[发明专利]超声波风速仪

摘要

本发明公开了超声波风速仪，包括风速仪壳体以及设置在风速仪壳体内控制电路装置，其中：风速仪壳体自上而下依次具体包括上盖、中心体、下盖、支柱和反射面板；上盖、中心体、下盖围成了圆柱形空腔，支柱竖直设置在圆柱形空腔与反射面板之间；圆柱形空腔与反射面板之间区域为风速测量区域；控制电路装置具体包括风速测量电路装置，人机交互电路装置和传感器电路装置三部分组成；本发明提供的超声波风速仪，具有检测精度高，稳定性更强，风速测量时间更短、检测反应速度更快，支持液晶屏显示等诸多技术优势。

主权项

超声波风速仪，其特征在于，包括风速仪壳体以及设置在所述风速仪壳体内控制电路装置，其中：所述风速仪壳体自上而下依次具体包括上盖、中心体、下盖、支柱和反射面板；所述上盖、所述中心体、所述下盖围成了圆柱形空腔，所述支柱竖直设置在所述圆柱形空腔与所述反射面板之间；所述圆柱形空腔与所述反射面板之间区域为风速测量区域；所述控制电路装置具体包括风速测量电路装置，人机交互电路装置和传感器电路装置三部分组成；所述风速测量电路装置具体包括四个超声波换能器和风速风向测量电路板；四个超声波换能器即第一超声波换能器、第二超声波换能器、第三超声波换能器、第四超声波换能器；四个超声波换能器分别与所述风速风向测量电路板电连接；所述第一超声波换能器和第二超声波换能器分别安装在所述圆柱形空腔的顶部A、B两端点的位置；所述第三超声波换能器和第四超声波换能器分别安装在所述圆柱形空腔的顶部A’、B’两端点的位置；且A、B两端点的位置连线与A’、B’两端点的位置连线呈十字交叉状；所述第一超声波换能器用于计算所述第一超声波换能器接收源自B点的第二超声波换能器发射并经过所述风速测量区域以及反射面板C点反射检测信号的时间Tab；所述第二超声波换能器用于计算所述第二超声波换能器接收源自A点的第一超声波换能器发射并经过所述风速测量区域以及反射面板C点反射检测信号的时间Tba；所述风速风向测量电路板用于根据Tab与Tba之间的差值与所述风速测量区域当前风速V的比例函数关系；即V＝f(x)(Tab‑Tba)计算得到当前风速V的第一监测矢量值；所述第三超声波换能器用于计算所述第三超声波换能器接收源自B’点的第四超声波换能器发射并经过所述风速测量区域以及反射面板C点反射检测信号的时间Ta’b’；所述第四超声波换能器用于计算所述第四超声波换能器接收源自A’点的第三超声波换能器发射并经过所述风速测量区域以及反射面板C点反射检测信号的时间Tb’a’；所述风速风向测量电路板用于根据Ta’b’与Tb’a’之间的差值与所述风速测量区域当前风速V的比例函数关系；即V＝f(x)(Ta’b’‑Tb’a’)计算得到当前风速V的第二监测矢量值；所述风速风向测量电路板还用于根据当前风速V的第一监测矢量值以及当前风速V的第二监测矢量值进行矢量求和，进而得到当前风速V矢量；所述传感器电路装置具体包括温度传感器电路板和温度传感器；所述温度传感器电路板和所述温度传感器电连接；所述温度传感器用于实时检测测量环境温度；当检测到当前环境温度发生变化时，通过其环境温度值与影响到超声波的传播时间的函数关系，利用所述环境温度值对测量到的风速结果进行修正补偿计算；所述人机交互电路装置具体包括人机交互电路板和液晶显示屏；所述人机交互电路板用于将测量到的将测量到的风速信息，环境温度值信息发送到所述液晶显示屏处理；所述液晶显示屏用于显示上述风速信息以及环境温度值信息。