[發(fā)明專利]一種用于測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110130897.6
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102298071A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐慧強(qiáng);呂富勇;元寶軍;李超;閭軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G01P5/16
• 分類號: G01P5/16;G01P13/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量風(fēng)速、風(fēng)向的方法，屬于氣象檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)速是氣象觀測的重要組成部分，人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都和風(fēng)有著密切的聯(lián)系。風(fēng)速、風(fēng)向的測量為準(zhǔn)確的天氣預(yù)報及預(yù)警提供數(shù)據(jù)，為風(fēng)能的普查及利用提供服務(wù)。

目前，氣象站中常用風(fēng)杯和超聲波風(fēng)速計進(jìn)行風(fēng)速測量。風(fēng)向標(biāo)與風(fēng)杯配合使用。風(fēng)杯風(fēng)速計通過一段時間內(nèi)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)數(shù)計算風(fēng)速，啟動風(fēng)速大，遲滯大，無法測量瞬時風(fēng)速，冰凍雨雪天氣影響風(fēng)杯的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生較大的誤差，長時間轉(zhuǎn)動引起的機(jī)械磨損也會影響風(fēng)速測量精度，其使用壽命較短；而超聲波風(fēng)速計具有價格高，易受降水降雪的阻擋而影響測量精度等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上背景技術(shù)的缺陷，提供一種測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置及方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。

一種用于測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置，包括皮托管、風(fēng)向標(biāo)、壓力傳感器，其中風(fēng)向標(biāo)與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，所述壓力傳感器安裝在皮托管的頂部，用于感應(yīng)皮托管全壓與靜壓的壓力差，并輸出風(fēng)速測量的數(shù)值。

優(yōu)選的，本發(fā)明的用于測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置，壓力傳感器采用高精度數(shù)字式微差壓傳感器。

優(yōu)選的，本發(fā)明的用于測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置，皮托管為L型，其一端為進(jìn)風(fēng)口，另一端朝上與壓力傳感器連接。

本發(fā)明還提供一種測量風(fēng)速、風(fēng)向的方法，包括如下步驟：

步驟A，將風(fēng)向標(biāo)與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，使得皮托管作為風(fēng)速測量探頭，依靠風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)動保證皮托管作為進(jìn)風(fēng)口的一端始終正對風(fēng)向；

步驟B，將壓力傳感器安裝在皮托管的另一端的頂部；

步驟C，采用風(fēng)向標(biāo)來檢測風(fēng)向，并輸出風(fēng)向值；

步驟D，采用壓力傳感器測量皮托管輸出風(fēng)的全壓和靜壓值，得出全壓與靜壓的壓力差值，輸出風(fēng)速值。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明在風(fēng)速測量采用皮托管，在實現(xiàn)風(fēng)速的高精度測量的同時由風(fēng)向標(biāo)實現(xiàn)風(fēng)向的測量。本發(fā)明使用高精度的微差壓傳感器進(jìn)行風(fēng)速測量，具有實時性好、精度高、可靠性好、成本低等特點，具有受雨雪、冰凍等天氣狀況影響較小的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖中標(biāo)號解釋：1-皮托管，2-壓力傳感器，3-風(fēng)向標(biāo)，4-轉(zhuǎn)動軸，5-靜壓，6-全壓。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種測量風(fēng)速、風(fēng)向的裝置，包括皮托管1、風(fēng)向標(biāo)3、壓力傳感器2。其中皮托管輸出的全壓6與靜壓5，連接到壓力傳感器；皮托管、壓力傳感器安裝在風(fēng)向標(biāo)上。

皮托管：作為風(fēng)速測量探頭，可采用普通的氣體流速皮托管。

壓力傳感器：采用高精度數(shù)字式微差壓傳感器，安裝在皮托管的上部，由風(fēng)速測量時皮托管產(chǎn)生的全壓和靜壓作為數(shù)字式微差壓傳感器的輸入，并根據(jù)壓力值的大小，經(jīng)過內(nèi)部電路及微處理器的處理轉(zhuǎn)化為風(fēng)速值。

風(fēng)向標(biāo)：用于檢測風(fēng)向，風(fēng)向標(biāo)與皮托管組合一體后固定安裝在一轉(zhuǎn)動軸4上。

在測量時，皮托管和高精度數(shù)字式微差壓傳感器組成的風(fēng)速測量裝置會隨風(fēng)向標(biāo)而轉(zhuǎn)動，使得皮托管的全壓口始終正對風(fēng)速方向，保證了風(fēng)速的正確測量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。