風速風向儀

風速風向儀是專為各種大型機械設備研製開發的大型智慧型風速感測報警設備，其內部採用了先進的微處理器作為控制核心，外圍採用了先進的數字通訊技術。系統穩定性高、抗干擾能力強，檢測精度高，風杯採用特殊材料製成，機械強度高、抗風能力強，顯示器機箱設計新穎獨特，堅固耐用，安裝使用方便。所有的電接口均符合國際標準。風速風向儀由風速風向監控儀表、風速感測器、風向感測器、連線線纜組成，安裝便捷且免調試。風速風向儀具有技術先進，測量精度高，數據容量大，遙測距離遠，人機界面友好，可靠性高的優點，廣泛用於氣象、海洋、環境、機場、港口、工農業及交通等領域。

基本介紹

• 中文名：風速風向儀
• 外文名：Anemoclinograph
• 測量範圍 ：0～70m/s 0～360°
• 最大迴轉半徑： 90 m m 365 m m
• 分 辨 率： 0.1 m/s 5.6°（ 2.8°）

測試方法

該方式是測試處於通電狀態下感測器因風而冷卻時產生的電阻變化，由此測試風速。不能得出風向的信息。除攜帶容易方便外，成本性能比高，作為風速計的標準產品廣泛地被採用。熱式風速計的素子有使用白金線、電熱偶、半導體的，但我公司使用白金卷線。白金線的材質在物質上最穩定。因此，長期安定性、以及在溫度補償方面都具有優勢。

組成

風速風向儀風速測量部分採用了微機技術，可以同時測量瞬時風速、瞬時風級平均風速、平均風級和對應浪高等參數。它帶有數據鎖存功能，便於讀數。風向部分採用了自動指北裝 置，測量時無需人工對北，簡化測量操作。本儀器為精密儀器，配備高級鋁合金手提儀器箱（外形：300*200*160），為儀器提供良好保護，同時便於攜帶。本儀器體積小，重量輕，功能全，可廣泛用於 農林、環保、海洋、科學考察等領域測量大氣的風參數. 1、風向部分：由風向標、風向度盤（磁羅盤）等組成，風向示值由風向指針在風向度盤上的位置來確定。 2、風速部分：採用傳統的三環旋轉架結構，儀器內的單片機對風速感測器的輸出頻率進行採樣、計算，最後儀器輸出瞬時風速、一分鐘平均風速、瞬時風級、一分鐘平均風 級、平均風速及對應的浪高。測得的參數在液晶顯示器上用數字直接顯示出來。 1、風速技術指標測量範圍0～30m/s 起動風速0.8m/s測量精度±（0.3+0.03v）m/s（v指示風速）風速參數瞬時風速、平均風速、瞬時風級、平均風級、及其對應浪高顯示解析度0.1m/s（風速）1級（風級）0.1m（浪高） 2、風向技術指標測量範圍0～360度，16個方位起動風速1.0m/s測量精度±1/2方位風向定北自動3、工作環境溫度-10～45°C濕度≦100%RH（無凝結） 4、供電電源3V（3.4～2.68V）5號電池2節5、尺寸和重量尺寸410x100x100立方毫米重量0.5kg技術指標　項 目 風速感測器 風向感測器

精 度 ±（0.3+0.03V）m/s ±6°（± 3°）

起動風速 ≤0.5m/s ≤0.5m/s

輸出形式 方波 6位（7位）碼（或電壓）

工作電壓 5V～12V 5V～12V

工作電流 10mA 20mA （或2～3mA）

工作環境 溫度-60℃～50℃ 濕 度≤100%RH 溫度-60℃～50℃ 濕度≤100%RH

風速感測器的感應元件是三杯風組件，由三個碳纖維風杯和杯架組成。轉換器為多齒轉杯和狹縫光耦。當風杯受水平風力作用而旋轉時，通過軸轉杯在狹縫光耦中的轉動，輸出頻率的信號。

風向感測器的變換器為碼盤和光電組件。當風標隨風向變化而轉動時，通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中的轉動。產生的光電信號對應當時風向的格雷碼輸出。感測器的變換器可採用精密導電塑膠電位器，從而在電位器活動端產生變化的電壓信號輸出。

工作原理

是基於冷衝擊氣流帶走熱元件上的熱量，藉助一個調節開關，保持溫度恆定，則調節電流和流速成正比關係。當在湍流中使用熱敏式探頭時，來自各個方向的氣流同時衝擊熱元件，從而會影響到測量結果的準確性。在湍流中測量時，熱敏式風速儀流速感測器的示值往往高於轉輪式探頭。以上現象可以在管道測量過程中觀察到。根據管理管道紊流的不同設計，甚至在低速時也會出現。因此，風速儀測量過程應在管道的直線部分進行。直線部分的起點應至少在測量點前10×D（D=管道直徑，單位為CM）外；終點至少在測量點後4×D處。流體截面不得有任何遮擋。（稜角，重懸，物等）

風速儀的轉輪式探頭

風速儀的轉輪式探頭的工作原理是基於把轉動轉換成電信號，先經過一個臨近感應開頭，對轉輪的轉動進行“計數”並產生一個脈衝系列，再經檢測儀轉換處理，即可得到轉速值。風速儀的大口徑探頭（60mm,100mm)適合於測量中、小流速的紊流（如在管道出口）。風速儀的小口徑探頭更適於測量管道橫截面大於探險頭橫截面積100倍以上的氣流。

風速儀在空氣流中的定位

風速儀的轉輪式探頭的正確調整位置，是氣流流向平行於轉輪軸。在氣流中輕輕轉動探頭時，示值會隨之發生變化。當讀數達到最大值時，即表明探頭處於正確測量位置。在管道中測量時，管道平直部分的起點到測量點的距離應大於是0XD,紊流對風速儀的熱敏式探頭和皮托管的影響相對較小。

風速儀在管道內氣流流速測量

實踐證明風速儀的16mm的探頭用途最廣。其尺寸大小既保證了良好的通透性，又能承受更高達60m/s的流速。 管道內氣流流速測量作為可行的測量方法之一，間接測量規程（柵極測量法）適用空氣測量。

提供以下規程：

●方形截面柵極，測量普通規格

●圓形截面柵極，測量形心軸線規格

●圓形截面柵極，測量測程線性規格

風速儀在抽氣排氣中的測量

通氣口會極大的變管道內氣流相對均衡的分布狀態：在自由通氣口表面產生高速區，其餘部位為低速區，並在柵格上產生旋渦。根據柵格的不同設計方式，在柵格前一定距離處（約20cm ),氣流截面較為穩定。在這種情況下，通常採用大風速儀的口徑轉輪進行測量。因為較大的口徑能夠對不均衡的流速進行平均，並在較大範圍內計算其平均值。

風速儀在抽氣孔採用容積流量漏斗進行測量：

即使在抽氣處沒有柵格的干擾，空氣流動的路線也沒有方向，並且其氣流截面極不均勻。其原因是管道內的局部真空，以漏斗狀把空氣中抽出在氣室中，即使是在距離抽氣很近的區域內，也沒有一個滿足測量條件的位置，可供進行測量操作。如採用帶有平均值計算功能的柵極測量法進行測量，並藉以確定容積流量法進行測量，並藉以確定容積流量等，只有管道或漏斗測量法能夠提供可重複測量結果。在這種情況下，不同尺寸的測量漏斗可以滿足使用要求。利用測量漏斗可以在片狀閥前一定距離處生成一個滿足流速測量條件的固定截面，測出定位該截面中心並固定截面，測出定位該截面中心並固定截面，測出定位該截面中心並固定於此。流速測頭得到的測量值乘以漏斗係數，即可計算出抽出的容積流量。（如漏斗係數20）

光電型的風向感測器採用低慣性輕金屬的風向標回響風向，帶動同軸碼盤轉動，此碼盤按格雷碼編碼並以光電子掃描,輸出對應風向的電信號。

光電型的風速感測器採用低慣性風杯，隨風旋轉，帶動同軸截光碟轉動，以光電子掃描輸出脈衝串，輸出相應於轉數的脈衝頻率對應值，便於採集及處理。強度高，起動好，符合國家氣象計量標準；

風向感測器內置電子羅盤，自動定位方向角，即可在固定場所安裝，也可以在移動場所（如特種車輛、輪船、鑽進平台等）安裝；

套用

· 利用熱線或熱膜探頭對低速氣流的速度和湍流進行測量；

· 教學演示：如對典型流體動態現象的演示說明；

· 多點測量，套用於如對邊界層和連續結構的研究。

微型恆溫熱線風速儀特性：

· 操作簡便；

· 體積小；

· 可用電池供電；

· 非常適合用於場的測量；

· 可以內置於模型中；

· 提供針對其他熱線和熱膜探頭的特殊套用版本。

微型恆溫熱線風速儀介紹：

微型恆溫熱線風速儀是一種對 DANTEC 氣體熱線和熱膜探頭的通用型風速。

它根據傳統的恆溫熱線風速儀，並在其技術規格和性能上，針對在很多流體動力學套用場合發生的普通低速流而設計。它主要用於適度頻率流場中的流速和湍流的測量，並尤其適用於教學目的，多點測量和場測量。

微型恆溫熱線風速儀描述：

有單通道和多通道（至多達 3 個 CTA 線路）版本。它通過 BNC 口的連線器連線，由一隻 12V 直流電源適配器或電池供電工作。其頻寬針對熱線探頭的使用做了最佳化（最大 10kHz ），但使用熱膜探頭也可以得到很好的操作性能。 MiniCTA 可允許使用的探頭，其冷阻抗最大不超過 10Ω 。其過熱比設定通過盒子內部的跳線開關來定義。

對過熱比的設定可參考手冊附帶的軟碟中的 EXCEL 檔案。

2D 和 3D 系統的擴展：

帶有 2 只或 3 只 MiniCTA 板卡的 3 通道儀器盒可與探頭陣列一起用於的 2 維或 3 維流體的測量。儀器盒通過 3 只 BNC 連線器與探頭連線，並另外有一個輔助 BNC 連線器用於外部感測器的輸入。

多通道恆溫熱線風速儀——利用熱線探頭對流場的有效描繪

多通道恆溫熱線風速儀套用：

· 描繪氣體中速度和湍流的分布；

· 使用探頭陣列對連續結構的測量；

· 描繪湍流點以及邊緣層流場的間隙流；

· 流場測量

多通道恆溫熱線風速儀特性：

· 同時可測多達 16 個點；

· 測量一維、二維、三維流體；

· 出廠的硬體設定直接可用；

· 通過系統溫度探頭記錄偏移溫度；

· 通過內置標準速度感測器進行多探頭標定（選件）

多通道恆溫熱線風速儀介紹：

多通道恆溫熱線風速儀針對頻率高達 10kHz 的低、中速氣流的速度和湍流分布的描繪，提供了一種有效、可行的方案。多通道的概念來源於使用探頭陣列進行測量，它減少了實驗時間，並降低了昂貴的風洞運行成本。廠家硬體的設定使得用戶操作友好簡單。作為選件的標準速度感測器可用於標定多個探頭。

多通道恆溫熱線風速儀由套用軟體包支持運行。

多通道恆溫熱線風速儀描述：

多通道恆溫熱線風速儀分為 8 個

熱線風速儀通道和 6 熱線風速儀通道兩個版本。CTA 通道安裝固定在主機中，主機帶有探頭輸入接口和與 NI 公司 A/D 板相適配的多針輸出接口。主機由電源適配器或一節 12V 電池供電。可以把兩台主機連線在一起以組成 16 通道系統。

6 通道版本另外還配有一個溫度通道以便使用系統溫度探頭記錄測量時的環境溫度。這一版本也可以擴展帶一個標準速度感測器，以便在諸如風洞的實驗條件下進行多探頭標定。

廠家預設設定中的即時可用理念：

此系統可以直接使用標準熱線探頭，而不需要由用戶來進行調整設定。對於熱線探頭的 overheat 阻抗，其通常的可用設定出廠時就已經處理好。而 Overheat ratio 在實際套用中在探頭與探頭之間可能會有少許的不同，所以設定中允許用戶根據實際使用的探頭對設定進行相應的調整。

探頭通過 4m 或 10m 的標準探頭電纜與主機後面板的 BNC 接口連線。狀態指示燈和工作 / 等待轉換開關在前面板，並且也帶有用於監控的 BNC 接口。

輸出信號通過一根傳輸電纜直接輸入到 PC 機中的 A/D 板卡，而不需要另外的接線盒。