風(fēng)速傳感器的測量原理

超聲波渦接測量原理

超聲波風(fēng)速傳感器是利用超聲波時(shí)差法來(lái)實(shí)現風(fēng)速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì )和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì )加快;反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì )變慢。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數對應。通過(guò)計算即可得到的風(fēng)速和風(fēng)向。 由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大;本風(fēng)速儀檢測兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。

通過(guò)壓差變化原理

在流動(dòng)方向上設置一個(gè)固定的障礙物(孔板、噴嘴等)，這樣根據流速不同便會(huì )產(chǎn)生一個(gè)壓差。通過(guò)測量壓差，可以轉換成流速的測量。

熱量轉移原理

根據卡曼渦街理論(見(jiàn)圖一)，在無(wú)限界流場(chǎng)中垂直插入一根無(wú)限長(cháng)的非線(xiàn)性阻力體(即旋渦發(fā)生體C，風(fēng)速傳感器的探頭橫桿)，當風(fēng)流流經(jīng)旋渦發(fā)生體C時(shí)，在漩渦發(fā)生體邊緣下游側會(huì )產(chǎn)生兩排交替的、內旋的旋渦列(即氣流旋渦)，而旋渦的產(chǎn)生頻率f正比于流速V，用公式表示如下：

f=St V/d;

因此超聲波風(fēng)速傳感器就是利用超聲波旋渦調制的原理來(lái)測定旋渦頻率的 。