超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量。由于聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。假如超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，那么它的速度會(huì)加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，那么它的速度會(huì)變慢。所以，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(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。 通過計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大；風(fēng)速傳感器檢測兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。
那么超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器都有哪些實(shí)際應(yīng)用呢？
1、在工礦領(lǐng)域的應(yīng)用。
無論是煤礦還是多種金屬礦業(yè)的開采過程中，往往都需要注意礦井中的一些氣體成分的變化，所以大多數(shù)的礦井通常在整合了多種氣體傳感器設(shè)備的同時(shí)，往往會(huì)注意通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，而風(fēng)速傳感器就是用來監(jiān)測礦井內(nèi)部的通風(fēng)效果的，所以為了確保煤礦安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行，相關(guān)部門也推出了針對礦井環(huán)境必須使用風(fēng)速傳感器一類設(shè)備的規(guī)定。
2、在新型能源開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用。
大多數(shù)的新型能源的開發(fā)工作其實(shí)都是在比較開闊的環(huán)境中進(jìn)行的，尤其是對風(fēng)能和太陽能的開發(fā)領(lǐng)域，往往由于安裝環(huán)境十分開闊，所以一些重要的設(shè)備十分容易受到風(fēng)速的變化的影響，而為了避免變化的風(fēng)速影響到太陽能電池板或者風(fēng)電機(jī)組的正常使用，國內(nèi)的新型能源開發(fā)領(lǐng)域風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器的也得到了廣泛的應(yīng)用。
3、塔式起重機(jī)上的應(yīng)用。
通常，為了確保建筑工程的進(jìn)行，大多數(shù)的塔式起重機(jī)通常都會(huì)安裝風(fēng)速傳感器設(shè)備，它的存在可以讓起重機(jī)在大風(fēng)影響起重機(jī)工作的時(shí)候，發(fā)出報(bào)警，但是當(dāng)大風(fēng)已經(jīng)開始影響起重機(jī)工作的時(shí)候，往往就需要注意風(fēng)向的變化，這樣才能針對不同風(fēng)向的風(fēng)做出應(yīng)對措施，所以部分起重機(jī)上面已經(jīng)使用了風(fēng)向傳感器設(shè)備。
4、煤礦上的應(yīng)用。
安裝在礦井中的通風(fēng)設(shè)備，往往型號不一，而且其工作功率也有著較大的差別，所以需要使用風(fēng)速傳感器設(shè)備對各個(gè)通風(fēng)道的風(fēng)速值進(jìn)行監(jiān)視，防止某個(gè)位置的通風(fēng)率過低而出現(xiàn)的有害氣體濃度過高的現(xiàn)象出現(xiàn)。
其實(shí)為了確保各大、中、小型煤礦生產(chǎn)工作安全的進(jìn)行，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在煤礦中應(yīng)該安裝風(fēng)速傳感器設(shè)備，在每一個(gè)采礦區(qū)、翼回風(fēng)巷以及總回風(fēng)巷都應(yīng)該設(shè)置風(fēng)速傳感器設(shè)備，而掘進(jìn)工作面就屬于采礦區(qū)的一部分，因此掘進(jìn)工作面，是需要安裝風(fēng)速傳感器的。
在掘進(jìn)面中需要安裝風(fēng)速傳感器還有一個(gè)主要的原因，就是掘進(jìn)工作面更容易出現(xiàn)有害氣體。通常煤礦中的甲烷、一氧化碳、瓦斯等有害氣體往往從掘進(jìn)面出現(xiàn)的概率大，甚至有些氣體在地下形成的“氣室”中的氣體直接就是一些有害性氣體，因此煤礦中需要在每個(gè)位置都安裝風(fēng)速傳感器并連接通風(fēng)設(shè)備。
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