風速傳感器原理課件

5.4風速傳感器原理

5.4.1超聲波漩渦式風速傳感器輸出電路整形器脈沖接收器調幅調幅波接收換能器發(fā)生桿風流發(fā)射換能器等幅波振蕩器輸出電路整形器脈沖接收器調幅調幅波接收換能器發(fā)生桿風流發(fā)射換能器等幅波振蕩器在垂直風流流向的中央部位插入一根無限長的非流線形阻擋體，稱為發(fā)生桿，當風流撞到發(fā)生桿后，將造成風流下游產(chǎn)生兩列內旋，互相交替的漩渦，若對風流速度，阻擋體（發(fā)生桿）截面積和形狀作適當?shù)南拗?，則漩渦頻率與流速成正比：輸出電路整形器脈沖接收器調幅調幅波接收換能器發(fā)生桿風流發(fā)射換能器等幅波振蕩器

（5-11）式中：f――漩渦頻率S――常數(shù)V――未擾動流體速度d――阻擋體寬度（或直徑）f＝S輸出電路整形器脈沖接收器調幅調幅波接收換能器發(fā)生桿風流發(fā)射換能器等幅波振蕩器測試實驗數(shù)據(jù)證明:在超聲波傳播的波束中，每出現(xiàn)一個氣流漩渦，超聲波就被調制一次。單位時間內，漩渦產(chǎn)生的個數(shù)與風速成正比。據(jù)此實現(xiàn)了風速的測量。接收換能器收到的被漩渦調制后的信號，還要經(jīng)過調幅接收器，脈沖整形器處理，然后再由輸出電路輸出風速參數(shù)“V”。

超聲波風速傳感器具有如下優(yōu)點：

1）因無運動部件，故無機械磨損，使用壽命長。2）測量顯示值是與風速成正比的頻率信號，無零點漂移，且敏感元件靈敏度變化不會影響輸出，測量精度高。3）測量結果不受流體特性（溫度、濕度、壓力、密度、礦塵等）影響。4）響應迅速。

5.4.2超聲波時差法風速傳感器

在無風流狀態(tài)下（v=0），超聲波以速度C從甲地傳到乙地，傳播時間為：

t=L/Cv=L/(c－v

5.4.2超聲波時差法風速傳感器

若風向如圖中虛線所示，風速為V’,則超聲波從甲地傳到乙地所用的時間為：v=L/(c－v

取L=L1=L2，超聲波發(fā)射器S1、S2與超聲波接收器R1、R2沿巷道軸心線對稱布置。在t0時刻，采用控制器發(fā)生脈寬0.1S的控制信號。這時，S1、S2將同時發(fā)射斷續(xù)超聲波束。由于超聲波的方向性好，所以兩波束互不干擾。

因一波束是順風的，另一波束是逆風的，R1、R2接受超聲波前沿的時間將分別為：；

利用計數(shù)顯示電路測出值，就實現(xiàn)了風速的測量。如果巷道斷面為A

，則巷道風量為：1.光電式葉輪風速傳感器5.4.3光電與干簧管型葉輪式風速傳感器隨著葉輪的不斷旋轉，光束被不斷遮擋，T1就不斷地導通和截止，也就不停的輸出了與風速成正比的頻率信號，將頻率信號進行計數(shù)、顯示、F/V變換、遠傳至監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)了風速測量。D1D1外殼D2葉輪R1R2R3D1D2D3T1計

數(shù)顯示f—v轉換+V2.干簧管式葉輪風速傳感器干簧管是一種磁敏特殊開關，也稱干簧繼電器。它通常由兩個或三個軟磁性材料做成的簧片觸點，被封裝在充有惰性氣體（如氮、氦等）或真空的玻璃管里，玻璃