專(zhuān)利名稱(chēng)：自校準(zhǔn)超聲波風(fēng)速測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波風(fēng)速測(cè)量方法，尤其是一種可以精確測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向的自校準(zhǔn)超聲波風(fēng)速測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
以往，對(duì)于風(fēng)速風(fēng)向的測(cè)量基本上是采用由風(fēng)杯、風(fēng)向標(biāo)、葉片組成的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀。機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向儀不僅在使用過(guò)程中受低溫、沙塵等環(huán)境限制，而且其機(jī)械部分也極易磨損老化，無(wú)法保證長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，其測(cè)量范圍窄(2 40m/s)、誤差大(大于2%)且不能測(cè)量瞬時(shí)風(fēng)速。為此，目前普遍使用的是超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀。超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀與機(jī)械式風(fēng)速儀相比，不含有運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)機(jī)械磨損，可靠性高、使用壽命長(zhǎng)；環(huán)境適應(yīng)性好，可滿足風(fēng)沙、高低溫(-4(T70°C)等惡劣環(huán)境的使用且可測(cè)量瞬時(shí)風(fēng)速；精度相對(duì)較高，測(cè)量范圍大， 已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、風(fēng)電、氣象、隧道、航海、航空等領(lǐng)域。
現(xiàn)有超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)時(shí)差法測(cè)量風(fēng)速。硬件結(jié)構(gòu)是設(shè)有MCU控制模塊，與MCU控制模塊相接有超聲發(fā)射模塊、探頭溫度傳感器、加熱模塊及通信模塊，超聲接收模塊通過(guò)回波處理模塊與MCU控制模塊相接，與超聲發(fā)射模塊及超聲接收模塊相接有可安裝在一維(X)、兩維(X、Y)或三維(X、Y、Z)的同一維Α、Β兩點(diǎn)的多對(duì)超聲波探頭。測(cè)試方法是啟動(dòng)后超聲波收發(fā)模塊，獲得在同一維(X、Y或Ζ)超聲波傳播路徑上來(lái)回傳播時(shí)間(Tab、Tba)，再根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種自校準(zhǔn)超聲波風(fēng)速測(cè)量方法，其特征在于依次按如下步驟進(jìn)行 a.初始化； b.用位于同一維的一對(duì)超聲波探頭收發(fā)超聲波，獲得超聲波探頭間雙向超聲波傳播時(shí)長(zhǎng) Tab、Tba ； c.采集超聲波環(huán)境溫度C，按公式Vs=331. 3+0. 607*C，計(jì)算超聲波在空氣中的傳播速度Vs ； d.按公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自校準(zhǔn)超聲波風(fēng)速測(cè)量方法，其特征在于所述f步驟前用電子羅盤(pán)校正風(fēng)向原點(diǎn)指向。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種可以精確測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向的自校準(zhǔn)超聲波風(fēng)速測(cè)量方法，其特征在于依次按如下步驟進(jìn)行初始化；用位于同一維的一對(duì)超聲波探頭收發(fā)超聲波，獲得超聲波探頭間雙向超聲波傳播時(shí)長(zhǎng)Tab、Tba；采集超聲波環(huán)境溫度C，按公式Vs=331.3+0.607*C，計(jì)算超聲波在空氣中的傳播速度Vs；按公式計(jì)算同一維超聲波探頭間距D；按公式計(jì)算風(fēng)速Vw、風(fēng)向θ；輸出風(fēng)速風(fēng)向。
文檔編號(hào)G01P13/02GK103018480SQ20121042776
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者金龍浩, 張學(xué)科 申請(qǐng)人:大連金天科技發(fā)展有限公司