差來(lái)測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向。  
2、自動(dòng)除雪化冰功能  
為防止冬天室外風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量造成聲波探頭的凍結(jié)，以至影響測(cè)  
量，甚至造成儀器嚴(yán)重?fù)p害，在探頭內(nèi)部安裝了可以自動(dòng)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(shí)差法來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)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(huì)加快；反之，若聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過(guò)計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。 由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大；本風(fēng)速儀檢測(cè)兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對(duì)聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。  
   它具有重量輕、沒(méi)有任何移動(dòng)部件、堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)， 而且不需維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，能同時(shí)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)境下推薦使用）或模擬輸出?？梢耘c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(tái)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用。  
    聲波風(fēng)速風(fēng)向儀是一種先進(jìn)的測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向的儀器。 由于它很好地克服了機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、長(zhǎng)久地正常工作，越來(lái)越廣泛地得到使用。它將是機(jī)械式風(fēng)速儀的強(qiáng)有力替代品。  
三、應(yīng)用場(chǎng)所：  
主要應(yīng)用于高速公路、氣象、鉆井平臺(tái)、航道、港口、風(fēng)力發(fā)電、船舶以及自動(dòng)氣象站等行業(yè)。  
四、產(chǎn)品特點(diǎn)：  
與傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀的磨損較快，維護(hù)繁瑣比較，聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的優(yōu)勢(shì)在于：  
1、無(wú)移動(dòng)部件，磨損?。?nbsp; 
2、維護(hù)少，使用壽命長(zhǎng)；  
3、響應(yīng)速度快；  
與目前國(guó)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(duì)聲波的檢測(cè)采用全數(shù)字式信號(hào)處理方案。  
雖然傳統(tǒng)的模擬信號(hào)檢測(cè)方式比數(shù)字式信號(hào)檢測(cè)方式響應(yīng)速度快，成本低，但此方式對(duì)器件的穩(wěn)定性，外界的環(huán)境要求很高，難以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。而風(fēng)速與風(fēng)向的測(cè)量對(duì)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(hào)處理方式，更加精準(zhǔn)智能。其優(yōu)點(diǎn)在于：  
1、采用聲波相位補(bǔ)償技術(shù)，精度更好；  
2、采用隨機(jī)誤差識(shí)別技術(shù)，大風(fēng)下也可保證測(cè)量的低離散誤差，使輸出更平穩(wěn)；  
3、針對(duì)細(xì)雨，濃霧天氣的測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)，具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)力；  
4、數(shù)字濾波技術(shù)，抗電磁干擾能力更強(qiáng)；  
5、無(wú)啟動(dòng)風(fēng)速限制，零風(fēng)速工作，適合室內(nèi)微風(fēng)的測(cè)量，無(wú)角度限制(360°)，同時(shí)獲得風(fēng)  
速、風(fēng)向的數(shù)據(jù)；  
6、測(cè)量精度好；性能穩(wěn)定；低功耗不需校準(zhǔn)；  
7、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，儀器抗腐蝕性強(qiáng)，在安裝和使用時(shí)無(wú)需擔(dān)心損壞；  
8、合金輕金屬外殼，設(shè)計(jì)靈活，輕巧，攜帶輕便，安裝、拆卸容易；  
9、信號(hào)接入方便，同時(shí)提供數(shù)字和模擬兩種信號(hào)；  
10、不需維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)， 真正的0～359°工作 (*) 
五、技術(shù)指標(biāo)：  
風(fēng)    速  
測(cè)量范圍    0～60 m/s  
測(cè)量精度    ±0.2 m/s（當(dāng)風(fēng)速在0～10m/s范圍內(nèi)）＜測(cè)量值的±2%（當(dāng)風(fēng)速＞10 m/s）  
分 辨 率    0.01m/s  
風(fēng)    向  
測(cè)量范圍    0～360°，無(wú)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(hù)等級(jí)    IP66  
存儲(chǔ)溫度    -40～80℃  
工作溫度    -40～70℃  
工作濕度    0～100%RH  
防 冰 凍    參照MILSTD810E  
防 腐 蝕    三個(gè)月的鹽霧，冷凝試驗(yàn)后無(wú)腐蝕  
防 沙 塵    參照MILSTD810E  
EMC    IEC61000-4-5  
平均*時(shí)間MTBF    長(zhǎng)30年  
通訊波特率    9600  
接線說(shuō)明    總共四根線：紅色DC12V＋；藍(lán)色DC12V-；黃色RS485 DA+；綠色RS485 DB-   
指向標(biāo)記    聲波上面有個(gè)紅色標(biāo)記的對(duì)著北方