The invention discloses a time difference ultrasonic anemometer and a calibration method, belonging to the technical field of wind speed measurement. The time difference ultrasonic anemometer mainly includes connecting block, U-tube, ultrasonic transceiver sensor, support tube, electronic North pointing device, data processor and deflection angle sensor, and the data processor is composed of storage system, data calibration system and communication system. Based on the Vectoriality of wind speed, the invention calculates the corresponding rotation matrix by collecting the Euler angle between the three coordinate axes of the measurement coordinate system and the standard coordinate system, completes the transformation of the same vector between different coordinate systems, and realizes the purpose of anemometer calibration. The invention does not need to connect the ultrasonic anemometer, level the anemometer to the north and other calibration operations, simplifies the steps of anemometer erection, improves the installation efficiency of the instrument, solves the problems of high installation requirements and difficult calibration of the anemometer, and ensures the authenticity and accuracy of the measured data.
【技术实现步骤摘要】
一种时差法超声波风速仪及校准方法
本专利技术属于风速测量
，具体涉及一种时差法超声波风速仪及校准方法。
技术介绍
风速仪是测量空气流速的仪器，它广泛应用于气象、土木、农业、电力、钢铁、石化等行业。现应用最为广泛的是机械式风速仪，即风杯式风速仪，它是根据风杯每秒钟转动的圈数来计算风速大小的，其结构简单，具有完善的理论依据和测量算法，但因在测定过程中摩擦损耗的影响不能忽略，往往会导致计算结果存在较大的误差。因此出现了多种新型风速仪，比如热线式风速仪、皮托管风速仪、超声波风速仪、激光多普勒风速仪等，其中超声波风速仪因体积小，精度高，量程广、盲区小、工艺简单，易于生产等优点，愈来愈得到使用者的青睐。而超声波风速仪又可根据其测量方法分为：时差法超声波风速仪、频差法超声波风速仪、多普勒法超声波风速仪等。时差法超声波风速仪是利用声波在空气中的传播速度随风速而变化的原理，由顺风传播与逆风传播时间上存在的差值，计算出空气的流动速度；频差法超声波风速仪根据卡门涡街理论来测量，穿过空气的声波会形成卡门涡街，在一定条件下，旋涡频率与空...
【技术保护点】
1.一种时差法超声波风速仪，其特征在于：包括连接块(1)、U型管(2)、固定管(3)、超声波收发传感器(4)、连接管(8)、支撑管(9)、电子指北器(10)、数据处理器(11)、偏角传感器(12)；所述连接块(1)为圆柱形块体，共2块，分为上连接块和下连接块，上下对称布置，所述U型管(2)的数量为4根，环向布置在上下连接块(1)外侧，U型管(2)两端分别与上下连接块(1)相连接，所述固定管(3)的数量为6根，其中4根固定在U型管(2)的中部内侧，剩余2根分别固定在上连接块的下底面和下连接块的上顶面，固定管(3)两两对称，且其间连线相互垂直，每根固定管(3)端部装有1个超声波...
【技术特征摘要】
1.一种时差法超声波风速仪，其特征在于：包括连接块(1)、U型管(2)、固定管(3)、超声波收发传感器(4)、连接管(8)、支撑管(9)、电子指北器(10)、数据处理器(11)、偏角传感器(12)；所述连接块(1)为圆柱形块体，共2块，分为上连接块和下连接块，上下对称布置，所述U型管(2)的数量为4根，环向布置在上下连接块(1)外侧，U型管(2)两端分别与上下连接块(1)相连接，所述固定管(3)的数量为6根，其中4根固定在U型管(2)的中部内侧，剩余2根分别固定在上连接块的下底面和下连接块的上顶面，固定管(3)两两对称，且其间连线相互垂直，每根固定管(3)端部装有1个超声波收发传感器(4)，共6个，形成3组两两对称的超声波收发传感器(3)，每组内2个超声波收发传感器(4)之间距离相等，所述6个超声波传感器(4)中有3个是定位传感器，分别是前传感器(5)、右传感器(6)和上传感器(7)，所述连接管(8)上部与下连接块(1)连接，下部与支撑管(9)连接，所述偏角传感器(12)、电子指北器(10)均布置在支撑管(9)内，所述数据处理器(11)包括存储系统、数据校准系统、通信系统，也位于支撑管(9)内。
2.一种基于权利要求1所述的时差法超声波风速仪校准方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在待测位置搭设风速仪支架，将超声波风速仪安装固定在风速仪支架上；
步骤2：对超声波风速仪供电，测量超声波在正对的2个超声波收发传感器(4)之间的传播时间Tx、Tx′、Ty、Ty′、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，贾怀喆，赵亚宁，王飞球，谢以顺，王春峰，铁栋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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