在氣象學中,將風的來向稱之為風向,將單位時間內空氣移動的水平距離稱為風速。在我國歷史上,人們很早就開始對風速和風向進行監測,如東漢張衡發明的相風銅鳥,不僅能測風向,還能觀測較大的風;隨著科學技術的發展,現在主要通過監測儀對風速風向進行實時監測。
目前,氣象監測中使用較多的風向監測儀有電磁式、光電式及電阻式等:
(1)電磁式風向監測儀:利用電磁原理設計,由于原理種類較多,所以結構與有所不同,目前部分此類傳感器已經開始利用陀螺儀芯片或者電子羅盤作為基本元件,其測量精度得到了進一步的提高。
(2)光電式風向監測儀:這種風向傳感器采用絕對式格雷碼盤作為基本元件,并且使用了特殊定制的編碼編碼,以光電信號轉換原理,可以準確的輸出相對應的風向信息。
(3)電阻式風向監測儀:這種風向傳感器采用類似滑動變阻器的結構,將產生的電阻值的最大值與最小值分別標成360°與0°,當風向標產生轉動的時候,滑動變阻器的滑桿會隨著頂部的風向標一起轉動,而產生的不同的電壓變化就可以計算出風向的角度或者方向了。
風速傳感器是一種直接對風進行測量的設備。根據不同的原理,風速傳感器主要分為旋轉風杯式風速傳感器、風扇式風速儀及熱風式風速傳感器等。隨著傳感器技術的發展,基于超聲波原理研發的風速風向監測儀也被應用到氣象監測中來。
我司生產的VMS-3000-CFSFX風速風向變送器就是一款基于超聲波原理研發的風速風向監測儀。設備將超聲波探頭采用頂部倒掛式設計,使它們能夠在二維平面內循環發送和接收超聲波,并且不受風沙雨雪的干擾,以超聲波在空氣中傳播的時差通過內置的微處理器來計算出測量風速和風向的數值,通過集中器將數據以4G/GPRS的通訊方式將數據上傳至監控中心或云平臺,供用戶查看。
電阻式風向變送器和三杯式風速變送器都采用機械式結構設計,存在轉動部件,監測前需要低風速啟動,若風速低于啟動值將不能驅動螺旋槳或者風杯進行旋轉,就不能進行監測;與其相比超聲波風速風向變送器最大的特點是,它無啟動風速限制,能夠在零風速的情況下工作,且可以同時獲得風速和風向數值,并輸出。
目前對風速風向進行監測的儀器,主要有機械式和超聲波式,雖二者之間各有優、缺點,它們都能進行快速而精確測量,所以在選購產品時,可結合具體的使用場所和要求來進行選擇。




