DE3506591A1 - Anordnung zur messung der geschwindigkeit und richtung eines gasfoermig- oder fluessigen mediums (vorzugsweise wind) ohne bewegte teile - Google Patents

Anordnung zur messung der geschwindigkeit und richtung eines gasfoermig- oder fluessigen mediums (vorzugsweise wind) ohne bewegte teile

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Description

♦ J .-!.lit.· J j
Anmeldung zur Erfindung einer "Anordnung zur Messung der Geschwindigkeit und Richtung eines gasförmig-oder flüssigen Mediums (vorzugsweise Wind) ohne bewegte Teile."
Gegenstand der Erfindung ist die Anordnung geeigneter Ultraschallsender und Empfänger (vorzugsweise Piezoschwinger), mit deren Hilfe aus SchallaufZeitmessungen sowohl die Richtung als auch der Betrag der Geschwindigkeit eines Mediums ermittelt werden kann.
Zur Veranschaulichung dient Abb. 1
Von einem Sender 5 gehen Ultraschallimpulse aus, die je nach Windstärke und Richtung die Empänger 1, 2, 3, 4 unterschiedlich schnell erreichen. Die dabei entstehenden unterschiedlichen Laufzeiten können z.B. mit Hilfe eines Rechners dazu benutzt werden, Windrichtung und Betrag hieraus zu berechnen,
Wesentlich an der Anordnung ist die Benutzung von 1 Sender und 4 Empfängern, die rechtwinklig zueinander angebracht sind. Mechanisch sich drehende Teile sind nicht mehr notwendig.
Bekannte Geräte für die Wind-oder Strömungsmessung sind:
Das Schalenkreuz, bei dem die Umdrehungszahl ein Maß für die Windstärke ist. Hiermit kann die Richtung nicht festgestellt werden.
Messung der Windgeschwindigkeit aus Staudruckmessungen. (Bestimmung der Richtung nur durch aufwendige mechanische Nachführung möglich.)
Messung der Wind-bzw. Strömungsgeschwindigkeit aus der Abkühlung von vorher erhitzten Sensoren. (Bestimmung der Richtung nicht möglich.)
Messung der Strömungsgeschwindigkeit mit Hilfe von Ultraschall, wobei jedoch bisher nur eine Meßstrecke benutzt wird. Dadurch ist eine schwierige Temperatur- und Dichtekorrektur zur Ermittlung genauer Werte notwendig. Ferner ist keine Angabe über die Richtung möglich.
Andere Geräte sind nicht bekannt.
Die erfindungsgemäße Anordnung kennt die Mangel bzw. Einschränkungen der obigen Verfahren nicht. Es gilt mathematisch, wenn A der Abstand vom Sender zu den Empfängern 1, 2, 3, 4 ist:
Vx = A/t3 - A/t-p Vy = A/t4 - A/t2 Die Einflußgrößen auf die Schallgeschwindigkeit , wie z. B. Temperatur, Luftdruck und Feuchte treten als Fehlergrößen nicht auf, da sie sich bedingt durch die erfindungsgemäße Anordnung aufheben
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es somit, die Geschwindigkeit eines gasförmigen bzw. flüssigen Mediums (vorzugsweise Luft) nach Größe und Richtung allein aus den Schallaufzeiten zu bestimmen.

Claims (3)

• · t • t I Ansprüche:
1.) Anordnung zu Messung von Schallaufzeiten (vorzugsweise Ultraschall), gekennzeichnet dadurch, daß ein Sender 5 Mittelpunkt der Anordnung ist, und die Empfänger 1,2,3,4 senkrecht zueinander gem. Abb. 1 vorzugsweise in gleichem Abstand zum Empfänger angeordnet sind.
2.) Anordnung gekennzeichnet dadurch, daß es sich um einen Sender und vier Empfänger handelt.
3.) Darstellung der Geschwindigkeit eines Mediums (vorzugsweise Luft) in Form eines Vektors, mit dem Endpunkt (vx, vy), unter Benutzung der Schallaufzeiten t 1 - t 4, auf einem Bildschirm oder x-y Schreiber gern Abb. 2.
DE19853506591 1985-02-25 1985-02-25 Anordnung zur messung der geschwindigkeit und richtung eines gasfoermig- oder fluessigen mediums (vorzugsweise wind) ohne bewegte teile Withdrawn DE3506591A1 (de)

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