风速传感器凭借其多种工作原理和诸多优点,在气象观测、农业环境监测、船舶导航、环保监测、温室调控和养殖业等领域得到了广泛应用,其种类众多,原理也有所不同:
1.机械式风速传感器
-螺旋桨式:对准气流的叶片系统受到风压作用产生扭力矩使叶片旋转,其转速与风速成正比。通常通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转来测量风速,且螺旋桨装在风目前部以保证旋转平面始终正对风向。
-风杯式:感应部分由三个或四个圆锥形/半球形空杯组成,固定于支架上。当风吹过时,因各风杯所受风压不同产生压力差导致旋转,风速越大起始压力差越大、加速度越大,转动越快;经过一段时间后达到匀速转动,根据转速可确定风速大小。风杯转动带动同轴多齿截光盘或磁棒转动,产生脉冲信号经计数换算得出实际风速值。
2.超声波式风速传感器:利用声波传播原理,在传感器探头测量区域设置两对呈“十”字交叉排列的超声波探头,通过计算超声波在两点之间的传输时间差来计算风速。此方式可避免温度对声速的影响,实现较为准确的测量。
3.热式风速传感器:以热丝(钨丝或铂丝)或是热膜(铂或铬制成薄膜)为探头,裸露在被测空气中并接入惠斯顿电桥。风吹过探头时使其温度改变,进而影响电阻值,通过检测电阻或电流的平衡关系来检测被测截面空气的流速。
风速传感器的使用注意事项:
1.避免拆卸改装:不要随意拆装或改造风速传感器,以免破坏其内部结构和精度,影响测量准确性。
2.防水防潮保护:虽然部分传感器可室外应用,但不要把探头和风速计本身长时间曝露于雨中存储;若遇到恶劣天气条件,应采取适当的防护措施,防止雨水进入传感器内部造成损坏。
3.遵守操作规程:使用前仔细阅读操作说明书,了解仪器的性能、使用方法和注意事项,并严格按照操作规程进行操作。
4.注意工作环境:应在无强磁场、强电场等干扰的环境中使用,这些外部因素可能会影响传感器的工作性能和测量结果。
5.定期维护保养:定期清洁传感器表面,去除灰尘、污垢等杂质,保持通风良好;检查连接线路是否松动、破损,及时更换老化或损坏的部件;按照厂家规定的时间和要求进行校准和维护,确保传感器始终处于良好的工作状态。
6.防止机械损伤:在搬运、安装和使用过程中,要小心操作,避免碰撞、摔落等机械冲击导致传感器损坏。
7.关注电池电量:如果是采用电池供电的便携式风速传感器,要注意电池电量的使用情况,及时更换电池,以免因电量不足而影响测量工作。
8.数据异常排查:如果发现测量数据明显异常,应及时停止测量,检查传感器是否正常工作,周围环境是否有变化等因素,找出原因并解决问题后再继续测量。