超聲波風速風向儀

超聲波風速風向儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現風速風向的測量。由於聲音在空氣中的傳播速度會和風向上的氣流速度疊加。假如超聲波的傳播方向與風向相同，那麼它的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向與風向相反，那麼它的速度會變慢。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速函數對應。 通過計算即可得到精確的風速和風向。由於聲波在空氣中傳播時，它的速度受温度的影響很大；風速傳感器檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此温度對聲波速度產生的影響可以忽略不計。

超聲波風速儀它具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點， 而且不需維護和現場校準，能同時輸出風速和風向。客户可根據需要選擇風速單位、 輸出頻率及輸出格式。也可根據需要選擇加熱裝置（在冰冷環境下推薦使用）或模擬輸出。可以與電腦、數據採集器或其它具有RS485或模擬輸出相符合的採集設備連用。如果需要，也可以多台組成一個網絡進行使用。

超聲波風速風向儀是一種較為先進的測量風速風向的儀器。 由於它很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷， 因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用。它將是機械式風速儀的強有力替代品。

一無慣性測量，無啓動風速限制零風速工作，360°全方位無角度限制，能夠同時獲得風速和風向數值；

二採用一體式結構設計，整體無移動部件，外殼採用工程塑料材質，磨損小，使用壽命長；

三是採用隨機誤差識別技術，大風下也可保證測量的低離散誤差，使輸出更平穩；

四是設備不需要現場校準和維護；

超聲波風速風向儀在設備頂部配置了四個方向朝下的超聲波探頭，它們能夠在二維平面內循環發送和接收超聲波，以超聲波在空氣中傳播的時差通過內置的微處理器來計算出測量風速和風向的數值，通過集中器將數據以4G/GPRS的通訊方式將數據上傳至監控中心或雲平台，供用户查看。

採用Modbus-RTU 通訊規約，格式如下：

初始結構 ≥4 字節的時間

地址碼 = 1 字節

功能碼 = 1 字節

數據區 = N 字節

錯誤校驗 = 16 位CRC 碼

結束結構 ≥4 字節的時間

地址碼：為變送器的地址，出廠默認0x01。

功能碼：主機所發指令功能指示。

數據區：數據區是具體通訊數據，注意16bits數據高字節在前！

CRC碼：二字節的校驗碼。

主機問詢幀結構：

從機應答幀結構：

寄存器地址：

舉例：讀取變送器設備（地址0x01）的風速和風向實時值

問詢幀

應答幀

風速：007D (十六進制)= 125 => 風速 = 1.25 m/s

實時風向計算：

風向：005A (十六進制)= 90 => 風向 = 東風

設備採用寬壓 10~30V 直流供電，模擬量信號輸出，4~20mA、0~5V、0~10V 可選，外殼防護等級高，可以適應現場環境惡劣的檢測場合

量程0~60m/s，4~20mA輸出，當輸出信號12mA時，計算當前風速。風速量程的跨度為30m/s，用16mA電流信號來表達，60m/s/16mA=3.75m/s/mA，即電流變化1mA風速變化3.75m/s.那麼可以計算測量值測量值12mA-4mA=8mA.8mA*3.75m/s/mA=30m/s，則當前的風速=30m/s。

量程0~60m/s，以0-10V輸出為例，當輸出信號為5V時，計算當前風速。風速量程的跨度為60m/s，用10V電壓信號來表達，60m/s/10V=6m/s/V，即電壓每變化1V對應風速變化6m/s.測量值5V-0V=5V。5V*6/m/s/V=30m/s。則當前風速為30m/s。

採用GPRS或者4G模式輸出，無需現場佈線，沒有距離限制，設備安裝的場所有網絡即可遠程監控數據