從最?lèi)毫?、最極端的天氣條件到最平靜、最可預(yù)測(cè)的條件，風(fēng)速測(cè)量可以是研究和預(yù)測(cè)天氣模式所收集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如果不是最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)）。風(fēng)速數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于航空、海事、高山、農(nóng)業(yè)、城市、研究等行業(yè)。為了收集有用的數(shù)據(jù)，您必須首先決定哪種儀器最適合您的應(yīng)用。風(fēng)速傳感器有兩種主要類(lèi)型：超聲波和機(jī)械。本文將深入探討每種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。

超聲波風(fēng)速傳感器

超聲波風(fēng)速傳感器的工作原理：

超聲波風(fēng)速傳感器，如ResponseONE? 超聲波風(fēng)速計(jì)，利用聲波工作。它們測(cè)量超聲波脈沖從一個(gè)換能器傳送到另一個(gè)換能器所需的時(shí)間。通過(guò)計(jì)算風(fēng)在換能器之間通過(guò)時(shí)引起的的時(shí)間差，傳感器可以準(zhǔn)確地確定風(fēng)的速度和方向。

超聲波風(fēng)速傳感器由三個(gè)主要部件組成：換能器、處理器和外殼。通常，有多個(gè)換能器（通常是三個(gè)或四個(gè)）以幾何圖案排列，例如三角形或正方形。每個(gè)換能器既作為超聲波脈沖的發(fā)射器又作為接收器。脈沖從一個(gè)換能器傳送到另一個(gè)換能器，處理器記錄脈沖從發(fā)射器傳送到接收器所花費(fèi)的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間受風(fēng)速和風(fēng)向的影響：當(dāng)風(fēng)吹向脈沖方向時(shí)，時(shí)間縮短；當(dāng)風(fēng)吹向相反方向時(shí)，時(shí)間增加。處理器利用這些時(shí)間差來(lái)計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向，然后將這些數(shù)據(jù)輸出到顯示單元、數(shù)據(jù)記錄器或其他系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：

• 高精度和精確度： 超聲波傳感器由于其先進(jìn)的技術(shù)，提供了高精度和精確度。它們可以測(cè)量風(fēng)速和方向的最小變化。

• 無(wú)運(yùn)動(dòng)部件： 由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，超聲波傳感器不太容易磨損。

• 快速響應(yīng)時(shí)間： 超聲波傳感器可以提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且延遲極小，這使得它們成為需要即時(shí)反饋的應(yīng)用的理想選擇。

• 全天候運(yùn)行： 這些傳感器在各種天氣條件下表現(xiàn)出色，包括極端溫度、高濕度和降水。安裝可選加熱器后，它們還可以承受?chē)?yán)寒。

缺點(diǎn)：

• 更高的成本: 一些超聲波傳感器中的先進(jìn)技術(shù)可能會(huì)使它們?cè)谝婚_(kāi)始就比機(jī)械風(fēng)速儀更昂貴。

• 功耗： 超聲波傳感器通常需要連續(xù)供電，這在偏遠(yuǎn)或?qū)﹄娏γ舾械陌惭b中可能是一個(gè)缺點(diǎn)。

• 對(duì)環(huán)境干擾的敏感度： 盡管它們被設(shè)計(jì)用于在各種天氣條件下工作，超聲波傳感器可能會(huì)受到閃電和電涌、大雨、雪或灰塵的影響，可能導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。

• 不可用戶自行維修：當(dāng)超聲波傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)設(shè)備通常必須送回工廠進(jìn)行維修，并且只能由制造商在風(fēng)洞中進(jìn)行校準(zhǔn)，導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間和更高的維護(hù)成本。

• 低風(fēng)速范圍： 超聲波風(fēng)速傳感器在低風(fēng)速下表現(xiàn)很好，但在高風(fēng)速下可能會(huì)失去信號(hào)

機(jī)械風(fēng)傳感器

機(jī)械風(fēng)傳感器的工作原理：

機(jī)械風(fēng)速傳感器通過(guò)其組件的運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量風(fēng)速。最常見(jiàn)的機(jī)械風(fēng)速計(jì)類(lèi)型是三杯風(fēng)速計(jì) 和螺旋槳風(fēng)速計(jì)。這些設(shè)備使用簡(jiǎn)單的機(jī)械原理來(lái)提供可靠的風(fēng)速測(cè)量。

當(dāng)風(fēng)吹過(guò)時(shí)，它推動(dòng)螺旋槳或 cups，使它們圍繞軸旋轉(zhuǎn)。它們被設(shè)計(jì)成確保 cups 輪或螺旋槳總是面向風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。軸的旋轉(zhuǎn)速度與風(fēng)速直接相關(guān)。磁性傳感器或光學(xué)編碼器將 cups 輪或螺旋槳的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為脈沖，然后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器，處理器根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)計(jì)算風(fēng)速。YOUNG 風(fēng)速儀是一種流行的傳感器，它將螺旋槳風(fēng)速計(jì)和一個(gè)總是將螺旋槳迎風(fēng)的風(fēng)向標(biāo)結(jié)合在一起，還能測(cè)量風(fēng)向。使用三杯風(fēng)速計(jì)時(shí)，需要一個(gè)單獨(dú)的風(fēng)向標(biāo)來(lái)捕捉風(fēng)的方向。

優(yōu)勢(shì)

• 準(zhǔn)確性： 風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀 被認(rèn)為是目前行業(yè)中準(zhǔn)確性最高的風(fēng)速傳感器之一，這就是為什么它成為許多機(jī)構(gòu)的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

• 簡(jiǎn)單性和可靠性：機(jī)械風(fēng)速儀是簡(jiǎn)單的設(shè)備，在各種應(yīng)用中具有悠久的可靠使用歷史。

• 更高的量程：風(fēng)速儀可以記錄超過(guò)200英里的風(fēng)速。在測(cè)量極端事件時(shí)是首選。

• 成本效益： 與超聲波傳感器相比，它們通常更便宜，使許多用戶能夠使用。

• 低功耗： 機(jī)械傳感器通常需要很少的功率，因此在電源有限的偏遠(yuǎn)地區(qū)，它們是一個(gè)很好的選擇。

• 維護(hù)方便：許多機(jī)械風(fēng)速儀可以由用戶自行維護(hù)。維修和校準(zhǔn)通?？梢栽诓环祷刂圃焐痰那闆r下完成。用戶可以使用風(fēng)速儀驅(qū)動(dòng)器和風(fēng)向板校準(zhǔn)臺(tái)進(jìn)行自己的校準(zhǔn)，因此不需要風(fēng)洞。

缺點(diǎn)

• 磨損和損壞： 盡管活動(dòng)部件容易磨損，但在材料和設(shè)計(jì)方面的進(jìn)步大大延長(zhǎng)了機(jī)械傳感器的使用壽命。

• 環(huán)境敏感性： 冰、雪和碎片可能會(huì)阻擋活動(dòng)部件，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確或傳感器故障。

• 更高的起始速度： 機(jī)械傳感器通常具有比超聲波傳感器更高的起始速度。

結(jié)論

超聲波和機(jī)械風(fēng)傳感器都是全球范圍內(nèi)互換使用的非常強(qiáng)大的工具，但重要的是要根據(jù)您的應(yīng)用選擇合適的傳感器。如果您需要快速響應(yīng)時(shí)間，因?yàn)轱L(fēng)速變化迅速或風(fēng)速極低，并且有電源支持，那么超聲波傳感器可能適合您。如果您需要一個(gè)可靠、高精度的風(fēng)傳感器，尤其是在惡劣或高速條件下，并且可用的電源資源有限，那么機(jī)械風(fēng)傳感器是您的最佳選擇。

有問(wèn)題或不確定哪種傳感器適合您的應(yīng)用嗎？了解更多關(guān)于我們的風(fēng)傳感器的信息，或者聯(lián)系我們 ，我們會(huì)很樂(lè)意回答您的任何問(wèn)題。