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风速计如何测量风速?

2020-01-18

风速计如何测量风速?风速仪是几个世纪前开发的,并采用了多种形式。随着时间的流逝,科学家们了解了哪种配置有效,并且由于这些知识,当今常见的设计倾向于结合旋转的风杯或螺旋桨。

风杯 -许多天气传感器采用三杯配置,当风通过时会在水平面上旋转。水平排列的三杯设计效果非常好,因为无论风来自哪个方向,它都能测量风速。经过数十年的测试,三杯设计产生的扭矩更高,更稳定,并且对阵风的响应比其他杯配置更快。此外,经过空气动力学优化的杯子在敞开的一侧捕获了大可能的风力,将杯子向前推动,而流线型的杯子前部则在旋转过程中通过空气切成薄片。风杯还提供双轴承设计,以消除轴的挠曲和摆动,这会影响精度。

当风杯旋转时,它们转动一个小的驱动轴,并在其底端放置一个磁铁。磁铁经过一个称为簧片开关的电传感器。当暴露在磁场中时,两个细小的金属簧片会连接在一起,形成电路。每次电路完成时,都会将电脉冲发送到数字处理器。基于脉冲的频率,处理器可以计算风速读数。

螺旋桨 -螺旋桨设计(例如用于便携式手持式风速计)在垂直平面上操作,要求用户在风向上手动面对风速计。当螺旋桨旋转时,它还会使磁体(位于螺旋桨的中心)旋转。在附近,一个小的磁场传感器检测到这种旋转,并将电脉冲传递给风速计的处理器。脉冲的频率转换为风速读数。

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