風速傳感器的應用原理

超聲波渦接測量原理

超聲波風速傳感器是利用超聲波時差法來實現風速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同，它的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風向相反，它的速度會變慢。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風速函數對應。通過計算即可得到的風速和風向。 由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；本風速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產生的影響可以忽略不計。

 

熱量轉移原理

根據卡曼渦街理論（見圖一），在無限界流場中垂直插入一根無限長的非線性阻力體（即旋渦發生體C，風速傳感器的探頭橫桿），當風流流經旋渦發生體C時，在漩渦發生體邊緣下游側會產生兩排交替的、內旋的旋渦列（即氣流旋渦），而旋渦的產生頻率f正比于流速V，用公式表示如下：

f=St V/d；

因此超聲波風速傳感器就是利用超聲波旋渦調制的原理來測定旋渦頻率的 。

 

通過壓差變化原理

在流動方向上設置一個固定的障礙物（孔板、噴嘴等），這樣根據流速不同便會產生一個壓差。通過測量壓差，可以轉換成流速的測量。