[發(fā)明專利]一種風(fēng)向風(fēng)速儀的自動(dòng)校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910369893.X
• 申請(qǐng)日: 2019-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN109991441B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐俊杰;林毓平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京俊祿科技有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/24
• 分類號(hào): G01P5/24;G01P13/02;G01P21/00;G01P21/02
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

1.一種風(fēng)向風(fēng)速儀的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：建立超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器，超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器包括支管、換能器、支撐管和控制單元，環(huán)繞支管頂端依次間隔均布固設(shè)有四根支撐管，每根支撐管的頂端均設(shè)有一個(gè)換能器、底端固定連接所述支管，支撐管與支管連通；

其中兩個(gè)換能器為前后正對(duì)設(shè)置，另外兩個(gè)換能器為左右正對(duì)設(shè)置，設(shè)定經(jīng)過前后正對(duì)兩換能器內(nèi)端的圓形線為圓形線A，設(shè)定經(jīng)過左右正對(duì)兩換能器內(nèi)端的圓形線為圓形線B；控制單元設(shè)于支管內(nèi)，所有換能器均通過導(dǎo)線與控制單元電連接；

控制單元包括主控芯片、存儲(chǔ)器和通信芯片，主控芯片用于讀取換能器的接收信號(hào)的時(shí)間，通信芯片和存儲(chǔ)器均與主控芯片電連接，存儲(chǔ)器芯片用于存儲(chǔ)換能器的接收信號(hào)的時(shí)間，通信芯片用于與上位機(jī)通信；

步驟2：將超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器放置于無風(fēng)密室中，控制單元測量四個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間；

設(shè)定前后正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間為T1，設(shè)定左右正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間為T2；

步驟3：對(duì)控制單元供電，通過上位機(jī)設(shè)置控制單元進(jìn)入自測模式；

步驟4：超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器得到供電后工作，控制單元存儲(chǔ)T1和T2；

步驟5：控制單元比較T1和T2的大小，并計(jì)算補(bǔ)償時(shí)間參數(shù)ΔT，補(bǔ)償時(shí)間參數(shù)ΔT為T1和T2差值的絕對(duì)值；

控制單元存儲(chǔ)補(bǔ)償時(shí)間參數(shù)ΔT；

步驟6：正常測量風(fēng)速時(shí)，將超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器放置在測量地點(diǎn)，并對(duì)控制單元供電，通過上位機(jī)控制控制單元進(jìn)入測量模式；

步驟7：控制單元測量四個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間，設(shè)定此時(shí)測量的結(jié)果為：設(shè)定前后正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間為T3，設(shè)定左右正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間為T4；

設(shè)定以T3為基準(zhǔn)，對(duì)左右正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間T4進(jìn)行校正，設(shè)定校正值為T5，T5為T4與ΔT的差值的絕對(duì)值；

步驟8：將T3和T5作為實(shí)際測量值進(jìn)行矢量速度計(jì)算，從而獲得風(fēng)速和風(fēng)向。

2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)向風(fēng)速儀的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述主控芯片為ARM9控制器，存儲(chǔ)器為FLASH存儲(chǔ)器，通信芯片為485通信芯片，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器和485通信芯片均通過IO口與ARM9控制器電連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)向風(fēng)速儀的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述控制單元設(shè)于一線路板上，線路板固設(shè)于所述支管內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)向風(fēng)速儀的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述矢量速度計(jì)算包括如下步驟：

步驟S1：根據(jù)前后正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間T3和前后正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器之間的距離L1計(jì)算出速度V2，設(shè)定速度V2為Y軸方向上的風(fēng)速；

根據(jù)左右正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器接收信號(hào)的時(shí)間T5和左右正對(duì)設(shè)置的兩個(gè)換能器之間的距離L2計(jì)算出速度V1，設(shè)定速度V1為X軸方向上的風(fēng)速；

步驟S2：根據(jù)V1和V2進(jìn)行矢量計(jì)算，獲得矢量風(fēng)速V。