Prinzip und Produkteinführung des Windgeschwindigkeitssensors

Der Windgeschwindigkeitssensor ist ein üblicher Sensor, der kontinuierlich die Windgeschwindigkeit und das Luftvolumen messen kann (Luftvolumen = Windgeschwindigkeit x Querschnittsfläche).

Windgeschwindigkeitssensoren werden im Allgemeinen in mechanische Windgeschwindigkeitssensoren (hauptsächlich Propeller, Windbecher), Heißluft-Windgeschwindigkeitssensoren, Staurohr-Windgeschwindigkeitssensoren und Ultraschall-Windgeschwindigkeitssensoren unterteilt, die auf akustischen Prinzipien basieren.

Der Windbecher-Windgeschwindigkeitssensor ist ein weit verbreiteter Windgeschwindigkeitssensor, der erstmals von Robinson im Vereinigten Königreich erfunden wurde. Der Induktionsteil besteht aus drei oder vier konischen oder halbkugelförmigen leeren Tassen. Die hohle Becherschale wird an einer dreizackigen sternförmigen Halterung im 120°-Winkel zueinander oder an einer kreuzförmigen Halterung im 90°-Winkel zueinander befestigt.Die konkave Oberfläche des Bechers ist in einer Richtung angeordnet und der gesamte Querarm ist auf einer vertikalen Drehachse befestigt.

Wenn der Wind von links weht, ist der Windbecher 1 parallel zur Windrichtung und die Kraftkomponente des Drucks des Windes auf den Windbecher 1 in der Richtung, die der Windbecherachse am nächsten liegt, ist ungefähr Null. Die Windschalen 2 und 3 schneiden sich bei gleicher Windrichtung im 60-Grad-Winkel. Bei der Windschale 2 ist ihre konkave Oberfläche dem Wind zugewandt und trägt den größten Winddruck;Die konvexe Oberfläche der Windschale 3 ist dem Wind zugewandt und wird durch die Windturbulenzen einem Winddruck ausgesetzt. Er ist kleiner als der Windbecher 2. Durch den Druckunterschied zwischen Windbecher 2 und Windbecher 3 in Richtung senkrecht zur Windbecherachse beginnt der Windbecher im Uhrzeigersinn zu rotieren.Je größer die Windgeschwindigkeit, desto größer die anfängliche Druckdifferenz, was zur Folge hat: Je größer die Beschleunigung, desto schneller dreht sich die Windschale.

Nachdem sich der Windbecher zu drehen beginnt, wird der Winddruck relativ verringert, da sich der Becher 2 in Windrichtung dreht, während sich der Becher 3 mit der gleichen Geschwindigkeit gegen den Wind dreht, der Winddruck relativ zunimmt und die Winddruckdifferenz weiter abnimmt.Nach einer gewissen Zeit (bei konstanter Windgeschwindigkeit), wenn die auf die drei Windbecher wirkende Partialdruckdifferenz Null ist, drehen sich die Windbecher gleichmäßig. Auf diese Weise kann die Windgeschwindigkeit anhand der Rotationsgeschwindigkeit des Windbechers (Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde) bestimmt werden.

Wenn sich der Windbecher dreht, treibt er die koaxiale Mehrzahn-Schneidscheibe oder den Magnetstab zum Drehen an, und über den Schaltkreis wird ein Impulssignal proportional zur Drehzahl des Windbechers erhalten.

Das Impulssignal wird vom Zähler gezählt und nach der Umrechnung kann der tatsächliche Windgeschwindigkeitswert ermittelt werden.