1 概述
GFW15風速傳感器（以下簡稱傳感器），主要用于煤礦井下各種坑道、風口、扇風機井口等處的風速、風量的檢測，以確保生產安全。

2 適應的環境條件
a) 環境溫度： 0℃～＋40℃；
b) 濕度： ≤98%；
c) 大氣壓力： 80kPa～116kPa；
d) 無顯著振動和沖擊的場合；
e) 煤礦井下有甲烷爆炸性混合物但無破壞絕緣和腐蝕性氣體的場合。

3 主要技術指標
3.1 防爆型式
礦用本質安全型，防爆標志為：“ExibⅠMb"。
3.2 供電電源
a）工作電壓：直流 9V~24V；
b）工作電流：≤50mA。
3.3 測量范圍：0.4m/s～15m/s。
3.4 基本誤差：在測量范圍內不超過±0.3m/s。
3.5 分辨率：0.1m/s。
3.6 輸出信號(出廠時只有一種)
3.6.1 RS485信號
a) 半雙工通信方式，傳輸速率：2400bps；
b) 信號電壓峰峰值：2V～12V；
c) 傳輸距離：不小于2km（使用MHYV煤礦用電纜，其單芯截面積為1.5mm2)。
3.6.2 頻率信號
a) 信號范圍：200Hz~1000Hz(線性對應0 m/s～15m/s)頻率信號；
b) 信號的正、負脈沖寬度：≥0.3ms；
c) 高電平不小于3.0V（拉電流為2mA時），低電平不大于0.5V（灌電流為2mA時）。

3.6.3 電流信號
a) 1mA～5mA或4mA～20mA 電流信號(線性對應0 m/s~15m/s,也可選為0~5mA或者0~20mA)；
b) 負載能力：1mA～5mA時≥800Ω；4mA～20mA時≥200Ω。
3.7 響應時間
傳感器的響應時間：≤8s。
3.8 聲光報警功能
a) 傳感器能在測量范圍內設置報警點（出廠設為8m/s）,報警顯示值與設定值的差值不大于0.1m/s；
b) 報警聲級強度在其1m遠處的聲響信號的聲級不小于80dB（A）；光信號在黑暗環境中20m遠處清晰可見。

4 主要結構特征及工作原理
4.1 外形尺寸及重量
a) 外形尺寸（如圖1，長×寬×高）：252mm×126mm×51mm；
b) 重量：約1kg。







圖1 傳感器外形圖
4.2 工作原理
根據卡曼渦街理論，在無限界流場中插入一根無限長的非線性阻力體時(阻力體稱旋渦發生體)，則在一定的雷諾數范圍內(Red=200～510000)，阻力體下游兩側會產生兩排交替的、內旋的旋渦列，而其旋渦率正比于流速(見下圖2)，公式表示為：
f = St V / d
式中：f —— 旋渦頻率 St—— 常數(斯特拉哈爾數范圍為0.21)
V —— 風速 d —— 旋渦發生體線徑
從上式可以看出，只要測出f，就可以計算出風速V，這樣測量風速就歸結為測量旋渦頻率，而超聲波風速傳感器就是利用超聲波被旋渦調制的原理來測定旋渦頻率的。

5 接線與安裝
5.1接線
傳感器出廠時配有礦用4芯電纜（MHYV煤礦用阻燃電纜，其單芯截面積為1.5mm2），電纜有與傳感器配對的4芯接頭，電纜各芯按顏色區分，代表意義如下：
表1 接線規則表
線的顏色
信號類型
藍
綠
白
紅
RS485信號 485-A 485-B 電源負 電源正
頻率信號 電源負 頻率輸出負 頻率輸出正 電源正
電流信號 電源負 電流輸出負 電流輸出正 電源正
5.2 安裝
通電后，在無風狀態，風速顯示為“00.0"，對準探頭進風口吹氣，會顯示一定數值，表明傳感器測試能力正常。
安裝時首先選擇平直的巷道，在風速平穩無遮擋的位置安裝，離開巷道的側壁和頂板距離都應該在20cm以上。選定位置后，采取壁掛方式固定好傳感器，注意風的流向應該和測量頭上箭頭一致，進風口靠近探頭有圓柱體側。取樣口與巷道平行，讓風垂直流入取樣口。安裝過程應該注意：
1.進出風口不能錯誤；
2.傳感器必須與巷道垂直，確保風向與傳感器上的風速取樣口平行；
3.傳感器必須安裝牢固，不能隨風擺動；
4.安裝好后，在進風口處不能有遮擋物，也不能線纜等。