風速傳感器的工作原理是什么?風速傳感器有哪些类型?風速傳感器是我们生活中常见的重要传感器设备,可以有效检测风能。但是对于風速傳感器,相信还有不少的朋友不太了解。那么,風速傳感器的工作原理是什麽?風速傳感器有哪些類型?下面就一起来了解下吧。
風速傳感器有哪些类型?
風速傳感器是一种常见的传感器,可连续测量风速和风量(风量=风速x横截面积)。風速傳感器一般分为机械風速傳感器、热風速傳感器、皮托管風速傳感器和基于声学原理的超声波風速傳感器。下面就来和大家简单介绍两种常见風速傳感器的工作原理。
風速傳感器的工作原理是什么?
1.螺旋桨風速傳感器的工作原理:
我們知道風扇由電機驅動風扇葉片旋轉,在葉片前後産生壓差,以促進氣流流動。螺旋漿風速計的工作原理恰恰相反。針對氣流的葉片系統受到風壓的影響,産生一定的扭矩來旋轉葉片系統。通常,螺旋槳速度傳感器通過一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉來測量風速。螺旋槳通常安裝在風標的前部,使其旋轉平面始終面向風的方向,其速度與風速成正比。
2.风杯式風速傳感器的工作原理:
风杯式風速傳感器是英国鲁宾孙最早发明的一种非常常见的風速傳感器。感应部分由三个或四个圆锥形或半球形空杯组成。空心杯壳固定在120°三叉星形支架或90°十字形支架上。杯的凹面沿一个方向排列,整个横臂架固定在垂直旋转轴上。
當風從左側吹來時,風杯1與風向平行,風對風杯1的壓力在最直接的風杯軸方向上幾乎爲零。風杯2和3在60度角相交。對于風杯2,其凹面迎風,風壓最大;風杯3的凸面迎風,風的繞流使風壓小于風杯2。由于風杯2與風杯3垂直于風杯軸的壓差,風杯開始順時針旋轉。風速越大,起始壓差越大,加速度越大,風杯旋轉越快。
風杯開始旋轉後,由于杯2沿風方向旋轉,風壓相對降低,杯3以相同速度旋轉,風壓相對增加,風壓差減小,一段時間後(風速不變),作用在三個風杯壓差爲零,風杯變成均勻速度旋轉。這樣,風速的大小就可以根據風杯的速度(每秒的圓數)來確定。
當風杯旋轉時,驅動同軸的多齒截光盤或磁棒旋轉,並通過電路獲得與風杯速度成正比的脈沖信號。脈沖信號由計數器計數,轉換後可獲得實際風速值。目前,新型轉杯風速表采用三杯,錐形杯性能優于半球形。當風速增加時,轉杯可以快速增加轉速,以適應氣流速度。當風速降低時,由于慣性的影響,轉速不能立即下降。旋轉風速表在陣風中表示的風速一般較高,效果過高(平均誤差約爲10%)