如何測量風(fēng)速，風(fēng)向之風(fēng)速風(fēng)向傳感器

風(fēng)速是指單位時間內(nèi)的風(fēng)流距離；風(fēng)力是指當(dāng)風(fēng)吹到物體上時所體現(xiàn)出的力量大小。通常風(fēng)速越大，風(fēng)力的等級就越高，破壞力就越大。

一、風(fēng)速風(fēng)向測量為什么那么重要呢？

氣象研究的重要指標(biāo)之一就是風(fēng)速和風(fēng)向。風(fēng)速風(fēng)向不僅對氣象研究等工作意義重大，而且對人們的生活也有很大的影響，所以人們對風(fēng)速風(fēng)向的關(guān)注度也很高。提前測量風(fēng)速和風(fēng)向會對各項活動順利開展有一定的幫助。

二、測量風(fēng)速和風(fēng)向的方法都有哪些呢？

根據(jù)測量原理的不同可以分為：傳統(tǒng)測量、機械式測量、超聲波式測量和量熱式測量等。

傳統(tǒng)測量法

1、風(fēng)向測量：使用風(fēng)向標(biāo)

風(fēng)向標(biāo)對的風(fēng)向箭頭指示當(dāng)時的風(fēng)向。每當(dāng)風(fēng)向標(biāo)跟氣流的方向形成一個角度時，氣流就會對風(fēng)向標(biāo)的尾翼產(chǎn)生一定的壓力。其大小與風(fēng)向標(biāo)幾何形狀在氣流方向垂直面上的投影成正比。風(fēng)向標(biāo)的頭部迎風(fēng)面積比尾部迎風(fēng)面積要小。風(fēng)壓會讓風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸轉(zhuǎn)動到風(fēng)向標(biāo)跟氣流平行的狀態(tài)。從風(fēng)向標(biāo)和固定主方位指示桿之間的相對位置可以很容易地觀察到風(fēng)向。

2、風(fēng)速測量：使用風(fēng)速儀

風(fēng)速儀上有一個矩形風(fēng)壓板，風(fēng)壓板旁邊安裝有一個長短齒弧形框架。風(fēng)壓板揚起的長短齒數(shù)表示風(fēng)力。風(fēng)力越大，風(fēng)速水平越高。

機械式測量法

機械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器以箭頭式風(fēng)向傳感器和三杯式風(fēng)速傳感器最為常見，如三杯式風(fēng)速傳感器是由三、四個圓錐形或半球形的空杯組成其感應(yīng)部位。安裝時，空心杯的殼體需要固定在三叉星形支架上或者十字形支架上，空杯凹面的排列方向是相同的，橫臂架需要固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。風(fēng)速風(fēng)向傳感器的應(yīng)用能使人們更好地利用風(fēng)能，有利于新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

超聲波式測量法

超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器的工作原理是利用超聲波時差法測量風(fēng)速和風(fēng)向。因為聲音在空氣中的傳播速度會與風(fēng)向上的空氣速度相疊加。超聲波的傳播方向跟風(fēng)向一樣時，設(shè)備的速度就會變快，超聲波的傳播方向跟風(fēng)向相反時，設(shè)備的速度會變慢。所以說，在相同的檢測條件下，可以通過計算來獲得準(zhǔn)確的風(fēng)速和風(fēng)向。

量熱式測量法

利用量熱原理測量風(fēng)速的一個典型例子是風(fēng)速計。它的測量原理是把一根細(xì)金屬絲放到流體中，再用電流把金屬絲加熱，讓金屬絲的溫度比流體的溫度要高。因此，金屬絲風(fēng)速計被稱為“熱線”。當(dāng)流體沿垂直方向流過導(dǎo)線時，它將帶走導(dǎo)線的部分熱量并降低導(dǎo)線的溫度。風(fēng)速計是可以測量低風(fēng)速的儀器。它由一個熱球探頭和一個測量儀器組成。熱電偶的冷端與磷銅柱相連，并直接暴露在氣流中。每當(dāng)有電流從加熱環(huán)通過時，玻璃球的溫度就會升高，增加的程度與風(fēng)速有關(guān)，風(fēng)速小時增加的程度大；相反，增長幅度很小。上升幅度由熱電偶在儀表上指示。根據(jù)儀表讀數(shù)，檢查修正曲線，找出當(dāng)前風(fēng)速。