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明明风速很快,风速风向仪却测不到风速是为什么呢

[点击量:3224][来源:安布雷拉超声波 · 中国已服务中小企业8千家]

2019-04-03

      今天有一个客户来安布雷拉咨询超声波风速风向仪的问题,他说明明风速很快了,可是他的风速风向仪却测不到风速,这究竟是为什么呢?

      市场上常见的超声波风速风向仪都是用180~220Khz的超声波换能器的,测量风速范围是40米/秒以内,当风速达到50米/秒或者更高时,超声波风速风向仪就没有信号了。虽然市面上也有标称最大测量到60米/秒的,不过客户买来实验后,发现结果一样,也测不到风速。

 

 

图1 带顶盖的蘑菇头式风速风向仪 

 

      经过分析有以下几种情况:

      1.多普勒效应造成的频率偏差:超声波风速风向仪的换能器中心频率在200KHz,无风情况下一个换能器发射,另一个换能器接收到的也是200Khz,当风速达到50米/秒的时候,因为多普勒效应,接收换能器接收到的信号频率偏离200Khz比较远,造成接收换能器接收到超过换能器中心带宽范围的信号。

 

      杭州安布雷拉生产的200Khz超声波风速风向仪换能器的带宽如下:

      中心频率为200Khz,3db带宽是30Khz,也就是185~215KHz。6db带宽是40Khz,也就是180~220KHz。当风速达到50米/秒,接收换能器接收到的频率已经超过这个带宽范围。

 

      2.灵敏度的变化:在无风条件下,200Khz频率的风速风向仪换能器DYA-200-01D用12V、16V和24V电压驱动,两个换能器之间距离5cm、10cm的位置,一个发射一个接收,接收端接收到没有经过放大的信号幅值如下:

    

 

5cm

10cm

24 V驱动电压

80 mV

36 mV

16 V驱动电压

50 mV

24 mV

12 V驱动电压

38 mV

18 mV

 
 

表1 不同发射电压下接收端接收到的信号强度

 

       风速越大,风压越小,超声波在传输过程中衰减就越厉害,接收端接收到的信号就越小。达到50米/秒的风速下,接收换能器接收到的信号只有微伏级别了,所以测量不到风速了。

 

      3.发射角度偏移:以DYA-200-01D风速风向仪换能器为例,(波束宽度)半功率角@-3dB:10°±2,锐度角:23°±4。风速越大,发射换能器的角度偏移越大,达到一定大的风速后,造成接收换能器不在锐度角范围内,从而测量不到风速。这个因素对大风速测量是最小的。

 

       杭州安布雷拉——超声波多风速风向仪换能器生产厂家,一直秉诚为客户提供好产品和好服务方案为宗旨,如果你对以上超声波多风速风向仪换能器感兴趣或者有疑问,请点击联系我们的在线客服QQ:2403408812,24小时服务热线:0571-28892372。安布雷拉——你全程贴心的采购顾问。

 

                                如果您对我们的超声波风速风向仪换能器感兴趣,您可以随时联系我们的在线客服。

                     

 
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