上海千实：风速传感器的原理

风速传感器是可连续监测上述地点的风速、风量(风量=风速x横截面积)大小，能够对所处巷道的风速风量进行实时显示，是矿井通风安全参数测量的重要仪表。其传感器组件由风速传感器、风向传感器、传感器支架组成。

原理

超声波涡接测量原理

超声波风速传感器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。

若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快;反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。

通过计算即可得到的风速和风向。

由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大;本风速仪检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。

通过压差变化原理

在流动方向上设置一个固定的障碍物(孔板、喷嘴等)，这样根据流速不同便会产生一个压差。通过测量压差，可以转换成流速的测量。

热量转移原理

根据卡曼涡街理论，在无限界流场中垂直插入一根无限长的非线性阻力体(即旋涡发生体C，风速传感器的探头横杆)，当风流流经旋涡发生体C时，在漩涡发生体边缘下游侧会产生两排交替的、内旋的旋涡列(即气流旋涡)，而旋涡的产生频率f正比于流速V，用公式表示如下:

f=St V/d;

因此超声波风速传感器就是利用超声波旋涡调制的原理来测定旋涡频率的 。

主要适用于煤矿井下具有瓦斯爆炸危险的各矿井通风总回风巷、风口、井下主要测风站、扇风机井口、掘进工作面、采煤工作面等处，以及相应的矿产企业。

2023-05-22 00:00