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| 應用領域 | 環保,農林牧漁,能源 |
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超聲波測量風速風向實現低成本、低風速、高精度井下測風的現狀,為實現低啟動風速、高測量精度以及低成本測風,基于時差法設計了一種高精度、低成本、啟動風速低的超聲波風速風向儀,設計了低功耗超聲波信號發送、接收電路,以及電源本質安全電路。
超聲波測量風速風向時差法測量礦井風速的基本原理,提出了使用一對超聲波換能器完成礦井風速測量的方法,設計了基于該方法的礦用超聲波風速傳感器;基于DSP處理器,設計了相關的外圍電路接口,采用環氧樹脂澆封部分電路的方法進行本質安全處理。
在自然環境中，風速、風向可能是隨機變化的為了能夠準確地測量風矢量信息，需要采用兩對收發一 體的超聲波探頭正交放置，測量方向按時針方向旋轉， 先從南到北，再從西到東，從北到南，后從東到西，且每對超聲波探頭間距離嚴格相等。初期的直射式 超聲測風儀，兩對探頭安裝在同一水平面，收發聲程為 兩個探頭的直線距離。為使測試儀結構小巧，本文設 計成反射式，在探頭上方加裝了橢圓剖面曲線的反射頂蓋，并將4個探頭以V型安裝在橢圓曲面的兩個焦點附近，在聲程不變時水平距離明顯減小，這樣既可以保證超聲波探頭的測量精度，又減小了外殼尺寸，安裝更加方便，并且增加的頂蓋具有一定保護探頭的功效。