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气象仪器课程论文
学生姓名 萧逸寒呆呆
学 号 ***********
学 院 计算机与软件学院
专 业 软件工程（2）
二Ｏ一二 年 十二 月 六 日
降水测量方法与仪器
萧逸寒呆呆
南京信息工程大学计算机与软件学院，南京 210044
摘要： 风的测量包括对于测风仪器的了解、掌握和应用。然后正确合理地进行风速的测量、风向的测量以及风速的表示和风速、风向的记录等。装配自动流水线
关键词：测风仪器 风速测量 风向测量 风速表示 风速记录
1.风速测量
塑料挂钩
1.1 测风塔
测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支撑。
优点：风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固。塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔的1/3或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程，结构安全可靠。
1.2 EL型电接风向风速计
EL型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器由风向和风速俩部分组成。风向部分由风标、风向方位块、导电环、接触等组成；风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。
EL型电接风向风速计
电弧发生器1.3旋转式风速计
它的感应部分是一个固定转轴上的感应风的组件，常用的有风杯和螺旋桨叶片两种类型。风杯旋转轴垂直于风的来向，螺旋桨叶片的旋转轴平行于风的来向。
测定风速最常用的传感器是风杯，杯形风速器的主要优点是它与风向无关，所以百余年来获得了世界上广泛的采用。
杯形风速计一般由3个或4个半球形或抛物锥形的空心杯壳组成，杯形风速计固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着同一方向，整个横臂架则固定在能旋转的垂直轴上。
由于凹面和凸面所受的风压力不相等，在风杯受到扭力作用而开始旋转，它的转速与风速成一定的关系。推导风标转速与风速关系可以有多种途径，大都在设计风速计时要详细的推导。
1.4压力式风速仪
利用风的压力测定风速的仪器。它是利用流体的全压力与静压力之差来测定风速的大小。
它是利用双联皮托管，一个管口迎着气流的来向，它感应着气流的全压力加；另一个管口背着气流的来向，所感应的压力P，因为有抽吸作用，比静压力稍低些。两个管子所感应的有一个压力差△P为：
1.5有筋网散热式风速计
一个被加热物体的散热速率与周围空气的流速有关，利用这种特性可以测量风速。它主要适用于测量小风速"但不能测量风向。
声学风速计没有转动部件，响应快，能测定沿任何指定方向的风速分量等特性，但造价太高。一般的测量风速还是用旋转式风速计。
1.6 热线风速计
一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝，其电阻温度系数近于零，它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝，在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高，适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒，是大气湍流和农业气象测量的重要工具。
优点：感应速度快，时间常数只有百分之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头体积小，对流场干扰小，响应快，能测量非定常流速；宜应用于室内和野外的大气湍流实验。
缺点：金属过细，易断；对工作环境要求较高，灰尘不易过多
铝合金手电筒热线测量的主要误差：气温变化造成的误差、测风热线方向与气流方向不垂直造成的误差（要求夹角10度）、空气密度的改变造成的误差
1.7声学风速表
在声波传播方向的风速分量将增加（或减低）声波传播速度，利用这种特性制作的声学风速表可用来测量风速分量。声学风速表至少有两对感应元件，每对包括发声器和接收器各一个。使两个发声器的声波传播方向相反，如果一组声波顺着风速分量传播，另一组恰好逆风传播，则两个接收器收到声脉冲的时间差值将与风速分量成正比。如果同时在水平和铅直方向各装上两对元件，就可以分别计算出水平风速、风向和铅直风速。由于超声波具有抗干扰、方向性好的优点，声学风速表发射的声波频率多在超声波段。
声波风速仪是一基于微机，能以可靠的精度进行一到三维风速测量的风传感器。
仪器设计成通过沿着在固定而又互相垂直方向发射与接受声波讯号来测量风速的分量，微机随后处理这些信息进行三维声速计算。因无移动部件介入气流的动力平衡，声波风速仪/温度计能快速响应风速的起伏，它线性响应声速，而且不受其它速度分量及压力、温度和相对湿度的干扰。传感器的标定由设计参量确立，因此可用作绝对测量仪器。
探头阵列的设计最大限度减小了由支架导致的气流扭变，达到了垂直分量的无障碍广范
围覆盖。阵列可任意指向，但理想情况垂直轴应装在两水平轴的上风处。压电晶体制的换能器完全密封，适用于苛刻的室外使用条件。
电子器件全部装在探头杆架中。这样仪器就可安装在塔顶运行，经得起十分恶劣的环境条件考验。换能器的运行，声波函数及所有数据的计算和传输，均由微机控制。
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