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明明風(fēng)速很快,風(fēng)速風(fēng)向儀卻測不到風(fēng)速是為什么呢
[點擊量:3742][來源:安布雷拉超聲波 · 中國已服務(wù)中小企業(yè)8千家]
2019-04-03
今天有一個客戶來安布雷拉咨詢超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的問題,他說明明風(fēng)速很快了,可是他的風(fēng)速風(fēng)向儀卻測不到風(fēng)速,這究竟是為什么呢?
市場上常見的超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀都是用180~220Khz的超聲波換能器的,測量風(fēng)速范圍是40米/秒以內(nèi),當(dāng)風(fēng)速達(dá)到50米/秒或者更高時,超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀就沒有信號了。雖然市面上也有標(biāo)稱最大測量到60米/秒的,不過客戶買來實驗后,發(fā)現(xiàn)結(jié)果一樣,也測不到風(fēng)速。
圖1 帶頂蓋的蘑菇頭式風(fēng)速風(fēng)向儀
經(jīng)過分析有以下幾種情況:
1.多普勒效應(yīng)造成的頻率偏差:超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的換能器中心頻率在200KHz,無風(fēng)情況下一個換能器發(fā)射,另一個換能器接收到的也是200Khz,當(dāng)風(fēng)速達(dá)到50米/秒的時候,因為多普勒效應(yīng),接收換能器接收到的信號頻率偏離200Khz比較遠(yuǎn),造成接收換能器接收到超過換能器中心帶寬范圍的信號。
杭州安布雷拉生產(chǎn)的200Khz超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀換能器的帶寬如下:
中心頻率為200Khz,3db帶寬是30Khz,也就是185~215KHz。6db帶寬是40Khz,也就是180~220KHz。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到50米/秒,接收換能器接收到的頻率已經(jīng)超過這個帶寬范圍。
2.靈敏度的變化:在無風(fēng)條件下,200Khz頻率的風(fēng)速風(fēng)向儀換能器DYA-200-01D用12V、16V和24V電壓驅(qū)動,兩個換能器之間距離5cm、10cm的位置,一個發(fā)射一個接收,接收端接收到?jīng)]有經(jīng)過放大的信號幅值如下:
|
5cm |
10cm |
24 V驅(qū)動電壓 |
80 mV |
36 mV |
16 V驅(qū)動電壓 |
50 mV |
24 mV |
12 V驅(qū)動電壓 |
38 mV |
18 mV |
表1 不同發(fā)射電壓下接收端接收到的信號強度
風(fēng)速越大,風(fēng)壓越小,超聲波在傳輸過程中衰減就越厲害,接收端接收到的信號就越小。達(dá)到50米/秒的風(fēng)速下,接收換能器接收到的信號只有微伏級別了,所以測量不到風(fēng)速了。
3.發(fā)射角度偏移:以DYA-200-01D風(fēng)速風(fēng)向儀換能器為例,(波束寬度)半功率角@-3dB:10°±2,銳度角:23°±4。風(fēng)速越大,發(fā)射換能器的角度偏移越大,達(dá)到一定大的風(fēng)速后,造成接收換能器不在銳度角范圍內(nèi),從而測量不到風(fēng)速。這個因素對大風(fēng)速測量是最小的。
杭州安布雷拉——超聲波多風(fēng)速風(fēng)向儀換能器生產(chǎn)廠家,一直秉誠為客戶提供好產(chǎn)品和好服務(wù)方案為宗旨,如果你對以上超聲波多風(fēng)速風(fēng)向儀換能器感興趣或者有疑問,請點擊聯(lián)系我們的在線客服QQ:2403408812,24小時服務(wù)熱線:0571-28892372。安布雷拉——你全程貼心的采購顧問。
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