风速测量系统和方法技术方案

本申请属于气象监测技术领域，涉及一种风速测量系统和方法。其中，风速测量系统包括：超声波探头组件和控制器。超声波探头组件以用于发射和接收超声波，超声波探头组件包括多个超声波探头，设置两两相对的超声波探头为一组，两组超声波探头之间的连线相互垂直；控制器与超声波探头组件电性连接，控制器以用于控制超声波探头组件在第一测量模式和第二测量模式之间进行切换，第一测量模式以用于测量两组超声波探头之间的时间差，第二测量模式以用于测量一个超声波探头与位于直角邻边的两个超声波探头之间的时间差。通过控制器对超声波探头组件的测量模式进行切换，从而使得不同的测量模式可以测量不同的风速大小，提高风速测量的量程。量程。量程。

【技术实现步骤摘要】
风速测量系统和方法


[0001]本申请涉及气象监测
，尤其涉及一种风速测量系统和方法。

技术介绍

[0002]风速是气象环境监测中必不可少的一项，目前使用较多的是超声波风速仪来测量风速。
[0003]超声波风速仪的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。超声波风速仪使用四个超声波探头来进行收发超声波，从而实现风速的测量。
[0004]正常情况下，超声波风速仪通过测量两个探头之间的时间差，从而确定两个探头连线方向上的风速。设置四个探头，且四个探头之间的连线两两垂直，从而可以实现四个方向上风速的测量。
[0005]但是现有技术中的超声波风速仪采用上述方式测量风速时，只能处理一个相位时间差，也就是25us。所以风速测量的最大风速上限在40m/s，而当风速超过这个数值时，会导致风速测量的量程不够。大风速无法通过现有技术中的超声波风速仪进行测量。且这样也会使得用户体验不好，缩减超声波风速仪的使用寿命。

技术实现思路

[0006]为了解决相关技术中风速测量的量程不够的技术问题，本申请提供了一种风速测量系统和方法。
[0007]第一方面，本申请实施例提供的风速测量系统，包括：
[0008]超声波探头组件，所述超声波探头组件以用于发射和接收超声波，所述超声波探头组件包括多个超声波探头，设置两两相对的所述超声波探头为一组，两组所述超声波探头之间的连线相互垂直；
[0009]控制器，所述控制器与所述超声波探头组件电性连接，所述控制器以用于控制所述超声波探头组件在第一测量模式和第二测量模式之间进行切换，所述第一测量模式以用于测量两组所述超声波探头之间的时间差，所述第二测量模式以用于测量一个所述超声波探头与位于直角邻边的两个所述超声波探头之间的时间差。
[0010]可选地，当所述第一测量模式测量到的风速大于或等于预设阈值时，所述控制器控制所述超声波探头组件的测量模式切换为所述第二测量模式。
[0011]可选地，所述预设阈值的范围为大于或等于36m/s。
[0012]可选地，所述超声波探头发射的频率为40KHz。
[0013]可选地，所述超声波探头的数量为四个。
[0014]可选地，所述风速测量系统还包括上盖和底座，所述上盖和所述底座盖合以形成容置所述超声波探头组件的中空内腔。
[0015]可选地，所述控制器设置在所述超声波探头组件的上方，且所述控制器容置于所述中空内腔中。
[0016]可选地，所述风速测量系统还包括电源组件，所述电源组件设置在所述超声波探头组件的下方，以用于为所述超声波探头组件提供电能。
[0017]可选地，所述控制器具有通信模块，所述通信模块以用于与外部设备进行无线通信，并将风速测量数据传输至外部设备中。
[0018]第二方面，本申请实施例提供的风速测量方法，应用于上述的风速测量系统，包括以下步骤：
[0019]实时获取当前风速；
[0020]当当前风速大于或等于预设阈值时，控制第一测量模式向第二测量模式切换；所述第一测量模式以用于测量两组超声波探头之间的时间差，所述第二测量模式以用于测量一个超声波探头与位于直角邻边的两个超声波探头之间的时间差。
[0021]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本申请实施例提供的一种风速测量系统，包括超声波探头组件和控制器。超声波探头组件以用于发射和接收超声波，超声波探头组件包括多个超声波探头，设置两两相对的超声波探头为一组，两组超声波探头之间的连线相互垂直；控制器与超声波探头组件电性连接，控制器以用于控制超声波探头组件在第一测量模式和第二测量模式之间进行切换，第一测量模式以用于测量两组超声波探头之间的时间差，第二测量模式以用于测量一个超声波探头与位于直角邻边的两个超声波探头之间的时间差。这样，通过控制器对超声波探头组件进行控制，从而根据风速的大小采取不同的测量模式。既可以避免对处于第一测量模式下时，对风速测量量程的限制，还可以在大风速的情况下，更换使用第二测量模式，提高超声波探头组件抵抗故障的能力。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的一种风速测量系统的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的一种风速测量系统的分解示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的超声波探头的结构示意图；
[0028]图4为本申请实施例提供的一种风速测量方法的流程示意图。
[0029]附图标记：
[0030]100、风速测量系统；110、超声波探头；120、控制器；130、上盖；140、底座；150、电源组件。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]参考图1至图3，本申请实施例提供的一种风速测量系统100，包括：超声波探头组件和控制器120。超声波探头组件以用于发射和接收超声波，超声波探头组件包括多个超声波探头110，设置两两相对的超声波探头110为一组，两组超声波探头110之间的连线相互垂直。控制器120与超声波探头组件电性连接，控制器120以用于控制超声波探头组件在第一测量模式和第二测量模式之间进行切换，第一测量模式以用于测量两组超声波探头110之间的时间差，第二测量模式以用于测量一个超声波探头110与位于直角邻边的两个超声波探头110之间的时间差。
[0033]这样，在风速小于预设阈值时，超声波探头组件采用第一测量模式进行测量。当风速大于或等于预设阈值时，控制器120控制超声波探头组件由第一测量模式切换为第二测量模式，第二测量模式可以测量更大的风速值。这样，一方面可以避免对处于第一测量模式下时风速的测量量程不够，不能满足大风速的测量；另一方面，设置两种测量模式还可以提高超声波探头组件抵抗故障的能力，在第一测量模式时需要使用四个超声波探头110进行测量，在第二测量模式下可以使用三个超声波探头110进行测量。
[0034]当第一测量模式测量到的风速大于或等于预设阈值时，控制器120控制超声波探头组件切换为第二测量模式。风速测量系统100在进行风速测量时，首先利用第一测量模式对风速进行测量，当第一测量模式测量的风速达到预设阈值时，控制器12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风速测量系统，其特征在于，包括：超声波探头组件，所述超声波探头组件用于发射和接收超声波，所述超声波探头组件包括多个超声波探头，设置两两相对的所述超声波探头为一组，两组所述超声波探头之间的连线相互垂直；控制器，所述控制器与所述超声波探头组件电性连接，所述控制器以用于控制所述超声波探头组件在第一测量模式和第二测量模式之间进行切换，所述第一测量模式以用于测量两组所述超声波探头之间的时间差，所述第二测量模式以用于测量一个所述超声波探头与位于直角邻边的两个所述超声波探头之间的时间差。2.根据权利要求1所述的风速测量系统，其特征在于，当所述第一测量模式测量到的风速大于或等于预设阈值时，所述控制器控制所述超声波探头组件的测量模式切换为所述第二测量模式。3.根据权利要求2所述的风速测量系统，其特征在于，所述预设阈值的范围为大于或等于36m/s。4.根据权利要求1所述的风速测量系统，其特征在于，所述超声波探头发射的频率为40KHz。5.根据权利要求1所述的风速测量系统，其特征在于，所述超声波探头的数量为四个。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宇红，
申请(专利权)人：深圳市欧赛特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：