風(fēng)速傳感器原理課件

5.4風(fēng)速傳感器原理

5.4.1超聲波漩渦式風(fēng)速傳感器輸出電路整形器脈沖接收器調(diào)幅調(diào)幅波接收換能器發(fā)生桿風(fēng)流發(fā)射換能器等幅波振蕩器輸出電路整形器脈沖接收器調(diào)幅調(diào)幅波接收換能器發(fā)生桿風(fēng)流發(fā)射換能器等幅波振蕩器在垂直風(fēng)流流向的中央部位插入一根無限長的非流線形阻擋體，稱為發(fā)生桿，當(dāng)風(fēng)流撞到發(fā)生桿后，將造成風(fēng)流下游產(chǎn)生兩列內(nèi)旋，互相交替的漩渦，若對風(fēng)流速度，阻擋體（發(fā)生桿）截面積和形狀作適當(dāng)?shù)南拗?，則漩渦頻率與流速成正比：輸出電路整形器脈沖接收器調(diào)幅調(diào)幅波接收換能器發(fā)生桿風(fēng)流發(fā)射換能器等幅波振蕩器

（5-11）式中：f――漩渦頻率S――常數(shù)V――未擾動流體速度d――阻擋體寬度（或直徑）f＝S輸出電路整形器脈沖接收器調(diào)幅調(diào)幅波接收換能器發(fā)生桿風(fēng)流發(fā)射換能器等幅波振蕩器測試實驗數(shù)據(jù)證明:在超聲波傳播的波束中，每出現(xiàn)一個氣流漩渦，超聲波就被調(diào)制一次。單位時間內(nèi)，漩渦產(chǎn)生的個數(shù)與風(fēng)速成正比。據(jù)此實現(xiàn)了風(fēng)速的測量。接收換能器收到的被漩渦調(diào)制后的信號，還要經(jīng)過調(diào)幅接收器，脈沖整形器處理，然后再由輸出電路輸出風(fēng)速參數(shù)“V”。

超聲波風(fēng)速傳感器具有如下優(yōu)點：

1）因無運動部件，故無機械磨損，使用壽命長。2）測量顯示值是與風(fēng)速成正比的頻率信號，無零點漂移，且敏感元件靈敏度變化不會影響輸出，測量精度高。3）測量結(jié)果不受流體特性（溫度、濕度、壓力、密度、礦塵等）影響。4）響應(yīng)迅速。

5.4.2超聲波時差法風(fēng)速傳感器

在無風(fēng)流狀態(tài)下（v=0），超聲波以速度C從甲地傳到乙地，傳播時間為：

t=L/Cv=L/(c－v

5.4.2超聲波時差法風(fēng)速傳感器

若風(fēng)向如圖中虛線所示，風(fēng)速為V’,則超聲波從甲地傳到乙地所用的時間為：v=L/(c－v

取L=L1=L2，超聲波發(fā)射器S1、S2與超聲波接收器R1、R2沿巷道軸心線對稱布置。在t0時刻，采用控制器發(fā)生脈寬0.1S的控制信號。這時，S1、S2將同時發(fā)射斷續(xù)超聲波束。由于超聲波的方向性好，所以兩波束互不干擾。

因一波束是順風(fēng)的，另一波束是逆風(fēng)的，R1、R2接受超聲波前沿的時間將分別為：；

利用計數(shù)顯示電路測出值，就實現(xiàn)了風(fēng)速的測量。如果巷道斷面為A

，則巷道風(fēng)量為：1.光電式葉輪風(fēng)速傳感器5.4.3光電與干簧管型葉輪式風(fēng)速傳感器隨著葉輪的不斷旋轉(zhuǎn)，光束被不斷遮擋，T1就不斷地導(dǎo)通和截止，也就不停的輸出了與風(fēng)速成正比的頻率信號，將頻率信號進行計數(shù)、顯示、F/V變換、遠(yuǎn)傳至監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)了風(fēng)速測量。D1D1外殼D2葉輪R1R2R3D1D2D3T1計

數(shù)顯示f—v轉(zhuǎn)換+V2.干簧管式葉輪風(fēng)速傳感器干簧管是一種磁敏特殊開關(guān)，也稱干簧繼電器。它通常由兩個或三個軟磁性材料做成的簧片觸點，被封裝在充有惰性氣體（如氮、氦等）或真空的玻璃管里，玻璃