超聲波是一種機(jī)械振動(dòng)在媒質(zhì)中的傳播過(guò)程，其頻率一般在20kHz以上。
超聲波具有機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等，目前已在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多種行業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用。
今天我們主要說(shuō)一說(shuō)超聲波技術(shù)在氣象監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。在氣象監(jiān)測(cè)中，超聲波主要被應(yīng)用到對(duì)風(fēng)速風(fēng)向的采集中。
一般情況下，聲波在靜止空氣中的傳播速度是溫度、氣壓之間的函數(shù)，要想精確測(cè)定空氣中聲波的速度是很困難的。在實(shí)際應(yīng)用中，
超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器就是基于超聲波原理，利用發(fā)送的聲波脈沖，通過(guò)測(cè)量接收端的時(shí)間差計(jì)算出風(fēng)速和風(fēng)向，并對(duì)接風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。
1、與傳統(tǒng)的風(fēng)杯、翼狀等機(jī)械式的風(fēng)速風(fēng)向傳感器相比，超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器具有以下3大優(yōu)勢(shì)：
（1）傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器使用的是軸承傳動(dòng)，機(jī)械惰性和磨損較大，需要經(jīng)常派人維護(hù)；但超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器采用全部固件結(jié)構(gòu)，整個(gè)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，將機(jī)械損耗減到最小，不需維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間野外觀測(cè)的需要。
（2）相較于傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器，超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器在應(yīng)對(duì)惡劣的氣候環(huán)境下的使用性能有很大的提高，比如在降雨的情況下，傳統(tǒng)機(jī)械式傳感器由于雨水的作用，使轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，會(huì)使測(cè)量值明顯偏小。
（3）傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器需要一定的風(fēng)速才能啟動(dòng)工作，而超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器是通過(guò)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向上聲波傳遞的時(shí)間來(lái)消去聲速，同時(shí)獲得風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)據(jù)，無(wú)啟動(dòng)風(fēng)速限制，零風(fēng)速工作，屬于無(wú)慣性測(cè)量。
2、我司生產(chǎn)的建大仁科超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器除具有以上三大優(yōu)勢(shì)外，還具有以下4個(gè)特點(diǎn)：
（1）采用隨機(jī)誤差識(shí)別技術(shù)，大風(fēng)下也可保證測(cè)量的低離散誤差，使輸出更平穩(wěn)。
（2）內(nèi)置電子指南針等方向識(shí)別設(shè)備，安裝時(shí)無(wú)方向要求，水平安裝即可。
（3）無(wú)角度限制可360°采集風(fēng)速風(fēng)向，能準(zhǔn)確測(cè)量出自然風(fēng)中陣風(fēng)脈動(dòng)的高頻成分。
（4）產(chǎn)品整體使用工程塑料外殼，重量輕攜帶輕便，安裝、拆卸容易。
在氣象監(jiān)測(cè)中，超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器不受場(chǎng)所的限制，可應(yīng)用在森林、草原、海上、平原等任何環(huán)境中24小時(shí)全天候風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量，并采用4G通訊方式將采集的所有數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程氣象監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程風(fēng)速風(fēng)向?qū)崟r(shí)查看。
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