JPH09288121A - 風向風速計 - Google Patents

風向風速計

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JPH09288121A
JPH09288121A JP12788596A JP12788596A JPH09288121A JP H09288121 A JPH09288121 A JP H09288121A JP 12788596 A JP12788596 A JP 12788596A JP 12788596 A JP12788596 A JP 12788596A JP H09288121 A JPH09288121 A JP H09288121A
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JP
Japan
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wind
anemometer
wind speed
thermal
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12788596A
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English (en)
Inventor
Norimitsu Kurata
典光 倉田
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型,安価で機械的な可動部のない新規な風
向風速計を提供する。 【解決手段】 風速測定用の熱式風速計部1と、風向判
定用の熱式風速計部5と、この熱式風速計部5に目標方
向に開口して取付けられ,目標方向以外からの風を遮る
円錐形又は有底円筒形等の遮蔽体10とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車道ト
ンネル等の風洞内の風向風速の計測等の種々の用途の風
向風速の計測に用いられる風向風速計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、換気設備を有する自動車道トンネ
ルにおいては、トンネル内の煤煙等による汚染状態を把
握するため、トンネル内の風の状態,すなわち時々刻々
の風向及び風速を計測して監視することが重要である。
【0003】一方、いわゆる風速計には、熱式,風車
式,ピトー管式,超音波式,飛行機式のものがあり、そ
れぞれつぎのような特色がある。 (i)熱式風速計:風による熱降下から逆算して風速を
求める方式の風速計であり、小型で可動部分が無く微風
速からの測定が行えるが、風向は測定できない。 (ii)風車式風速計:羽根の回転により風速を求める方
式の風速計であり、小型であるが、可動部があり、風向
は測定できない。 (iii) ピトー管式風速計:風による圧力(風圧)から
風速を求める方式の風速計であり、小型で可動部分はな
いが、風向は測定できない。 (iv)超音波式風速計:風による超音波の乱れを利用し
た方式の風速計であり、可動部分がなく微風速,風向も
測定できるが、大型で非常に高価である。 (v)飛行機式風速計:飛行機の形をしたセンサを持
ち、風向きの方を向く様に回転し前部のプロペラの回転
により風速を求める方式の風速計であり、風向も測定で
きるが、大型で可動部がある。
【0004】そして、自動車道トンネル等の風向が入口
から出口の方向(順方向),その逆の方向(逆方向)に
変化する風洞等にあっては、風向,風速の両方を計測す
るため、前記の超音波式,飛行機式の風速計を用いて風
向風速計が形成される。
【0005】また、風向が2次元的又は3次元的に変化
する種々の環境下での風向風速の計測についても、従来
は、超音波式,飛行機式の風速計を用いて風向風速計が
形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の超音波式,
飛行機式の風速計を用いて形成された風向風速計の場
合、大型,高価になる問題点がある。しかも、飛行機式
の風速計を用いた場合は、機械的な可動部を有し、故障
し易く、可動部の振動によって落下等するおそれもあ
る。
【0007】本発明は、小型,安価で機械的な可動部の
ない新規な風向風速計を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の風向風速計においては、風速測定用の熱
式風速計部と、風向判定用の熱式風速計部と、前記風向
判定用の熱式風速計部に目標方向に開口して取付けら
れ,前記目標方向以外からの風を遮る円錐形又は有底円
筒形等の遮蔽体とを備える。
【0009】この場合、両熱式風速計部は超音波式,飛
行機式の風速計に比し、小型,安価であり、しかも、機
械的な可動部がない。
【0010】そして、各方向から吹く風の風速は、風速
測定用の熱式風速計部の計測結果から求まる。
【0011】また、風向判定用の熱式風速計部の計測結
果は、目標方向から吹く順方向の風のときに最も大きく
なって風速計測用の熱式風速計部の計測結果にほぼ等し
くなり、目標方向に向って吹く逆方向の風のときに遮蔽
体でほぼ完全に遮られて最も小さくなり、風の吹く方向
によって変化する。
【0012】したがって、両熱式風速計を例えば自動車
道トンネル等の風洞内に設け、目標方向をその入口又は
出口方向にすると、風速測定用の熱式風速計部の計測結
果から風速が計測され、両熱式風速計の計測結果の比較
等から風向(順,逆)の判別が行え、小型,安価で機械
的な可動部のない構成により、風洞内の風向風速の計測
が行える。
【0013】また、目標方向が異なる風向判定用の熱式
風速計部を複数備えると、2次元又は3次元の全方向の
風向風速の計測も可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の1形態について、
図1及び図2を参照して説明する。図1は自動車道トン
ネル内に設置された場合の平面図を示し、紙面の左側が
トンネル入口側,右側がトンネル出口側であり、説明の
都合上、トンネルの入口側から出口側に向う車両の進行
方向をX軸の正方向とし、X軸に水平面内で直交する軸
をY軸とする。
【0015】この図1において、1は風速測定用の熱式
風速計部であり、Y軸方向の支柱2の先端にセンサ3が
取付けられ、このセンサ3のリード線4が支柱2の内部
を通ってその基部から外方に引出されている。
【0016】5は風向判定用の熱式風速計部であり、熱
式風速計部1の支柱2にX軸方向の支柱6を有し、この
支柱6のトンネル入口側の先端にセンサ7が取付けら
れ、このセンサ6のリード線8が支柱6の基部から外方
に引出されている。
【0017】9は支柱2,6の中央の直交部分を覆った
ゴム等の弾性体の継手状の固定バンドであり、両風速計
部1,5を直交状態に結合する。
【0018】10は支柱6の先端部にトンネル入口を臨
むように目標方向(X軸の負方向)に開口して取付けら
れた円錐形の遮蔽体であり、X軸の負方向の風,すなわ
ちトンネル出口側からトンネル入口側に向う逆方向の風
(以下逆風という)を遮ぎり、X軸の正方向の風,すな
わちトンネル入口側からトンネル出口側に向う順方向の
風(以下順風という)のみをセンサ7が受けるようにす
る。
【0019】そして、両熱式風速計部1,5は支柱2,
6の長さの調整等に基づき、センサ3,7の測定が相互
の干渉の影響を受けないように、相互の距離等が設定さ
れる。
【0020】さらに、交通の支障等にならないように、
両熱式風速計部1,5は固定バンド9によって結合され
た図1の状態で例えばトンネル内の上部空間に設置され
る。
【0021】したがって、センサ3は遮蔽体10等の風
を遮るものがなく、トンネル内のほぼ全方向からの風を
受け、順風,逆風の区別なく、時々刻々の風速を正確に
計測する。
【0022】一方、センサ7は遮蔽体10により逆風が
遮られ、ほぼ順風のみを受けてその時々刻々の風速を計
測する。
【0023】この場合、順風であれば両熱式風速計部
1,5の計測結果(計測風速)D1 ,D2 がほぼ等しく
なり、逆風であれば熱式風速計部7の計測結果D2 が著
しく小さくなって両熱式風速計部1,5の計測結果
1 ,D2 の差が順風のときより極端に大きくなる。
【0024】また、自動車道トンネル等の風洞内にあっ
ては風向がトンネル入口側から出口側に向う順方向(X
軸の正方向),その逆の方向(X軸の負方向)のいずれ
かになる。
【0025】そして、トンネル内の風速は熱式風速計部
1の計測結果D1 から求まり、その風向は両熱式風速計
部1,5の計測結果D1 ,D2 がほぼ等しいか否かによ
って判別することができるため、この判別結果と計測さ
れた風速とによりトンネル内の風向風速の計測が行え
る。
【0026】この計測は、例えばリード線4,8の計測
結果D1 ,D2 を図示省略したマイクロコンピュータ構
成の演算処理部に伝送し、この演算処理部により図2ス
テップS1 〜S7 の演算をくり返し、自動的に行うこと
ができる。
【0027】すなわち、サンプリング周期の設定等に基
づき、一定の周期毎にステップS1により両熱式風速計
部1,5の最新の計測結果D1 2 を取得し、つぎのス
テップS2 により計測結果D1 から現在の風速を求めて
決定する。
【0028】さらに、ステップS3 により計測結果
1 ,D2 を比較し、D1 ≒D2 であれば、ステップS
4 により風向が順方向であると判別し、それ以外のとき
は、ステップS5 により風向が逆方向であると判別す
る。
【0029】そして、ステップS6 によりステップS2
の風速の判定結果及びステップS4,S5 の風向の判別
結果に基づき、現在の風向風速の情報を作成し、つぎの
計測タイミングになると、ステップS7 を介してステッ
プS1 に戻り、このステップS1 から処理をくり返す。
【0030】この処理のくり返しにより、トンネル内の
時々刻々の風向風速が計測される。なお、演算部は、例
えばこの風向風速部の近傍にその付属回路として設けて
もよく、風向風速計から離て設置された換気制御装置等
(図示せず)に設けてもよい。
【0031】また、演算部の演算結果の風向風速の情報
は換気制御装置等に伝送され、この報に基づいてトンネ
ル内の換気制御,風の状態表示等が行われる。
【0032】そして、図1の場合は、安価,小型で機械
的な可動部がない2個の熱式風速計部1,5を組合せて
風向風速計が形成されるため、従来より安価,小型で機
械的な可動部がなく、故障が少なく、しかも、振動によ
る落下のおそれもなく、自動車道トンネル等の種々の風
洞内の風向風速の計測に好適な信頼性,安全性等の高い
新規な風向風速計を提供することができる。
【0033】なお、遮蔽体10の円錐形の大きさ,開口
角度等は逆風を良好に遮るように適当に設定すればよ
い。
【0034】また、遮蔽体10は逆風を遮る形状であれ
ばよく、例えば目標方向に開口した有底円筒形状であっ
てもよい。
【0035】さらに、両熱式風速計部1,5は図1のよ
うに固定バンド9等で結合せず、別個独立に設置するよ
うにしてもよい。
【0036】つぎに、図1の場合は自動車道トンネル等
の風向が1軸(X軸)の正,負方向に限られる条件下で
の計測に適用するため、風向判定用の熱式風速計部を1
個としたが、この風向判定用の熱式風速計部を目標方向
を変えて複数個設ければ、2次元,3次元の全方向の風
向風速の計測が可能になり、種々の用途の風向風速の計
測が行える。
【0037】例えば3次元の全方向の風向風速の計測を
行う場合は、図1の熱式風速計部5と同様の遮蔽体が取
付けられた3個の風向判定用の熱式風速計部を、X軸及
びこの軸に直角なY軸,Z軸それぞれに配置する。
【0038】この場合、各軸の風向判定用の熱式風速計
部の計測結果は、風が各軸それぞれの目標方向から吹く
ときに最も大きくなり、目標方向の反対から吹くときに
最も小さくなる。
【0039】また、計測結果には実際には目標方向の軸
以外の方向から吹く風の影響も含まれその程度は遮蔽体
の大きさ,開口角度等によって異なるが、例えばX軸と
Y軸との中間の方向から風が吹くときは、X軸,Y軸の
熱式風速計部の計測結果がそれぞれ目標方向から風が吹
くときのほぼ1/2になり、Z軸の熱式風速計部の計測
結果がほぼ零になる。
【0040】したがって、風向判定用の各熱式風速計部
の計測結果の大小比較等から3次元の風向をベクトル的
に判別することができる。
【0041】なお、より正確な計測を行うため、例えば
各軸の目標方向の反対の方向にも図1のセンサ7,遮蔽
体10と同様のセンサ,遮蔽体を設け、各センサの計測
値のベクトル合成等から風向を判定するようにしてもよ
い。
【0042】
【発明の効果】本発明は、以下に説明する効果を奏す
る。各方向から吹く風の風速は、風速測定用の熱式風速
計部1の計測結果から求まり、風向判定用の熱式風速計
部5の計測結果は、目標方向から吹く順方向の風のとき
に最も大きくなって熱式風速計部1の計測結果にほぼ等
しくなり、目標方向に向って吹く逆方向の風のときに遮
蔽体10でほぼ完全に遮られて最も小さくなり、風の吹
く方向によって変化する。
【0043】そのため、熱式風速計部1の計測結果から
風速を計測することができ、両熱式風速計部1,5の計
測結果の比較等から風向の判別が行え、小型,安価で機
械的な可動部がなく、信頼性,安全性が高く、自動車道
トンネル等の風洞の風向風速の計測等の種々の用途の風
向風速の計測に好適な新規な風向風速計を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態の平面図である。
【図2】図1の計測結果に基づく風向風速の演算処理の
フローチャートである。
【符号の説明】
1 風速測定用の熱式風速計部 5 風向判定用の熱式風速計部 10 遮蔽体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 風速測定用の熱式風速計部と、風向判定
    用の熱式風速計部と、前記風向判定用の熱式風速計部に
    目標方向に開口して取付けられ,前記目標方向以外から
    の風を遮る円錐形又は有底円筒形等の遮蔽体とを備えた
    ことを特徴とする風向風速計。
JP12788596A 1996-04-23 1996-04-23 風向風速計 Pending JPH09288121A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12788596A JPH09288121A (ja) 1996-04-23 1996-04-23 風向風速計

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JP12788596A JPH09288121A (ja) 1996-04-23 1996-04-23 風向風速計

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JPH09288121A true JPH09288121A (ja) 1997-11-04

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JP12788596A Pending JPH09288121A (ja) 1996-04-23 1996-04-23 風向風速計

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010518370A (ja) * 2007-02-01 2010-05-27 エアバス フランス ガス状流体の流れの速さおよび方向を測定する装置および方法
CN113295884A (zh) * 2021-05-12 2021-08-24 乳源瑶族自治县粤水电能源有限公司 一种风传感器降低风向标故障率的方法

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