產品概述:
LC-CF2型高精度超聲波風速風向儀是一款全數字化信號檢測,高精度,可自動加熱除冰雪超聲波風速風向儀。它可以同時進行風速,風向和聲學溫度的實時測量,核心超聲波探頭均為德國原廠進口。其內部自帶的加熱裝置可以在嚴冬下保證儀器正常工作,多樣的輸出方式選擇可以滿足不同的行業標準,令用戶操作使用更簡潔方便。
1、風速風向測量
超聲波風速風向儀使用四個超聲波探頭在二維平面內循環發送和接
收超聲波,通過超聲波在空氣中傳播的時差來測量風速和風向。
2、聲學溫度測量
風速風向儀可以通過超聲波在空氣中的傳播時間來計算風速,進而通過空氣中聲速和溫度的物理關系
來計算出空氣的溫度。
3、自動除雪化冰功能
為防止冬天室外風速風向測量造成超聲波探頭的凍結,以至影響測
量,甚至造成儀器嚴重損害,在探頭內部安裝了可以自動加熱的裝置,使儀器在嚴寒下仍可正常使用。
工作原理:
該儀器是利用超聲波時差法來實現風速的測量。聲音在空氣中的傳播速度,會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同,它的速度會加快;反之,若超聲波的傳播方向若與風向相反,它的速度會變慢。因此,在固定的檢測條件下,超聲波在空氣中傳播的速度可以和風速函數對應。通過計算即可得到精確的風速和風向。 由于聲波在空氣中傳播時,它的速度受溫度的影響很大;本風速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向,因此溫度對聲波速度產生的影響可以忽略不計。
它具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點, 而且不需維護和現場校準,能同時輸出風速和風向。客戶可根據需要選擇風速單位、 輸出頻率及輸出格式。也可根據需要選擇加熱裝置(在冰冷環境下推薦使用)或模擬輸出。可以與電腦、數據采集器或其它具有RS485或模擬輸出相符合的采集設備連用。如果需要,也可以多臺組成一個網絡進行使用。
超聲波風速風向儀是一種較為*的測量風速風向的儀器。 由于它很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷, 因而能全天候地、長久地正常工作,越來越廣泛地得到使用。它將是機械式風速儀的強有力替代品。
產品特點:
與傳統的機械式風速風向儀的磨損較快,維護繁瑣比較,超聲波風速風向儀的優勢在于:
1、無移動部件,磨損小;
2、維護少,使用壽命長;
3、響應速度快;
與目前國內外生產的超聲波風速風向儀相比較,LC-CF2型超聲波風速風向儀對超聲波的檢測采用全數字式信號處理方案。
雖然傳統的模擬信號檢測方式比數字式信號檢測方式響應速度快,成本低,但此方式對器件的穩定性,外界的環境要求很高,難以實現高性能檢測。而風速與風向的測量對儀器響應速度要求不高,但使用環境范圍廣泛,因此LC-CF2選用全數字式信號處理方式,更加精準智能。其優點在于:
1、采用聲波相位補償技術,精度更高;
2、采用隨機誤差識別技術,大風下也可保證測量的低離散誤差,使輸出更平穩;
3、針對細雨,濃霧天氣的測量補償技術,具有更強的環境適應力;
4、數字濾波技術,抗電磁力更強;
5、無啟動風速限制,零風速工作,適合室內微風的測量,無角度限制(360°),同時獲得風
速、風向的數據;
6、測量精度高;性能穩定;低功耗不需校準;
7、結構堅固,儀器抗腐蝕性強,在安裝和使用時無需擔心損壞;
8、設計靈活,輕巧,攜帶輕便,安裝、拆卸容易;
9、信號接入方便,同時提供數字和模擬兩種信號;
10、不需維護和現場校準, 真正的0~359°工作 ()
數據輸出:
系統輸出風速,風向和溫度的頻率都同步為1~10Hz 可調節。輸出結果為此段時間風速,風向和溫度的平均值,因此輸出頻率設定越高,則測量值的高頻量越多,標準差也越大;反之輸出頻率設定越低,則測量的精度就越高。因此若測量低風速的風(20m/s 以下),空氣流動平穩多為層流,建議可設定為較高輸出頻率。而如果測量范圍在較高的風速下(20m/s~60m/s),空氣流動不平穩,湍流和渦旋明顯增多,則建議設定在低輸出頻率,以增加測量的精度。
設備安裝:
1、安裝固定
儀器由四枚內六角螺釘固定并鎖緊。安裝時候需要注意保證儀器放置水平,并且指向標指向正北方向。
2、安裝地點選取
為使空氣流動的順暢,以保證風速風向測量的精確,儀器選址安裝時應盡量遠離高大建筑,樹木等障礙物。按照世界氣象組織(WMO)給出的建議:風速儀需安裝在開闊地區超過地面 10米以上。開闊地區的定義是風速儀和任何障礙物之間的距離是障礙物高度的10倍以上。
注:LC-CF2具有的算法對電磁干擾就行糾正,因此抗電磁力好,可以在較強的輻射源下正常工作。甚至在天線及雷達附近也可正確測量數據。但仍然建議不要在強電磁干擾下使用儀器,以減小其對儀器造成不良影響的可能性。
3、接地
為避免雷擊,輻射的高壓靜電損壞儀器或傷人,儀器必須正確接地。接地時應將電纜屏蔽線與大地相
連。
七、接線方式:
1、供電電源
供給超聲波風速風向儀的電源為24V±20%,并且此電源應具有較小的紋波電壓。
2、模擬輸出接口電路
兩個模擬輸出接口可以提供模擬信號的輸出。引腳1 可以以4~20mA 電流值的方式表示風速值0~50m/s,也可以以2~500Hz 頻率脈沖波形式輸出0~50m/s 風速值。以何種方式輸出需要根據客戶要求訂制。如果以電流模式為輸出方式,則負載電阻為300Ω。
風速風向儀底部有一個8 腳防水插頭,用以通過屏蔽電纜線連接外部電源和通信接口。
管腳功能分布如下:
串行接口,全雙工
線纜連接孔端視圖
引腳名稱
引腳分配
引腳功能
1
RXD-
串行接口
2
TXD-
串行接口
3
NC
不連接
4
RXD+
串行接口
5
TXD+
串行接口
6
AGND
模擬地
7
DC-
電源負端
8
DC+
電源正端
Shield
機殼地
串行接口,半雙工,模擬輸出
線纜連接孔端視圖
引腳名稱
引腳分配
引腳功能
1
WS
風速模擬輸出
2
TXD-/RXD-
串行接口
3
NC
不連接
4
WD
風向模擬輸出
5
TXD+/RXD+
串行接口
6
AGND
模擬地
7
DC-
電源負端
8
DC+
電源正端
Shield
機殼地
引腳接口圖
八、產品附件:
序號
名稱
數量
單位
1
超聲波風速風向儀
1
套
2
8 針航空插頭配10米屏蔽線
1
套
3
超聲波風速風向監測軟件
1
張
4
操作手冊
1
份
5
通信協議
1
份
6
產品裝箱單、合格證
1
份
九、結構尺寸:
風速等級表:
風級、風速、風壓對照表
風級
名稱
風速
風壓W0=V2/16(kg/m2),10N/m2
陸地地面物體征象
海面狀態
km/h
m/s
0
無風
<1
0~0.2
0~0.0025
靜
靜
1
軟風
1~5
0.3~1.5
0.0056~0.014
煙能表示方向,但風向標不動
微波
2
輕風
6~11
1.6~3.3
0.016~0.68
人面感覺有風,風向標轉動
小波
3
微風
12~19
3.4~5.4
0.72~1.82
樹葉及微枝搖動不息旌旗展開
小波
4
和風
20~28
5.5~7.9
1.89~3.9
能吹起地面紙張與灰塵
輕浪
5
清風
29~38
8.0~10.7
4~7.16
有葉的小樹搖擺
中浪
6
強風
39~49
10.8~13.8
7.29~11.9
小樹枝搖動,電線呼呼響
大浪
7
疾風
50~61
13.9~17.1
12.08~18.28
全樹搖動,迎風步行不便
巨浪
8
大風
62~74
17.2~20.7
18.49~26.78
微枝折毀,人向前行阻力甚大
狂浪
9
烈風
75~88
20.8~24.4
27.04~37.21
建筑物有小損
狂濤
10
狂風
89~102
24.5~28.4
37.52~50.41
可拔起樹來,損壞建筑物
狂濤
11
暴風
103~117
28.5~32.6
50.77~66.42
陸上少見,有則必有廣泛破壞
狂濤
12
颶風
>117
32.7~36.9
66.42~85.1
陸上極少見,摧毀力極大
海浪滔天
風 速
測量范圍
0~60 m/s
測量精度
±0.1 m/s(當風速在0~10m/s范圍內)<測量值的±1.5%(當風速>10 m/s)
分 辨 率
NMEA 協議0.1 m/s;其他輸出方式0.01m/s
風 向
測量范圍
0~360°,無盲區
準 確 性
±0.1°
分 辨 率
0.1°
聲學溫度
測量范圍
-40℃~60℃
測量精度
±2℃
分 辨 率
0.1℃
通訊協議
RS485/RS422通信方式
NMEA0183·WIMWV 協議
Modbus-RTL 協議
模擬輸出方式
風速風向皆為4~20mA 電流輸出
風速2~500Hz 脈沖輸出;風向4~20mA 電流輸出
輸出方式
模擬方式
4~20mA;0~20mA
數字方式
RS422;RS485
操作電壓
儀器工作供電
24V±20%/0.3A
儀器加熱供電
24V±20%/3A
普通參數
尺 寸
高×寬=256×164(mm)
重 量
2.3Kg
材 料
不銹鋼
防護等級
IP66
存儲溫度
-50~80℃
工作溫度
-40~70℃
工作濕度
0~99%RH
防 冰 凍
參照MILSTD810E
防 腐 蝕
三個月的鹽霧,冷凝試驗后無腐蝕
防 沙 塵
參照MILSTD810E
EMC
IEC61000-4-5
平均時間MTBF
超長30年
輸出頻率
1Hz~10Hz
→
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LC-CF2型高精度超聲波風速風向傳感器 產品信息