超聲波風(fēng)速儀是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)中十分重要的一款氣象儀器。目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，它應(yīng)用是十分寬廣的。原理是測(cè)量超聲波脈沖在兩個(gè)探頭之間傳播的時(shí)間來計(jì)算空氣移動(dòng)的速度，也就是風(fēng)速。 超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲被的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快；反之若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大。風(fēng)速儀檢測(cè)兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對(duì)聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。
超聲波風(fēng)速儀測(cè)量值與信號(hào)換算關(guān)系
(1)電流型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算
量程0-30m/S，4-20mA輸出，當(dāng)輸出信號(hào)12mA時(shí)，計(jì)算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為30m/s，用16mA電流信號(hào)來表達(dá)，30m/s/16mA=1.875m/s/mA，即電流變化1mA風(fēng)速變化1.875m/s.那么可以計(jì)算測(cè)量值測(cè)量值12mA-4mA=8mA.8mA伙1.875m/s/mA=15m/s，則當(dāng)前的風(fēng)速=15m/s.
(2)電壓型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算
量程0-30m/S，以0-10V輸出為例，當(dāng)輸出信號(hào)為5V時(shí)，計(jì)算當(dāng)前風(fēng)速。風(fēng)速量程的跨度為30m/s，用10V電壓信號(hào)來表達(dá)，30m/s/10V=3m/S/N，即電壓每變化1V對(duì)應(yīng)風(fēng)速變化3m/s測(cè)量值5V-0V=5V。5V3/m/s/N=15m/s。則當(dāng)前風(fēng)速為15m/s。
