小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器與機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器的區(qū)別
風(fēng)能作為一種取之不盡用之不竭的新型能源，其與人類的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)等方面息息相關(guān)。風(fēng)能除了是可再生能源以外，對(duì)我們所生存的環(huán)境也有很大的影響。比如出行交通、生產(chǎn)勞動(dòng)等等，風(fēng)速多大時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響行車安全，甚至?xí)l(fā)一些自然災(zāi)害。
由此可見，為更加有效、合理的利用風(fēng)能，對(duì)風(fēng)的監(jiān)測(cè)尤為重要。隨著集成電路的飛速發(fā)展，測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向的儀器也發(fā)生了根本性的變化。我們從機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器演變?yōu)楦冗M(jìn)有效的超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器。
在機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器中用的最多的就是三杯式風(fēng)速傳感器和旋翼式風(fēng)向傳感器，其原理主要是靠轉(zhuǎn)動(dòng)部件的速度和角度進(jìn)而判斷出風(fēng)速和風(fēng)向，其缺點(diǎn)是隨著時(shí)間的增加，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的摩擦老化等原因，容易造成零部件的損壞影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。而超聲波測(cè)風(fēng)是超聲波檢測(cè)技術(shù)在氣體介質(zhì)中的一種應(yīng)用，它是利用超聲波在空氣中傳播速度受空氣流動(dòng)(風(fēng)) 的影響來測(cè)量風(fēng)速的。
我司研制的小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器RS-CFSFX-N01-3是一款基于超聲波原理研發(fā)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量儀器，利用發(fā)送的聲波脈沖，測(cè)量接收端的相位差來計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向。外殼采用ABS工程塑料，無移動(dòng)部件，磨損小，使用壽命長，采用485通信接口，標(biāo)準(zhǔn) ModBus-RTU 通信協(xié)議，通信地址及波特率可設(shè)置，最遠(yuǎn)通信距離 2000 米。在使用時(shí)，設(shè)備上的N字方向沖著正北方向以免造成誤差。
三杯式風(fēng)速傳感器和旋翼式風(fēng)向傳感器都只能單一測(cè)量其中的某一項(xiàng)，而小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器使用四個(gè)超聲波探頭在二維平面內(nèi)循環(huán)發(fā)送和接收超聲波，通過超聲波受風(fēng)速影響因而增減的原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速和風(fēng)向的測(cè)量。不僅如此，該傳感器可以同時(shí)測(cè)量風(fēng)速，風(fēng)向的瞬時(shí)數(shù)值。
小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器與常規(guī)的三杯式風(fēng)速傳感器和旋翼式風(fēng)向傳感器相比，具有以下四大優(yōu)點(diǎn)：一無角度限制，360°無角度限制，能夠同時(shí)獲得風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)值；二采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整體無移動(dòng)部件，外殼采用工程塑料材質(zhì)，磨損小，使用壽命長；三是采用隨機(jī)誤差識(shí)別技術(shù)，大風(fēng)下也可保證測(cè)量的低離散誤差，使輸出更平穩(wěn)；四是設(shè)備不需要現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)和維護(hù)。
當(dāng)然，既然是小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器那么與一般的超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器相比會(huì)更加小巧玲瓏一點(diǎn)，體積的減小，使用面積將會(huì)更廣，攜帶輕便，安裝、拆卸方便。廣泛用于氣象、海洋、環(huán)境、機(jī)場(chǎng)、港口、實(shí)驗(yàn)室、工農(nóng)業(yè)及交通等領(lǐng)域的風(fēng)速與風(fēng)向測(cè)量。
