專利名稱：一種用于測量風速、風向的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量風速、風向的方法，屬于氣象檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風速是氣象觀測的重要組成部分，人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都和風有著密切的聯(lián)系。風速、風向的測量為準確的天氣預報及預警提供數(shù)據(jù)，為風能的普查及利用提供服務。目前，氣象站中常用風杯和超聲波風速計進行風速測量。風向標與風杯配合使用。 風杯風速計通過一段時間內(nèi)風杯的轉(zhuǎn)數(shù)計算風速，啟動風速大，遲滯大，無法測量瞬時風速，冰凍雨雪天氣影響風杯的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生較大的誤差，長時間轉(zhuǎn)動引起的機械磨損也會影響風速測量精度，其使用壽命較短；而超聲波風速計具有價格高，易受降水降雪的阻擋而影響測量精度等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對以上背景技術(shù)的缺陷，提供一種測量風速、風向的裝置及方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。一種用于測量風速、風向的裝置，包括皮托管、風向標、壓力傳感器，其中風向標與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，所述壓力傳感器安裝在皮托管的頂部，用于感應皮托管全壓與靜壓的壓力差，并輸出風速測量的數(shù)值。優(yōu)選的，本發(fā)明的用于測量風速、風向的裝置，壓力傳感器采用高精度數(shù)字式微差壓傳感器。優(yōu)選的，本發(fā)明的用于測量風速、風向的裝置，皮托管為L型，其一端為進風口，另一端朝上與壓力傳感器連接。本發(fā)明還提供一種測量風速、風向的方法，包括如下步驟
步驟A，將風向標與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，使得皮托管作為風速測量探頭，依靠風向標的轉(zhuǎn)動保證皮托管作為進風口的一端始終正對風向； 步驟B，將壓力傳感器安裝在皮托管的另一端的頂部； 步驟C，采用風向標來檢測風向，并輸出風向值；
步驟D，采用壓力傳感器測量皮托管輸出風的全壓和靜壓值，得出全壓與靜壓的壓力差值，輸出風速值。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果
本發(fā)明在風速測量采用皮托管，在實現(xiàn)風速的高精度測量的同時由風向標實現(xiàn)風向的測量。本發(fā)明使用高精度的微差壓傳感器進行風速測量，具有實時性好、精度高、可靠性好、 成本低等特點，具有受雨雪、冰凍等天氣狀況影響較小的優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。圖中標號解釋1_皮托管，2-壓力傳感器，3-風向標，4-轉(zhuǎn)動軸，5-靜壓，6-全壓。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明
如圖1所示，一種測量風速、風向的裝置，包括皮托管1、風向標3、壓力傳感器2。其中皮托管輸出的全壓6與靜壓5，連接到壓力傳感器；皮托管、壓力傳感器安裝在風向標上。皮托管作為風速測量探頭，可采用普通的氣體流速皮托管。壓力傳感器采用高精度數(shù)字式微差壓傳感器，安裝在皮托管的上部，由風速測量時皮托管產(chǎn)生的全壓和靜壓作為數(shù)字式微差壓傳感器的輸入，并根據(jù)壓力值的大小，經(jīng)過內(nèi)部電路及微處理器的處理轉(zhuǎn)化為風速值。風向標用于檢測風向，風向標與皮托管組合一體后固定安裝在一轉(zhuǎn)動軸4上。在測量時，皮托管和高精度數(shù)字式微差壓傳感器組成的風速測量裝置會隨風向標而轉(zhuǎn)動，使得皮托管的全壓口始終正對風速方向，保證了風速的正確測量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于測量風速、風向的裝置，其特征在于包括皮托管、風向標、壓力傳感器，其中風向標與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，所述壓力傳感器安裝在皮托管的頂部，用于感應皮托管全壓與靜壓的壓力差，并輸出風速測量的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量風速、風向的裝置，其特征在于所述壓力傳感器采用高精度數(shù)字式微差壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量風速、風向的裝置，其特征在于所述皮托管為L 型，其一端為進風口，另一端朝上與壓力傳感器連接。
4.一種測量風速、風向的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟A，將風向標與皮托管固定連接后通過轉(zhuǎn)動軸安裝在底座上，使得皮托管作為風速測量探頭，依靠風向標的轉(zhuǎn)動保證皮托管作為進風口的一端始終正對風向；步驟B，將壓力傳感器安裝在皮托管的另一端的頂部；步驟C，采用風向標來檢測風向，并輸出風向值；步驟D，采用壓力傳感器測量皮托管輸出風的全壓和靜壓值，得出全壓與靜壓的壓力差值，輸出風速值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量風速、風向的裝置，屬于氣象檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的裝置包括皮托管、風向標、微差壓傳感器，該裝置以皮托管作為測風探頭，使用高精度的數(shù)字式微差壓傳感器進行風速測量，采用風向標進行風速測量。本發(fā)明還公開了一種測量風速、風向的方法，通過與風向標配合工作，使皮托管依靠風向標的轉(zhuǎn)動始終正對風速，保證風速的準確測量，具有實時性好、精度高、成本低、可靠性好以及受環(huán)境影響較小的特點。
文檔編號G01P13/02GK102298071SQ20111013089
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者元寶軍, 呂富勇, 唐慧強, 李超, 閭軍 申請人:南京信息工程大學