一. 概述
本儀器為便攜式設(shè)計(jì)的三杯式風(fēng)向風(fēng)速儀,儀器測(cè)量部分采用了單片技術(shù),可以同時(shí)測(cè)量瞬時(shí)風(fēng)速,平均風(fēng)速,瞬時(shí)風(fēng)級(jí),平均風(fēng)級(jí)和對(duì)應(yīng)浪高等5個(gè)參數(shù)。該儀器所采用的液晶顯示屏為專業(yè)定制,國內(nèi)獨(dú)創(chuàng),其中測(cè)量參數(shù)和測(cè)量單位直接用漢字顯示在液晶屏上,而測(cè)量數(shù)據(jù)顯示的數(shù)字高達(dá)18mm,便于教學(xué)演示時(shí)較遠(yuǎn)距離觀察。
本儀器采用低功耗設(shè)計(jì)并采用液晶(LCD)顯示,大大減少了儀器的功耗。而且?guī)в袛?shù)據(jù)鎖存功能,便于讀數(shù),在風(fēng)向部分采用了自動(dòng)定北裝置,測(cè)量時(shí)無需人工對(duì)北,簡化測(cè)量操作。儀器具有體積小,重量輕,功能全,耗電省,字符大,顯示直觀,方便攜帶等的優(yōu)點(diǎn),可廣泛用于農(nóng)林,環(huán)境,海洋,科學(xué)考察等領(lǐng)域測(cè)量大氣的風(fēng)參數(shù)。
二. 主要技術(shù)指標(biāo):
1. 風(fēng)速指標(biāo)
1)風(fēng)速測(cè)量范圍: 0~30米/秒,
2)風(fēng)速測(cè)量精度: 誤差不大于±(0.3+0.03×V)米/秒 (V—實(shí)際風(fēng)速)
3)風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速:不大于0.8米/秒
4)可顯示的風(fēng)速參數(shù):
瞬時(shí)風(fēng)速、平均風(fēng)速、瞬時(shí)風(fēng)級(jí)、平均風(fēng)級(jí)、對(duì)應(yīng)浪高
5)顯示分辨率:0.1 米/秒 (風(fēng)速)
1 級(jí) (風(fēng)級(jí))
0.1米 (浪高)
6)功能及單位直接用顯示漢字
顯示數(shù)字高度:18mm
2. 風(fēng)向指標(biāo)
1)風(fēng)向測(cè)量范圍: 0~360° 16個(gè)方位
2)風(fēng)向測(cè)量精度:誤差不大于±1/2方位
3)風(fēng)向傳感器啟動(dòng)風(fēng)速: 不大于1.0米/秒
4)風(fēng)向定北:自動(dòng)
3. 環(huán)境要求
1)工作環(huán)境溫度: 0~45°C
2)工作環(huán)境濕度: ≤90%RH (無凝結(jié))
4. 供電電源:
1)電源電壓:4.5V 5#干電池3節(jié)
2)平均耗電流量: ≤5mA(電源為4.5V)
5. 尺寸用重量:
1)外形尺寸:400×100×100mm
2)重量:0.5Kg
三. 工作原理:
1.風(fēng)向部分
風(fēng)向部分由保護(hù)風(fēng)向度盤的回彈頂桿所支撐。整體結(jié)構(gòu)由風(fēng)向標(biāo),風(fēng)向軸及風(fēng)向度盤等組成,裝在風(fēng)向度盤上的磁棒與風(fēng)向度盤組成磁羅盤用來確定風(fēng)向方位。當(dāng)下拉鎖定旋鈕并向右旋轉(zhuǎn)定位時(shí),回彈頂桿將風(fēng)向度盤放下,使錐形寶石軸承與軸尖相接觸,此時(shí)風(fēng)向度盤將自動(dòng)定北。風(fēng)向示值由風(fēng)向指針在風(fēng)向度盤上的穩(wěn)定位置來確定。當(dāng)左旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕并使其向上回彈復(fù)位時(shí),回彈頂桿將風(fēng)向度盤頂起并定位在儀器上部,并使錐形寶石軸承與軸尖相分離,以保護(hù)風(fēng)向度盤及軸承與軸尖不受損壞。(注:當(dāng)儀器使用完畢后必須及時(shí)回復(fù)此狀態(tài))
2.風(fēng)速部分
風(fēng)速的傳感器采用的是傳統(tǒng)的二杯旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)。它將風(fēng)速變成旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速。為了減小啟動(dòng)風(fēng)速,采用特殊材料的輕質(zhì)風(fēng)杯和寶石軸承支撐。通過固定在旋轉(zhuǎn)架上的裝置經(jīng)傳感器檢測(cè)后將信號(hào)傳送到主機(jī)內(nèi)進(jìn)行測(cè)算。
儀器內(nèi)的單片機(jī)對(duì)風(fēng)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣,校正,計(jì)算,后由儀器輸出瞬時(shí)風(fēng)速/一分鐘平均風(fēng)速/瞬時(shí)風(fēng)級(jí)/一分鐘平均風(fēng)級(jí)/平均風(fēng)級(jí)對(duì)應(yīng)的浪高5個(gè)參數(shù)。測(cè)得的參數(shù)在儀器的液晶顯示器上采用數(shù)字直接顯示出來。
為了減少儀器的功耗,儀器中的傳感器和單片機(jī)都采取了一系列降低功耗的專門措施。為了保證數(shù)據(jù)的可靠,當(dāng)電源電壓太低時(shí),顯示器下部電池標(biāo)記顯示缺電,提示用戶電源電壓太低數(shù)據(jù)已不可靠,需要及時(shí)更換電池。