風速傳感器的應用領域以及分類有哪些?
風速傳感器是用來測量風速的儀器,可以不間斷測量風速和風量,是進行氣象監測時重要的監測設備,通過機械式風速傳感器或者是超聲波式風速傳感器,實現收集風速信息的目的,風速傳感器的外形小巧玲瓏,十分便于攜帶,測量方式簡單,可以隨時隨地實現拆卸和組裝。
風速傳感器相比其他的傳感器,價格較低,因此得到了廣泛的應用,現在常見的材質就是鋁合金材質或者聚碳酸酯復合材料,因為長期在室外工作,所以風速傳感器有統一的特點:防水防風,耐腐蝕,抗老化,安全性高,測量精準。
風速傳感器的應用領域?農業領域
在農業領域,風向和風速發揮十分重要的作用,從植物生長發育到傳播授粉,起著關鍵性作用,包括農田中病蟲害的蔓延,也與風速和風向脫不了關系,如果風速過大,還會造成農產品的物理損傷,比如農作物倒地,樹木傾斜,果子掉落等,都會影響農作物的最終產量。農業領域做好對風向和風速的監測,可以防止沙丘移動,毀壞農田,防止風速過大隨農作物造成重大損失。
氣象監測:
地面風向監測:在一些特殊地域,比如沙漠、高原,人們時刻會注意風速和風向的變化,預測即將到來的天氣,以便于制定相應的方案,這時候風速傳感器就會派上用場,其中氣象站的重要組成部分,就是帶有風速風向傳感器的儀器。
海洋氣象:
海洋上的天氣復雜多變,有經驗的人員會通過觀察海洋上空云層的變化,以及海水的波動判斷天氣,現在有了風速傳感器,可以檢測出更精準的數據,在海洋氣象領域,風速和風向傳感器一般不會單獨使用,天氣的判斷需要綜合指標,所以會搭配溫度傳感器,相對濕度傳感器,氣壓傳感器等一系列監測設備,綜合預測天氣狀況。
航空領域:
飛機上的“空速管”作為一種皮托管風速傳感器,是飛機上十分重要的監測工具,風速傳感器就位于機身外受氣流影響較少的位置,飛機飛行時,氣流會進入空速管,風速傳感器就開始工作,此刻風速傳感器受到的氣流沖擊力量,也叫動壓,飛機速度越快,動壓越強,管理人員可以通過觀察數據來判斷自己的的速度。
煤礦作業:
在煤礦作業中,通風十分重要,風速和風量決定礦工作業時的氧氣是否充足,也會影響到瓦斯,或者一氧化碳等有害氣體的濃度。在地下礦山的通風系統中,安裝風速傳感器可以協助相關人員,隨時隨地查看礦井中的風速變化,以便隨機根據情況作出相應對策。
生活中:生活中比較常見的就是空調傳感器,在空調中的空調傳感器是作為一個控制風量的裝置存在。
風速傳感器的主要分類:
皮托管式風速傳感器、熱線式風速傳感器、超聲波式風速傳感器、霍爾效應電磁風速傳感器。
超聲波風速傳感器顧名思義,利用超聲波試差法測量風速,在固定的測量環境下,如果超聲波的傳播方向和風向對應,風的速度越快,超聲波的傳播速度也會變快,如果風的速度降低,超聲波的速度也會減緩。
螺旋槳風速傳感器的組成部分是:螺旋槳葉片、傳感器軸、傳感器支架以及磁感應線圈等組成,將傳感器放于室外,當空氣流動時,會產生動能,從而帶動傳感器的螺旋槳轉動,根據螺旋槳轉動的頻率和速度可以得出空氣的流速。
畢托管式風速傳感器
此種測量儀在市面上并不多見,它是由18世紀法國物理學家H.皮托發明,又名皮托管式風速傳感器,畢托管風速傳感器主要應用于管道或者風動的測量,在測量河流速度時也會出現它的身影。
這種測量的方式本身具有局限性,不可以測量有顆粒流體的流量,就算測量的流體中,只含有少量的顆粒,也有可能堵塞測量孔,所以也可以利用這種原理,進行風速和風量的測量。
熱線式風速傳感器
熱線風速傳感器主要是以熱絲或者熱膜作為探頭,直接在空氣中進行測量,將它與惠斯頓電橋連接,利用惠斯頓電橋的電阻或者電流的平衡關系,得出別測試截面空氣的流速。
霍爾效應電磁風速傳感器
霍爾效應傳感器主要應用于商業領域,比如DVD、CD、內存驅動器、自動玩具、手機、工業旋轉設備、位置檢測器甚至在軍事或者航空設備中,都會出現霍爾效應傳感器的身影。
霍爾效應傳感器的原理其實就是,在以一定的角度穿過一片材料的磁場時,影響到這片材料中流動的電流,就會產生霍爾電壓。說簡單點,它屬于三杯風速傳感器的一種,但與傳統的三杯風速傳感器有所差別,它是利用霍爾效應進行測量。
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