เซ็นเซอร์วัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิคเป็นเครื่องมือตรวจจับสัญญาณดิจิทัลเต็มรูปแบบ ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้ระยะเวลาการแพร่กระจายของอัลตราโซนิคในความเร็วลมในอากาศ ใช้กันอย่างแพร่หลายในเหมืองแร่ ป่าไม้ การตรวจสอบสภาพอากาศ และสาขาอื่นๆ วันนี้ ฉันจะแนะนำเซ็นเซอร์วัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิคโดยย่อ
เซ็นเซอร์วัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิคนั้นใช้หลักๆ แล้วคือการใช้ความแตกต่างของเวลาแบบอัลตราโซนิคเพื่อวัดความเร็วลม ความเร็วในการแพร่กระจายของเสียงในอากาศ และทิศทางของลมจะทับซ้อนกับความเร็วของอากาศ หากทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นอัลตราโซนิคเหมือนกับทิศทางของลม ความเร็วของคลื่นจะเร่งขึ้น ในทางกลับกัน ความเร็วของคลื่นจะช้าลง ดังนั้น ภายใต้เงื่อนไขการตรวจจับคงที่ ความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นอัลตราโซนิคในอากาศจึงสามารถสอดคล้องกับฟังก์ชันความเร็วลมได้โดยการคำนวณความเร็วลมและทิศทางลมที่แม่นยำ
หลังจากหลักการของความแตกต่างของแรงดันเปลี่ยนแปลง
มีการติดตั้งสิ่งกีดขวางคงที่ (แผ่นรูพรุน หัวฉีด ฯลฯ) ในทิศทางที่ใช้งาน เพื่อให้เกิดความแตกต่างของแรงดันขึ้นอยู่กับอัตราการไหล การวัดความแตกต่างของแรงดันสามารถแปลงเป็นการวัดอัตราการไหลได้
หลักการถ่ายเทความร้อน
ตามทฤษฎีถนนกระแสน้ำวนของคาร์มาน (ดูรูปที่ 1) ในสนามการไหลขอบเขตอนันต์ตรงเข้าไปในตัวต้านทานที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่มีความยาวอนันต์ (เช่น จุดเริ่มต้นของกระแสน้ำวนของตัว C, คานขวางของเซ็นเซอร์วัดความเร็วลม) การไหลของลมทางการแพทย์ผ่านจุดเริ่มต้นของกระแสน้ำวนของตัว C ในจุดเริ่มต้นของกระแสน้ำวนของขอบตัวของด้านปลายน้ำของกระแสน้ำวนจะเป็นจุดเริ่มต้นของสองแถวของคอลัมน์กระแสน้ำวนที่สลับกันหมุนเข้าด้านใน (เช่น กระแสน้ำวนของการไหลของอากาศ) และจุดเริ่มต้นของกระแสน้ำวนของความถี่ของ f จะถูกเปรียบเทียบกับอัตราการไหลของ V สูตรแสดงดังต่อไปนี้
ฉ=เซนต์วี/ง.
ด้วยสูตรข้างต้นเราสามารถดึงข้อสรุปต่อไปนี้ได้เมื่อเซ็นเซอร์ความเร็วลมและตัวแปลงสัญญาณตั้งขึ้นระหว่างตัวบล็อกเมื่อการไหลของอากาศผ่านตัวบล็อกภายใต้คอลัมน์สองคอลัมน์ของกระแสน้ำวนที่เกิดจากการหมุนภายในของกระแสน้ำวนสลับกันเนื่องจากกระแสน้ำวนบนเอฟเฟกต์การบล็อกอัลตราโซนิกของคลื่นอัลตราโซนิกตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกจะได้รับความเข้มของอัลตราโซนิกด้วยความถี่ของการเปลี่ยนแปลงในกระแสน้ำวนเมื่อกระแสน้ำวนไม่บล็อกคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มของอัลตราโซนิกสูงสุด; ความเข้มของอัลตราโซนิกคือสูงสุด เมื่อกระแสน้ำวนบล็อกคลื่นอัลตราโซนิกได้อย่างแม่นยำ ความเข้มของอัลตราโซนิกจะสูงสุด เมื่อกระแสน้ำวนบล็อกคลื่นอัลตราโซนิกได้อย่างแม่นยำ ความเข้มของคลื่นอัลตราโซนิกที่รับได้จะน้อยที่สุด ตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกจะรับสัญญาณความถี่เข้าสู่โมดูลแปลงความถี่/แรงผลักไฟฟ้า แปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า ทั้งสองเป็นความสัมพันธ์เชิงเส้นตามสัดส่วน นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าและความเร็วลมเป็นความสัมพันธ์เชิงเส้นตามสัดส่วน ดังนั้น เซ็นเซอร์ความเร็วลมอัลตราโซนิกคือการใช้หลักการมอดูเลตกระแสน้ำวนอัลตราโซนิกเพื่อกำหนดความถี่ของกระแสน้ำวน
สรุปข้างต้นนี้สามารถพบเห็นได้ในหลายสถานที่ เซ็นเซอร์วัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิคไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลแก่ผู้คนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยอีกด้วย และวิธีการวัดความเร็วลมและปริมาณลมแบบดั้งเดิม มักจะขาดความแม่นยำ ค่าใช้จ่ายสูงเกินไป เสถียรภาพไม่ดี และปัญหาอื่นๆ