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風(fēng)速變送器的設(shè)計原理

風(fēng)速變送器是一種可以連續(xù)測量風(fēng)速和風(fēng)量(風(fēng)量=風(fēng)速x橫截面積)大小的常見變送器。

利用電磁原理設(shè)計，由于原理種類較多，所以結(jié)構(gòu)有所不同，目前部分此類變送器已經(jīng)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(jìn)一步的提高。采用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(zhuǎn)換原理，可以準(zhǔn)確的輸出相對應(yīng)的風(fēng)向信息。

風(fēng)速變送器概述

風(fēng)杯開始轉(zhuǎn)動后，由于杯2順著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)動，受風(fēng)的壓力相對減小，而杯3迎著風(fēng)以同樣的速度轉(zhuǎn)動，所受風(fēng)壓相對增大，風(fēng)壓差不斷減小，經(jīng)過一段時間后(風(fēng)速不變時)，作用在三個風(fēng)杯上的分壓差為零時，風(fēng)杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速(每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù))就可以確定風(fēng)速的大小。

當(dāng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動時，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實際風(fēng)速值。目前新型轉(zhuǎn)杯風(fēng)速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好，當(dāng)風(fēng)速增加時轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)氣流速度，風(fēng)速減小時，由于慣性影響，轉(zhuǎn)速卻不能立即下降，旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速表在陣性風(fēng)里指示的風(fēng)速一般是偏高的成為過效應(yīng)(產(chǎn)生的平均誤差約為10 % )。

使用頻率計檢定風(fēng)速變送器

在進(jìn)行測試時，選取性能優(yōu)良、穩(wěn)定且可靠的風(fēng)速變送器，由于風(fēng)速變送器需要接5V電源的輸出，因此需要提供穩(wěn)壓電源。這時會輸出頻率信號，需要萬用表提供輸出的頻率值。萬用表的紅黑兩根線，需要分別接在風(fēng)速變送器接頭端的頻率信號及風(fēng)杯的接地信號，穩(wěn)壓電源的正負(fù)極分別接到風(fēng)杯端的正負(fù)信號上。此時需要用萬用表確認(rèn)風(fēng)杯輸出的正負(fù)極及信號，經(jīng)過測試確定232輸出一端1、2、3分別代表正極、信號及接地。

在檢定前需要確認(rèn)風(fēng)速變送器的外形結(jié)構(gòu)是否完好，變送器的表面不應(yīng)有凹跡、外傷、裂縫、變形，變送器的型號、出廠編號要清晰。將風(fēng)速變送器牢固固定在風(fēng)洞中，打開萬用表及穩(wěn)壓電源預(yù)熱，通過控制風(fēng)洞緩慢地控制風(fēng)速的大小，分別測試2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s、35m/s，檢定采用單項順?biāo)龠M(jìn)行。

按照規(guī)定的檢測點，當(dāng)風(fēng)速點調(diào)節(jié)好后，穩(wěn)定1min后，記錄此時環(huán)境中的溫度值（℃）、濕度值（ % RH）及大氣壓力值（Pa），記錄輸出值的頻率信號，可以根據(jù)風(fēng)速方程轉(zhuǎn)換成風(fēng)速值，從而計算出各風(fēng)速點上的實測風(fēng)速值。檢定開始前和檢定結(jié)束后，分別記錄（采集）環(huán)境溫度、濕度和大氣壓力值，用兩次讀數(shù)得到的環(huán)境條件的平均值作為檢定時的環(huán)境條件，作為檢定記錄。