Czujnik prędkości wiatru ultradźwiękowego to w pełni cyfrowy instrument do wykrywania sygnału, który można obliczyć za pomocą czasu propagacji ultradźwięków w prędkości wiatru w powietrzu, jest szeroko stosowany w kopalniach, lasach, monitorowaniu pogody i innych dziedzinach. Dzisiaj krótko przedstawię czujnik prędkości wiatru ultradźwiękowego.
Czujnik prędkości wiatru ultradźwiękowego to głównie wykorzystanie metody różnicy czasu ultradźwiękowego do realizacji pomiaru prędkości wiatru, prędkości propagacji dźwięku w powietrzu, a kierunek wiatru zostanie nałożony na prędkość powietrza. Jeśli kierunek propagacji fali ultradźwiękowej jest taki sam jak kierunek wiatru, jej prędkość zostanie przyspieszona; odwrotnie, jej prędkość zostanie spowolniona. Dlatego w ustalonych warunkach wykrywania prędkość propagacji ultradźwiękowej w powietrzu może być odpowiadająca funkcji prędkości wiatru poprzez obliczenie dokładnej prędkości wiatru i kierunku wiatru.
Po zmianie zasady różnicy ciśnień
Stała przeszkoda (płyta otworowa, dysza itp.) jest ustawiona w kierunku aktywnym tak, że różnica ciśnień występuje w zależności od natężenia przepływu. Pomiar różnicy ciśnień można przeliczyć na pomiar natężenia przepływu.
Zasada przenoszenia ciepła
Zgodnie z teorią ulic wirowych Karmana (patrz rysunek 1), w nieskończonym polu przepływu granicznego prosto do nieskończonej długości nieliniowego ciała oporu (tj. wirowego początku ciała C, poprzeczki sondy czujnika prędkości wiatru), medyczny przepływ wiatru przez wirowy początek ciała C, w wirowym początku krawędzi ciała po stronie odpływowej wiru będzie początkiem dwóch rzędów naprzemiennych, wirujących do wewnątrz kolumn wirowych (tj. wirów przepływu powietrza), a wirowy początek częstotliwości f jest porównywany z natężeniem przepływu V, wzór pokazuje następująco.
n(a) Dz.U.
Z powyższego wzoru możemy również wyciągnąć następujące wnioski, gdy czujnik prędkości wiatru i przetwornik są ustawione między blokującym ciałem, gdy przepływ powietrza przez blokujące ciało, pod dwiema kolumnami wirów wytworzonych przez wewnętrzny obrót naprzemiennych wirów, z powodu wiru na ultradźwiękowym blokującym efekcie fali ultradźwiękowej, przetwornik ultradźwiękowy odbierze intensywność ultradźwięków z częstotliwością zmian w wirze, gdy wir nie blokuje fali ultradźwiękowej, intensywność ultradźwięków jest maksymalna; intensywność ultradźwięków jest największa; gdy wir dokładnie blokuje falę ultradźwiękową, intensywność ultradźwięków jest największa. Gdy wir dokładnie blokuje falę ultradźwiękową, otrzymana intensywność fali ultradźwiękowej jest minimalna. Przetwornik ultradźwiękowy odbierze sygnał częstotliwości do modułu konwersji częstotliwości/odpychania elektrycznego, przekształcony na napięcie, oba w liniowo proporcjonalną zależność, to znaczy napięcie i prędkość wiatru w liniowo proporcjonalną zależność. Dlatego ultradźwiękowy czujnik prędkości wiatru wykorzystuje zasadę modulacji wirowej ultradźwięków do określenia częstotliwości wirowej.
Podsumowując powyższe, w wielu miejscach można zaobserwować ultradźwiękowe czujniki prędkości wiatru, które nie tylko dostarczają ludziom danych, ale także zapewniają bezpieczeństwo. Natomiast tradycyjna metoda pomiaru prędkości wiatru i głośności wiatru często charakteryzuje się brakiem dokładności, jest zbyt kosztowna, ma słabą stabilność i inne problemy.