专利名称：自校准超声波风速测量方法
技术领域：
本发明涉及一种超声波风速测量方法，尤其是一种可以精确测量风速、风向的自校准超声波风速测量方法。
背景技术：
以往，对于风速风向的测量基本上是采用由风杯、风向标、叶片组成的机械式风速风向仪。机械式风速风向仪不仅在使用过程中受低温、沙尘等环境限制，而且其机械部分也极易磨损老化，无法保证长期可靠运行，其测量范围窄(2 40m/s)、误差大(大于2%)且不能测量瞬时风速。为此，目前普遍使用的是超声波风速风向仪。超声波风速风向仪与机械式风速仪相比，不含有运动部件，无机械磨损，可靠性高、使用寿命长；环境适应性好，可满足风沙、高低温(-4(T70°C)等恶劣环境的使用且可测量瞬时风速；精度相对较高，测量范围大， 已广泛应用于环境监测、风电、气象、隧道、航海、航空等领域。
现有超声波风速风向仪一般采用点对点时差法测量风速。硬件结构是设有MCU控制模块，与MCU控制模块相接有超声发射模块、探头温度传感器、加热模块及通信模块，超声接收模块通过回波处理模块与MCU控制模块相接，与超声发射模块及超声接收模块相接有可安装在一维(X)、两维(X、Y)或三维(X、Y、Z)的同一维Α、Β两点的多对超声波探头。测试方法是启动后超声波收发模块，获得在同一维(X、Y或Ζ)超声波传播路径上来回传播时间(Tab、Tba)，再根据公式
权利要求
1.一种自校准超声波风速测量方法，其特征在于依次按如下步骤进行 a.初始化； b.用位于同一维的一对超声波探头收发超声波，获得超声波探头间双向超声波传播时长 Tab、Tba ； c.采集超声波环境温度C，按公式Vs=331. 3+0. 607*C，计算超声波在空气中的传播速度Vs ； d.按公式
2.根据权利要求1所述自校准超声波风速测量方法，其特征在于所述f步骤前用电子罗盘校正风向原点指向。
全文摘要
本发明公开一种可以精确测量风速、风向的自校准超声波风速测量方法，其特征在于依次按如下步骤进行初始化；用位于同一维的一对超声波探头收发超声波，获得超声波探头间双向超声波传播时长Tab、Tba；采集超声波环境温度C，按公式Vs=331.3+0.607*C，计算超声波在空气中的传播速度Vs；按公式计算同一维超声波探头间距D；按公式计算风速Vw、风向θ；输出风速风向。
文档编号G01P13/02GK103018480SQ20121042776
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者金龙浩, 张学科 申请人:大连金天科技发展有限公司