風速風向傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
2025-05-21 14:06:22 來源： 點擊：209 喜歡：0
風無時無刻的影響著我們的生活，到了現(xiàn)代社會，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用來測量風的方向和大小的的風速風向傳感器得到了在氣象監(jiān)測方面得到了廣泛的應(yīng)用。
在氣象領(lǐng)域，對多種自然現(xiàn)象的觀察是通過氣象站來完成的，主要用于測量氣溫、相對濕度、光照度、雨量、風速、風向、氣壓等氣象要素，對于風速風向的監(jiān)測，就依靠風速風向傳感器來解決。
風向傳感器以風向箭頭的轉(zhuǎn)動探測、感受外界的風向信息，并將其傳遞給同軸碼盤，同時輸出對應(yīng)風向相關(guān)數(shù)值的一種物理裝置；它主體采用風向標的機械結(jié)構(gòu)，當風吹向風向標的尾部的尾翼的時候，風向標的箭頭就會指風吹過來的方向。為了保持對于方向的敏感性，同時還采用不同的內(nèi)部機構(gòu)來給風速傳感器辨別方向。
風速傳感器是一種可以連續(xù)測量風速和風量（風量=風速x橫截面積）大小的傳感器。比較常見的風速傳感器是風杯式風速傳感器，最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應(yīng)部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。
聚碳風向傳感器和聚碳風速傳感器是采用聚碳酸酯復(fù)合材料制造的，具有良好的防腐、防侵蝕的特點；能夠保證風速變送器在長期使用無銹琢現(xiàn)象，風向變送器長期使用不變形。
聚碳風向傳感器機械強度大，硬度高，設(shè)備結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過精心設(shè)計及分配，轉(zhuǎn)動慣量小，響應(yīng)靈敏；采用高性能進口軸承，轉(zhuǎn)動阻力小，測量精確；防電磁干擾處理。它采用類似滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，將產(chǎn)生的電阻值的最大值與最小值分別標成360°與0°，當風向標產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的時候，滑動變阻器的滑桿會隨著頂部的風向標一起轉(zhuǎn)動，而產(chǎn)生的不同的電壓變化就可以計算出風向的角度或者方向了。
聚碳風速傳感器外形小巧輕便，具有良好的防電磁干擾功能；采用底部出線的方式，完全杜絕航空插頭橡膠墊老化問題；設(shè)備結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過精心設(shè)計及分配，轉(zhuǎn)動慣量小，響應(yīng)靈敏。它采用三杯設(shè)計理念，使用高性能進口軸承，轉(zhuǎn)動阻力小，測量精確；當風杯轉(zhuǎn)動時，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)換算后得出實際風速值。
如在沙漠、高原地區(qū)的風沙治理工作中，人們需要注意氣流流動的速度與風向的變化，我們把風速風向傳感器安裝在太陽能氣象站中，對風速風向進行監(jiān)測，將數(shù)據(jù)傳給氣象站，氣象整合所有的氣象信息后通過GPRS/4G的方式將數(shù)據(jù)上傳至風沙治理監(jiān)控后臺。
隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，一些新式的風速傳感器如超聲波風速風向變送器也開始在氣象監(jiān)測中使用。現(xiàn)在，隨著人們對風能的重視利用，風向風速傳感器在氣象環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
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