Principio de control del transmisor ultrasónico de velocidad y dirección del viento

Principio de control del transmisor ultrasónico de velocidad y dirección del viento

La vibración del cuerpo fuente de sonido hace que el aire que lo rodea se comprima y se expanda alternativamente, y se propague gradualmente hacia afuera, formando así una onda de sonido, cuya unidad es el hercio (Hz).

En términos generales, la frecuencia de las ondas sonoras que puede percibir el oído humano es de unos 20 a 20 000 Hz. Las ondas sonoras inferiores a 20 Hz se denominan ondas infrasónicas, y las ondas sonoras superiores a 20 000 Hz se denominan ondas ultrasónicas.

El ultrasonido tiene una alta frecuencia y una gran potencia, su energía es mucho mayor que la de las ondas sonoras ordinarias, su longitud de onda es corta, la difracción no es grave y tiene una buena direccionalidad, por lo que se utiliza ampliamente en la industria y la medicina. Hoy, hablemos de la monitorización meteorológica. ¿Cómo controla el ultrasonido la velocidad y la dirección del viento?

Un instrumento de medición que calcula la velocidad y la dirección del viento mediante el envío de pulsos ultrasónicos y la medición de la diferencia de tiempo o frecuencia (transformada Doppler) en el extremo receptor. Lo llamamos transmisor ultrasónico de velocidad y dirección del viento, que es una aplicación de la tecnología de detección ultrasónica en medios gaseosos. 

La velocidad de propagación del sonido en el aire se superpondrá con la velocidad del flujo de aire en la dirección del viento; si la dirección de propagación de la onda ultrasónica es la misma que la dirección del viento, su velocidad se acelerará;

Por el contrario, si la onda ultrasónica se propaga en dirección opuesta al viento, su velocidad disminuirá.

Por lo tanto, bajo las condiciones de detección fijas, la velocidad de la onda ultrasónica en el aire puede corresponder a la función de velocidad del viento, y la velocidad y dirección precisas del viento se pueden obtener mediante cálculo.

Ahora, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los monitores de velocidad y dirección del viento comúnmente utilizados en el monitoreo meteorológico incluyen el transmisor de dirección del viento de flecha, el transmisor de velocidad del viento de tres copas y el transmisor ultrasónico de velocidad y dirección del viento.

Tanto el transmisor de dirección del viento de tipo rotor como el transmisor de velocidad del viento de tipo tres copas están diseñados con una estructura mecánica y tienen piezas giratorias. Antes de realizar el monitoreo, se requiere una velocidad del viento baja para comenzar. Si la velocidad del viento es menor que el valor inicial, la hélice o la copa de viento no se pueden hacer girar. monitoreo; y debido a sus partes móviles, es fácil que se desgaste y se dañe con el mal tiempo, por lo que el transmisor ultrasónico de velocidad y dirección del viento es una buena opción.