什么是声波风速计(Sonic Anemometer)?

声波风速计是一种利用固态超声波转换技术测量风速的仪器。它的设计目的是在两个相对的换能器之间发射超声波脉冲,以测量风介质对声振动机械能的影响。通过电子监测穿过一条路径的脉冲渡越时间声波风速仪可以探测风力和...
声波风速计是一种利用固态超声波转换技术测量风速的仪器。它的设计目的是在两个相对的换能器之间发射超声波脉冲,以测量风介质对声振动机械能的影响。通过电子监测穿过一条路径的脉冲渡越时间声波风速仪可以探测风力和风向,还可以推断温度和大气变化等其他读数。声波风速仪技术可以评估潜在风力发电站的风力可用性。脉冲传输的测量可以在一个、两个,或三维流动。分辨率由传感器之间的路径长度决定,通常在4英寸(约10厘米)到8英寸(约20厘米)之间。声波风速仪设备甚至可以用20赫兹(赫兹)或更高的精细时间分辨率进行湍流测量。由于声速会受到温度的影响,这些尽管众所周知,雨水会改变声速,但仪器也能起到温度计的作用。由于缺少活动部件,因此它们适合在恶劣天气的位置使用,例如气象站、浮标以及其他海洋和航空航天设施。在设计上,它们可以安装在支架、杆上,或其他支撑结构。对各种元件的测量使声波风速计能够工作;这些测量值包括放置在相对罗盘点的传感器表面之间的间隙长度;声速;气流速度;以及超声波脉冲到达对面换能器所需的可变时间。仪器比较脉冲的速度,例如,分别从北向南和从南向北传播逆风行驶的脉冲比随风行驶的脉冲来得晚;比较两种测量方法并计算风速。一些仪器还允许诊断在零风速的天气条件下检查机器的功能。它们有时配备湿度计、气压计,声波风速仪技术的另一个关键方面是其物理特性的坚固性。在特殊的放置条件下,有各种各样的设计。例如,用于盐水的仪器被设计成耐腐蚀的,与传统的杯状和叶片式风速计相比有显著的优势。这种技术能够测量从风力条件的微小变化到大范围的太阳能加热引起的变化,几乎可以应用于任何环境。其他技术都是为了在极端温度和高风速下生存而制造的。自加热功能保护它们免受冰点以上。声波风速计还可用于工业场所、海上钻井平台、北极站和远洋船只等危险人口环境中。在现场应用中,除了气象站监测外,声波风速仪技术还可用于其他目的。这些仪器用于污染控制,建筑安全、农业和许多其他环境。它们通过评估风电场规划的全年风可用性,为风力涡轮机提供了一个小规模的模拟。此外,它们还协助航空气象、能源和灾害控制。这些设备还可在城市、环境和,以及土木工程环境,以及任何风况分析在决策中提供重要元素的地方。
  • 发表于 2020-09-06 13:41
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  • 分类:科学教育

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