Принцип контроля ультразвукового датчика скорости и направления ветра

Принцип контроля ультразвукового датчика скорости и направления ветра

Вибрация тела источника звука заставляет воздух вокруг него попеременно сжиматься и расширяться, постепенно распространяясь наружу, тем самым образуя звуковую волну, единицей измерения которой является герц (Гц).

Вообще говоря, частота звуковых волн, которые может слышать человеческое ухо, составляет около 20-20 000 Гц. Мы называем звуковые волны ниже 20 Гц инфразвуковыми волнами, а звуковые волны выше 20 000 Гц называются ультразвуковыми волнами.

Ультразвук имеет высокую частоту и большую мощность, его энергия намного больше, чем у обычных звуковых волн, а его длина волны коротка, дифракция незначительна, и он имеет хорошую направленность, поэтому он широко используется в промышленности и медицине. Сегодня давайте поговорим о метеорологическом мониторинге. Как ультразвук контролирует скорость и направление ветра.

Измерительный прибор, который вычисляет скорость и направление ветра, посылая ультразвуковые импульсы и измеряя разницу во времени или частоте (преобразование Доплера) на приемном конце. Мы называем его ультразвуковым передатчиком скорости и направления ветра, который представляет собой применение технологии ультразвукового обнаружения в газообразных средах. 

Скорость распространения звука в воздухе будет накладываться на скорость воздушного потока в направлении ветра; если направление распространения ультразвуковой волны совпадает с направлением ветра, ее скорость будет увеличиваться;

И наоборот, если ультразвуковая волна распространяется в направлении, противоположном ветру, ее скорость замедлится.

Таким образом, при фиксированных условиях обнаружения скорость ультразвуковой волны в воздухе может соответствовать функции скорости ветра, а точные скорость и направление ветра могут быть получены расчетным путем.

В настоящее время с развитием науки и техники в метеорологическом мониторинге широко используются такие приборы контроля скорости и направления ветра, как стрелочный датчик направления ветра, трехчашечный датчик скорости ветра и ультразвуковой датчик скорости и направления ветра.

Как роторный датчик направления ветра, так и трехчашечный датчик скорости ветра разработаны с механической структурой и имеют вращающиеся части. Перед началом мониторинга требуется низкая скорость ветра для запуска. Если скорость ветра ниже начального значения, пропеллер или чаша ветра не могут вращаться. мониторинг; и из-за своих движущихся частей он легко изнашивается и повреждается из-за плохой погоды, поэтому ультразвуковой датчик скорости и направления ветра является хорошим выбором.