空氣的流動也就形成了風(fēng)，生活中的風(fēng)通常根據(jù)不同的風(fēng)速可以分為許多種，超過8級風(fēng)力通常就是比較危險的，所以人們一直以來就比較重視風(fēng)速測量工作，隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡(luò)將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實(shí)現(xiàn)“無處不在的計(jì)算”。下面我們來了解一下風(fēng)速傳感器的相關(guān)知識。

 

風(fēng)速傳感器是一種使用方便，性能好，可靠性高的智能儀器儀表，可以廣泛的用于測量溫室，環(huán)保，氣象站以及養(yǎng)殖等場所風(fēng)速。風(fēng)速傳感器有很多種分類，主要可以分為皮托管式風(fēng)速傳感器、螺旋槳風(fēng)速傳感器、霍耳效應(yīng)電磁風(fēng)速傳感器、熱線式風(fēng)速傳感器以及超聲波式風(fēng)速傳感器等。和傳統(tǒng)的風(fēng)速傳感器相比，超聲波風(fēng)速傳感器具有測量精度好、功能多的優(yōu)勢，而且它的探頭的結(jié)構(gòu)比較簡單，在很多應(yīng)用領(lǐng)域中他替代了傳統(tǒng)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器。所以在一些野外精確測量工作中人們會選擇這種傳感器，例如：城市環(huán)境監(jiān)測、風(fēng)力發(fā)電、氣象監(jiān)測、橋梁隧道、航海船舶、航空機(jī)場、各類風(fēng)扇制造業(yè)、需要抽風(fēng)排氣系統(tǒng)的行業(yè)等。

 

 

以下簡要介紹傳超聲波風(fēng)速傳感器的一些應(yīng)用以法國LCJ Capteurs超聲波風(fēng)速傳感器——CV7-OEM為例：

 

 

超聲波風(fēng)速傳感器主要是利用超聲波時差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量，聲音在空氣中的傳播速度，會和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會加快;反之，它的速度會變慢。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)通過計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。關(guān)于計(jì)算方式可以參考工采網(wǎng)小編寫的《超聲波風(fēng)速傳感器測量原理》。

 

法國LCJ Capteurs超聲波風(fēng)速傳感器——CV7-OEM是工釆網(wǎng)最新最精確的堅(jiān)固型風(fēng)速傳感器，可通過緊湊的風(fēng)傳感器實(shí)現(xiàn)較高的準(zhǔn)確度和連續(xù)的風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)收集。無需維護(hù)，能夠在最極限條件下達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)操作水平，此外關(guān)于聲音方面，聲音則是在交叉口由流動的物體傳輸。傳輸是是由電子聲學(xué)傳感器（1）用超聲波信號（2）在他們之間通信，沿著正交軸， 由風(fēng)速（3）引起聲波傳輸時間不同。法國LCJ Capteurs超聲波風(fēng)速傳感器——CV7-OEM則是在他們之間通信傳輸4種不同的測試，然而測試得到的食量頭部風(fēng)用于計(jì)算。結(jié)合測量計(jì)算出風(fēng)速和根據(jù)基軸計(jì)算出風(fēng)向。溫度測量則是用于校準(zhǔn)。傳感器的設(shè)計(jì)減小傾角的影響（4）（傳感器傾角的影響能被部分校正是由于傳感器空間的形狀）。另一方面CV7還可以傳輸了4個獨(dú)立的測試數(shù)據(jù)以保證檢查用于頭風(fēng)矢量計(jì)算的正確性，這個方法給出了0.15m/S的風(fēng)速靈敏度，卓越的線性度，可達(dá)到40m/S?？蓮V泛應(yīng)用于國防和航空航天氣象領(lǐng)域，比如無人機(jī)、地面發(fā)射及回收站、配套氣象站等。

 

應(yīng)用于風(fēng)電行業(yè)中的傳感器

 

 

我國是最早開發(fā)利用風(fēng)能的國家之一，但早期的風(fēng)能利用僅局限于風(fēng)車提水、灌溉等代替人力進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，并未開展規(guī)?；拈_發(fā)與利用。隨著國際社會對能源安全、生態(tài)環(huán)境、異常氣候等問題的日益重視，減少化石能源燃燒，加快開發(fā)和利用可再生能源已成為世界各國的普遍共識和一致行動。風(fēng)電作為技術(shù)成熟、環(huán)境友好的可再生能源，已在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的開發(fā)應(yīng)用。

 

機(jī)械式的風(fēng)速風(fēng)向儀作為一種對天氣測量的設(shè)備，用來測量風(fēng)的方向在大小，但是在使用中慢慢暴露出許多問題，影響了風(fēng)電的效率。如：在風(fēng)沙揚(yáng)塵嚴(yán)重的場合以及腐蝕性嚴(yán)重的沿海場合軸承會過早由于異物及腐蝕而引起卡轉(zhuǎn)，其使用壽命不會超過1年半。在環(huán)境相對良好的場合，風(fēng)速風(fēng)向儀隨時使用一定時間后軸承的阻尼也會發(fā)生變化，其測量數(shù)據(jù)的誤差會隨著時間的推移越來越大，一般其使用壽命為3年左右。數(shù)據(jù)誤差太大，不僅發(fā)電效率低，而且會影響其他設(shè)備的壽命。大家都知道機(jī)械式的風(fēng)速風(fēng)向儀依靠軸承的轉(zhuǎn)動來完成測量，所以其精度及壽命基本取決于軸承。而在面對傳感器這個熱門的行業(yè)，許多廠家也看到了商機(jī)紛紛加入制造的大軍行業(yè)中為此制造了不同種類的超聲波風(fēng)傳感器，而且均能很好地應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。詳細(xì)內(nèi)容請參考工采網(wǎng)資訊的《超聲波風(fēng)速傳感器在風(fēng)電行業(yè)中的發(fā)展前景》一文。

 

應(yīng)用于氣象領(lǐng)域的傳感器

 

 

在氣象領(lǐng)域，通常需要對許多種自然現(xiàn)象進(jìn)行觀察，因而自動氣象站通過安裝不同的傳感器，可對大氣溫度，環(huán)境濕度，露點(diǎn)溫度，大氣壓力，平均風(fēng)速風(fēng)向，瞬時風(fēng)速風(fēng)向，紫外照射，降水量，土壤溫度，風(fēng)力等級監(jiān)測等多種常規(guī)氣象要素。自動氣象站通過不同的傳感器采集地面氣象要素?cái)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集完成后通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一傳輸?shù)綒庀筇骄繉W(xué)習(xí)服務(wù)器上，再經(jīng)氣象采集軟件處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，觀測的實(shí)時氣溫、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)通過專業(yè)氣象軟件傳出，并在氣象站主機(jī)上自觀顯示各項(xiàng)氣象要素值。不同自動氣象站點(diǎn)所觀測的氣象數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳到學(xué)校網(wǎng)站上、供師生實(shí)時查尋，及時了解天氣變化情況?？梢娫跉庀箢I(lǐng)域?qū)τ跉庀髷?shù)據(jù)的收集，通常比較受到人們的重視特別是在現(xiàn)今日益競爭激烈的測風(fēng)儀器領(lǐng)域來說，迫切的需要一種能準(zhǔn)確測量風(fēng)速信息并且具有測量風(fēng)向的功能的設(shè)備。對于氣象領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用可參看靠《風(fēng)速傳感器在氣象監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用及解決方案》一文。就目前大多數(shù)的風(fēng)速收集工作而言其實(shí)都是通過超聲波風(fēng)速傳感器來完成的，雖然它也有不足之處但是超聲波風(fēng)速傳感器比同類設(shè)備相比，在不同的氣象環(huán)境下可以一更高的精度測量到更加準(zhǔn)確的風(fēng)速變化信息，而且在同一時間內(nèi)，超聲波傳感器的響應(yīng)時間也要高于同類設(shè)別，當(dāng)需要測量周圍溫度的變化但又沒有溫度測量設(shè)備的時候，這個時候使用超聲波風(fēng)速傳感器也可以測量到周圍溫度的變化，這就是超聲波風(fēng)速傳感器的優(yōu)勢。

 

應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的傳感器

 

 

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自然界的光、熱、水、氣的某種組合對某項(xiàng)生產(chǎn)有利，就形成有效的農(nóng)業(yè)自然資源。除了自然界的光、熱、水、氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利此外風(fēng)也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境因子之一。在我國盛行季風(fēng)，對作物生長有利其中風(fēng)速適度對改善農(nóng)田環(huán)境條件起著重要作用。正常的風(fēng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很有作用的，所以對風(fēng)速和風(fēng)向進(jìn)行測量對農(nóng)業(yè)也會有很大的幫助。然而在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，如何獲取信息以調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境顯得極為重要。其中涉及到關(guān)鍵技術(shù)中信息獲取手段是最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此需要對農(nóng)業(yè)氣象和環(huán)境進(jìn)行適時監(jiān)測，監(jiān)測所用傳感器主要有電容式或應(yīng)變式傳感器構(gòu)成的氣壓傳感器、電阻式傳感器構(gòu)成的風(fēng)向傳感器、基于熱量轉(zhuǎn)移原理或差壓原理構(gòu)成的風(fēng)速傳感器是一種可以連續(xù)測量風(fēng)速和風(fēng)量（風(fēng)量=風(fēng)速x橫截面積）大小的常見傳感器，是農(nóng)業(yè)氣候自動監(jiān)測站風(fēng)的參數(shù)測量的重要設(shè)備。風(fēng)速傳感器應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的詳細(xì)解決方案可參考工采網(wǎng)資訊《風(fēng)速傳感器在農(nóng)業(yè)氣象環(huán)境方面的應(yīng)用》。