Cảm biến tốc độ gió có thể liên tục theo dõi tốc độ gió và lượng không khí (thể tích không khí=tốc độ gió x diện tích mặt cắt ngang) của các vị trí nêu trên và có thể hiển thị tốc độ gió và lượng không khí của đường trong thực tế thời gian. Nó là một công cụ quan trọng để đo các thông số an toàn của thông gió mỏ. Thành phần cảm biến của nó bao gồm cảm biến tốc độ gió, cảm biến hướng gió và giá đỡ cảm biến.
nguyên tắc
Nguyên tắc đo khớp siêu âm
Cảm biến tốc độ gió siêu âm sử dụng phương pháp chênh lệch thời gian siêu âm để đo tốc độ gió.
Tốc độ của âm thanh trong không khí được tính bằng tốc độ của luồng không khí theo hướng gió. Nếu hướng lan truyền của sóng siêu âm trùng với hướng gió, thì tốc độ của nó sẽ được tăng tốc; ngược lại, nếu hướng truyền của sóng siêu âm ngược với hướng gió thì tốc độ của nó sẽ bị chậm lại.
Do đó, trong các điều kiện phát hiện cố định, tốc độ lan truyền siêu âm trong không khí có thể tương ứng với hàm tốc độ gió.
Tốc độ và hướng gió chính xác có thể thu được bằng cách tính toán. Vì tốc độ của sóng âm thanh bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ khi nó di chuyển trong không khí; máy đo gió này phát hiện hai hướng ngược nhau trên hai kênh, do đó ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ của sóng âm thanh là không đáng kể.
Thông qua nguyên tắc thay đổi áp suất chênh lệch
Một chướng ngại vật cố định (tấm tiết lưu, vòi phun, v.v.) được đặt theo hướng dòng chảy, do đó sẽ tạo ra chênh lệch áp suất tùy thuộc vào tốc độ dòng chảy. Bằng cách đo áp suất chênh lệch, nó có thể được chuyển đổi thành phép đo tốc độ dòng chảy.
Nguyên lý truyền nhiệt
Theo lý thuyết đường xoáy Karman, một vật cản phi tuyến dài vô hạn (tức là vật thể tạo xoáy C, thanh thăm dò của cảm biến tốc độ gió) được đưa thẳng đứng vào trường dòng chảy vô hạn. Khi gió thổi qua cơ thể tạo xoáy C, Ở phía hạ lưu của mép của cơ thể tạo xoáy, hai hàng cột xoáy xen kẽ và xoáy bên trong (tức là các xoáy luồng không khí) sẽ được tạo ra và tần số f của xoáy tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy V, được biểu thị bằng công thức như sau:
f=St V/d;
Do đó, cảm biến tốc độ gió siêu âm sử dụng nguyên lý điều chế dòng xoáy siêu âm để đo tần số dòng xoáy.
