3.4. Акустические анемометры. Акустические анемометры основаны на измерении времени прохождения акустического сигнала от передатчика к приемнику. Передатчик. - презентация

1 3.4. Акустические анемометры. Акустические анемометры основаны на измерении времени прохождения акустического сигнала от передатчика к приемнику. Передатчик Приемник С зв. V L.L. Рис Действие акустического анемометра. (3.4.1) Это время можно рассчитать по формуле:

2 3.4. Акустические анемометры. Но скорость звука зависит и от температуры воздуха. Для исключения этой зависимости собирают установку (Рис.3.4.2): L ППр 1 Пр 2 V Направление ветра L Рис Схема акустического анемометра. Выходным параметром является разность времени прихода акустического сигнала на первый и второй приёмники: (3.4.2) С учетом.

3 3.4. Акустические анемометры. Соответственно чувствительность акустического анемометра: (3.4.3) Значит, для увеличения чувствительности необходимо увеличивать базу – L. Реальная длина базы – несколько десятков сантиметров. В этой схеме звук испускается короткими импульсами. Поэтому такой тип акустических анемометров называется импульсным.

4 3.4. Акустические анемометры. Рассмотрим другой тип – фазовый акустический анемометр. В анемометрах этого типа акустический сигнал генерируется непрерывно. Принятые приемниками сигналы отличаются по фазе на Δφ. Δ T Сдвиг по фазе: (3.4.4)

5 3.4. Акустические анемометры. Подставив в (3.4.4) выражение для Δ (3.4.3), имеем: Здесь - частота акустического сигнала. (3.4.5) Тогда чувствительность фазового акустического анемометра: (3.4.7) Значит, для увеличения чувствительности фазового акустического анемометра можно увеличивать частоту сигнала.

6 3.4. Акустические анемометры. Обычно в акустических анемометрах используется ультразвуковой сигнал. Достоинства акустических анемометров: 1. Практически полное отсутствие инерции. 2. Отсутствие движущихся механических частей. Недостатки акустических анемометров: 1. Высокая стоимость и сложность конструкции.

7 3.4. Акустические анемометры. Обычно для определения полного вектора скорости ветра делают две или три пары «приемник-передатчик» и располагают их в перпендикулярных направлениях Рис Датчик акустического анемометра.