風(fēng)速傳感器應(yīng)用領(lǐng)域

風(fēng)速傳感器的應(yīng)用是非常廣泛的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求選擇不同信號(hào)輸出的風(fēng)速傳感器。風(fēng)速傳感器可以廣泛應(yīng)用于溫室，環(huán)保，氣象、養(yǎng)殖、風(fēng)口等行業(yè)。

風(fēng)速傳感器機(jī)械式風(fēng)速傳感器

空氣流動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力推動(dòng)傳感器旋轉(zhuǎn)，中軸帶動(dòng)內(nèi)部感應(yīng)元件產(chǎn)生脈沖信號(hào)，在風(fēng)速測(cè)量范圍內(nèi)，風(fēng)速與脈沖頻率成一定的線(xiàn)性關(guān)系。可據(jù)此推算風(fēng)速。

風(fēng)速傳感器超聲波式風(fēng)速傳感器

空氣流動(dòng)通過(guò)傳感器探頭測(cè)量區(qū)域，區(qū)域處設(shè)有2對(duì)超聲波探頭（一般成“十”字交叉排列），通過(guò)計(jì)算超聲波在兩點(diǎn)之間的傳輸?shù)臅r(shí)間差，就可以計(jì)算出風(fēng)的速度，這種方式可以避免溫度對(duì)聲速帶來(lái)的影響

兩個(gè)禁止：

1、禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風(fēng)速傳感器，

2、禁止將風(fēng)速傳感器探頭置于可燃性氣體中。

七個(gè)不要：

1、不要拆卸或改裝風(fēng)速傳感器;

2、不要將探頭和風(fēng)速計(jì)本體暴露在雨中儲(chǔ)存（可以戶(hù)外使用）;

3、不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位;

4、不要將風(fēng)速計(jì)放置在高溫、高濕、多塵和陽(yáng)光直射的地方;

5、不要用揮發(fā)性液體來(lái)擦拭風(fēng)速傳感器;

6、不要摔落或重壓風(fēng)速傳感器;

7、不要在風(fēng)速計(jì)帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。

三個(gè)務(wù)必：務(wù)必按照使用說(shuō)明書(shū)的要求正確使用風(fēng)速傳感器;在使用中，如遇風(fēng)速傳感器散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙，或有液體流入風(fēng)速計(jì)內(nèi)部，務(wù)必立即關(guān)機(jī)取出電池;風(fēng)速傳感器長(zhǎng)期不使用時(shí)，務(wù)必取出內(nèi)部的電池。

1、風(fēng)向傳感器從包裝箱內(nèi)取出后組裝，注意點(diǎn)是：風(fēng)標(biāo)桿沿箭頭方向插入;風(fēng)向標(biāo)前后重量應(yīng)調(diào)平衡、前后兩翼板應(yīng)與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在同一平面內(nèi);指北桿與指北線(xiàn)應(yīng)在同一方向。

2、傳感器組件由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、傳感器支架組成。組裝時(shí)傳感器應(yīng)分別先連接各自的插件、再套裝在支架套筒上，旋緊螺釘。

3、傳感器工作電壓通常為直流5伏，由于內(nèi)裝防雷器件，實(shí)際工作電壓不得高于6伏。

· 量程：0-60m/s，分辨率0.1m/s

· 防電磁干擾處理

· 采用底部出線(xiàn)方式、完全杜航空插頭橡膠墊老化問(wèn)題，長(zhǎng)期使用仍然防水

· 采用高性能進(jìn)口軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力小，測(cè)量精確

· 設(shè)備結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)及分配，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，響應(yīng)靈敏

風(fēng)速傳感器485型風(fēng)速傳感器：

采用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ModBus-RTU通信協(xié)議，接入方便。

主要技術(shù)參數(shù)如下：

風(fēng)速傳感器模擬量型風(fēng)速傳感器：

以傳統(tǒng)模擬量信號(hào)（4-20mA、0-10V、0-5V）進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。

電流型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算

量程0~30m/s，4~20mA輸出，當(dāng)輸出信號(hào)12mA時(shí)，計(jì)算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為30m/s，用16mA電流信號(hào)來(lái)表達(dá)，30m/s/16mA=1.875m/s/mA，即電流變化1mA風(fēng)速變化1.875m/s.那么可以計(jì)算測(cè)量值測(cè)量值12mA-4mA=8mA.8mA*1.875m/s/mA=15m/s，則當(dāng)前的風(fēng)速=15m/s.

電壓型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算

量程0~30m/s，以0-10V輸出為例，當(dāng)輸出信號(hào)為5V時(shí)，計(jì)算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為30m/s，用10V電壓信號(hào)來(lái)表達(dá)，30m/s/10V=3m/s/V，即電壓每變化1V對(duì)應(yīng)風(fēng)速變化3m/s.測(cè)量值5V-0V=5V。5V*3/m/s/V=15m/s。則當(dāng)前風(fēng)速為15m/s。

風(fēng)速傳感器脈沖型風(fēng)速傳感器：

脈沖輸出型計(jì)算

變送器轉(zhuǎn)1圈，輸出20個(gè)脈沖

例如，當(dāng)風(fēng)速變送器1S轉(zhuǎn)1圈時(shí)，此時(shí)變送器1S輸出20個(gè)脈沖，代表風(fēng)速為1.75m/S。

輸出電路圖

PNP輸出電路圖如下：（最大輸出電流=100mA）

NPN輸出電路圖如下：（最大灌電流=100mA）

內(nèi)部帶上拉電阻NPN輸出電路圖如下：（RL=5.1KΩ）

啟動(dòng)風(fēng)速啟動(dòng)風(fēng)速測(cè)量原理

杯式風(fēng)速傳感器中，風(fēng)杯組件由3個(gè)半球形或拋物錐形的空心杯殼構(gòu)成，并固定在互成120°的支架上。風(fēng)杯的凹面順著一個(gè)方向排列，可在風(fēng)壓的作用下旋轉(zhuǎn)。杯式風(fēng)速傳感器的旋轉(zhuǎn)軸上存在摩擦力，使風(fēng)杯恰好克服該摩擦力，由靜止恰好變?yōu)檫B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最低氣流速度稱(chēng)為杯式風(fēng)速傳感器的啟動(dòng)風(fēng)速。

啟動(dòng)風(fēng)速實(shí)際使用中的問(wèn)題

（1） 傳感器安裝在海邊等地區(qū)，受腐蝕性海風(fēng)的影響，軸承容易被腐蝕，出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象；

（2） 傳感器安裝在酸雨頻發(fā)地區(qū)，容易出現(xiàn)儀器銹蝕，風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)不暢；

（3） 傳感器在溫度較低環(huán)境下，軸承內(nèi)機(jī)油冷凍，導(dǎo)致風(fēng)杯無(wú)法旋轉(zhuǎn)。

啟動(dòng)風(fēng)速影響因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

此處影響因素試驗(yàn)為海風(fēng)、酸雨和沙塵三方面的測(cè)試。

試驗(yàn)1 ：測(cè)試海風(fēng)對(duì)風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速的影響。取下廣西北海潿洲島自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器和全新出廠(chǎng)的風(fēng)速傳感器作啟動(dòng)風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)。廣西北海潿洲島自動(dòng)氣象站位于海島上，常年受海風(fēng)影響。

試驗(yàn)2 ：測(cè)試酸雨對(duì)風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速的影響。為了排除酸雨以外的因素對(duì)本試驗(yàn)的影響，本文采用給風(fēng)速傳感器澆淋弱酸性液體的方法，模擬酸雨環(huán)境。每個(gè)月給同一個(gè)全新風(fēng)速傳感器澆淋弱酸性液體一次，持續(xù)半年。將此傳感器作為受酸雨影響的風(fēng)速傳感器與全新風(fēng)速傳感器作啟動(dòng)風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)。

試驗(yàn) 3 ：測(cè)試沙塵對(duì)風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速的影響。取下廣西桂林柘木鄉(xiāng)自動(dòng)氣象站的風(fēng)速傳感器和全新出廠(chǎng)的風(fēng)速傳感器作啟動(dòng)風(fēng)速對(duì)比試驗(yàn)。廣西桂林柘木鄉(xiāng)自動(dòng)氣象站位于市郊的鄉(xiāng)村道路旁，常年受道路沙塵、霾的影響。

試驗(yàn)1 、2、3在不同時(shí)段進(jìn)行試驗(yàn)，互不關(guān)聯(lián)。同一試驗(yàn)內(nèi)，兩個(gè)風(fēng)速傳感器在相近的時(shí)段內(nèi)測(cè)試，以求令其處于一致的測(cè)量環(huán)境。同一試驗(yàn)內(nèi)的一個(gè)風(fēng)速傳感器獲得一組數(shù)據(jù)后，更換另一傳感器。如此循環(huán)5回，獲得兩個(gè)風(fēng)速傳感器 5 組對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)。

受惡劣探測(cè)環(huán)境影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速值，比全新出廠(chǎng)風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速值約高1~3倍。其中，受海風(fēng)和酸雨影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速約為1.5m/s和1.0m/s ，全新風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速約為0.5m/s 。受海風(fēng)和酸雨影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速之所以大于全新風(fēng)速傳感器，在于海風(fēng)的風(fēng)力大、濕度大、含鹽堿量高，酸雨帶有酸性物質(zhì)，它們對(duì)鐵鋁合金制成的風(fēng)速傳感器有較強(qiáng)的腐蝕性。近距離轉(zhuǎn)動(dòng)海邊取下的風(fēng)速傳感器，能夠聽(tīng)到有磨損后的異響。觀(guān)察受酸雨影響的風(fēng)速傳感器，能夠看到一些間隙有銹蝕。長(zhǎng)期的腐蝕環(huán)境，增大了風(fēng)速傳感器軸承等風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的摩擦系數(shù)，令受海風(fēng)影響和酸雨影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速偏大。

受沙塵影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速約1.0m/s，大于全新風(fēng)速傳感器的啟動(dòng)風(fēng)速。觀(guān)察受沙塵影響的風(fēng)速傳感器，其外表面附著有沙塵沉積后的污垢。風(fēng)速傳感器風(fēng)杯的旋轉(zhuǎn)，并不是處于一個(gè)完全密閉的環(huán)境。沙塵勢(shì)必會(huì)進(jìn)入風(fēng)速傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，沙塵沉積后的污垢，讓部分轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)不夠順暢，增大了受沙塵影響的風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速。

啟動(dòng)風(fēng)速解決方法

為了獲得更準(zhǔn)確的風(fēng)速氣象資料，可以做兩方面工作： ① 對(duì)探測(cè)環(huán)境較差的自動(dòng)氣象站啟動(dòng)風(fēng)速氣象資料作出定性修正。 ② 加強(qiáng)探測(cè)環(huán)境較差自動(dòng)氣象站的計(jì)量校準(zhǔn)和儀器維護(hù)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了旋轉(zhuǎn)式風(fēng)向風(fēng)速傳感器（包括旋轉(zhuǎn)式風(fēng)向傳感器和旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速傳感器，以下簡(jiǎn)稱(chēng)傳感器）的基本要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存、質(zhì)量承諾等內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用旋轉(zhuǎn)式風(fēng)向風(fēng)速傳感器，其他使用環(huán)境下的風(fēng)向風(fēng)速傳感器可參照?qǐng)?zhí)行。