RU77975U1 - Ультразвуковой измеритель скоростей потока - Google Patents
Ультразвуковой измеритель скоростей потока Download PDFInfo
- Publication number
- RU77975U1 RU77975U1 RU2008125352/22U RU2008125352U RU77975U1 RU 77975 U1 RU77975 U1 RU 77975U1 RU 2008125352/22 U RU2008125352/22 U RU 2008125352/22U RU 2008125352 U RU2008125352 U RU 2008125352U RU 77975 U1 RU77975 U1 RU 77975U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- wind speed
- wind
- acoustic transducers
- electro
- Prior art date
Links
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
Использование: в области оптического приборостроения и для измерения параметров ветра, в частности для измерения горизонтальных скоростей и направления ветра, а также вертикальной компоненты скорости ветра, и может найти применение в аэропортах для обеспечения безопасности полетов воздушных судов. Задача: расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения направления ветра в горизонтальной плоскости, а также вертикальной составляющей ветра и повышение точности измерения параметров ветра. Сущность: в ультразвуковой измеритель скоростей потока, содержащий канал измерения скорости ветра, включающий два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания, дополнительно введены вычислительное устройство и два канала измерения скорости ветра, каждый из которых включает два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания, при этом выходы блоков вычитания всех трех каналов измерения скорости ветра связаны с вычислительным устройством, а электроакустические преобразователи каждого канала измерения скорости ветра образуют три измерительные базы, расположенные под углом 120° относительно друг друга и под углом (30-60)° в вертикальной плоскости. 1 с.п. ф-лы; 3 илл.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к приборостроению, а именно к технике измерения параметров ветра, в частности для измерения горизонтальных скоростей и направления ветра, а также вертикальной компоненты скорости ветра, и может быть использована в аэропортах для обеспечения безопасности полетов воздушных судов.
В настоящее время в практике метеорологического обеспечения полетов авиации широко используются датчики параметров ветра как винтокрылые, так и акустические анемометры.
Широкое распространение в отечественной и зарубежной практике получили винтокрылые датчики, в которых используются ветреные датчики, которые определяют скорость ветра по угловой скорости вращения, а направление - по расположению вертушек вдоль направления ветра благодаря наличию флюгеров [1, 2, 3].
В настоящее время стали применять для измерения скорости ветра и его направлений акустические анемометры [4], которые имеют преимущество, т.к. не содержат механически вращающихся элементов (вертушек и флюгеров), наличие которых сильно уменьшает надежность измерителей скорости ветра и его направлений.
К недостаткам известных технических решений можно отнести невозможность измерения вертикальной составляющей скорости ветра, что может привести к усложнению условий посадки воздушных судов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является ультразвуковой измеритель пульсирующих скоростей потока [5], содержащий два обратимых электроакустических преобразователя, подключенных через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра,
выход которого через блок деления подключен к первому блоку вычитания, синхронизатор и регистратор.
К недостаткам известного измерителя можно отнести его ограниченные возможности, т.к. он предназначен только для измерения скорости ветра, а такие параметры, как направление ветра и вертикальную составляющую ветра, измерить невозможно.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения направления ветра в горизонтальной плоскости, а также вертикальной составляющей ветра и повышение точности измерения параметров ветра.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого ультразвукового измерителя скоростей потока, который, как и прототип, содержит канал измерения скорости ветра, включающий два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания.
В отличие от прототипа в него дополнительно введены вычислительное устройство и два канала измерения скорости ветра, каждый из которых включает два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания, при этом выходы блоков вычитания всех трех каналов измерения скорости ветра связаны с вычислительным устройством, а электроакустические преобразователи каждого канала измерения скорости ветра образуют три измерительные базы, расположенные под углом 120° относительно друг друга и под углом (30-60)° в вертикальной плоскости.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что расположение трех пар электроакустических преобразователей на одинаковом расстоянии L друг от друга под углом (30-60)° в вертикальной плоскости образуют попарно три измерительные базы, расположенные под углом 120° относительно друг друга.
Таким образом, благодаря введению двух дополнительных каналов измерения скорости ветра, появилась возможность в вычислительном устройстве получать горизонтальную скорость и направление ветра, а также вертикальную компоненту скорости ветра по измеренным значениям скорости вдоль каждой из измерительных баз.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 - изображена функциональная схема ультразвукового измерителя скоростей потока;
фиг.2 - взаимное расположение электроакустических преобразователей всех трех каналов в горизонтальной плоскости;
на фиг.3 - взаимное расположение электроакустических преобразователей всех трех каналов в вертикальной плоскости.
Ультразвуковой измеритель скоростей потока содержит три канала измерения скорости ветра I, II и III.
Каждый из каналов измерения скорости ветра включает по два обратимых электроакустических преобразователя 1I и 2I, 1II и 2 II, 1III и 2III, подключенные через коммутатор 3I, 3II и 3III к передатчику 4I, 4II и 4III и приемнику 5I, 5II и 5III импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра 6I, 6II и 6III, выход которого через блок деления 7I, 7II и 7III подключен к блоку вычитания 8I, 8II и 8III.
Выходы блоков вычитания 8I 8II и 8III связаны с вычислительным устройством 9.
Электроакустические преобразователи каждого канала измерения скорости ветра образуют три измерительные базы, расположенные на
одинаковом расстоянии L под углом 120° относительно друг друга и под углом (30-60)° в вертикальной плоскости.
Ультразвуковой измеритель скоростей потока работает следующим образом.
В каждом канале измерения скорости ветра электроакустические преобразователи 1I и 2I, 1II и 2II, 1III и 2III подключены через коммутаторы 3I, 3II и 3III от передатчика импульсных сигналов 4I, 4II и 4III и приемника импульсных сигналов 5I, 5II и 5III, которые поочередно работают на излучение и прием в прямом и обратном направлениях, и преобразователь временной интервал-цифра 6I 6II и 6III получает разность времени прохождения сигнала ультразвука между прямым направлением и обратным. Далее через блок деления 7I, 7II и 7III поступает на блок вычитания 8I, 8II и 8III, где получают разность времени прохождения ультразвука в цифре между прямым направлением и обратным измерительной базы, это расстояние L между электроакустическими преобразователями lI и 2I, 1II и 2II, 1III и 2III, базы равны.
Т.к. значение скорости звука в неподвижном воздухе за время измерения не меняется, то при вычитании оно исключается. Результирующая разность скорости определяется только ветровым способом импульсным ультразвуковым сигналом и не зависит от значений температуры воздуха и относительной влажности, и атмосферного давления.
Далее эта разность поступает с трех каналов измерения скорости ветра и блоков вычитания на вычислительное устройство 9.
Электроакустические преобразователи попарно 1I и 2II, 1II и 2II, 1III и 2III образуют три измерительные базы, расположенные под углом 120° относительно друг друга и под углом (30-60)° в вертикальной плоскости, что позволяет в вычислительном устройстве 9 вычислять горизонтальную скорость и направление ветра, а также вертикальную
компоненту скорости ветра по измеренным значениям скорости вдоль каждой из измерительных баз.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет повысить надежность работы ультразвукового измерителя скоростей потока, обеспечить дополнительное получение направления скорости ветра и возможность измерения вертикальной составляющей ветра в одном приборе, чем достигается повышение безопасности взлета и посадки воздушных судов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Российская Федерация, патент на изобретение №2030749, МПК:
6G01P 5/01, 1995 г.
2. Российская Федерация, заявка на изобретение №93049075/28, МПК:
6G01P 5/01, 1996 г.
3. Российская Федерация, патент на изобретение №2093835, МПК:
6G01P 5/01, 1997 г.
4. Российская Федерация, патент на полезную модель №44391, МПК:
7G01P 5/01, 2005 г.
5. Российская Федерация, авторское свидетельство на изобретение №1081544, МПК: GO1P 5/00, GO1F 1/66, 1984 г. - прототип.
Claims (1)
- Ультразвуковой измеритель скоростей потока, содержащий канал измерения скорости ветра, включающий два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания, отличающийся тем, что в него дополнительно введены вычислительное устройство и два канала измерения скорости ветра, каждый из которых включает два обратимых электроакустических преобразователя, подключенные через коммутатор к передатчику и приемнику импульсных сигналов, преобразователь временной интервал-цифра, выход которого через блок деления подключен к блоку вычитания, при этом выходы блоков вычитания всех трех каналов измерения скорости ветра связаны с вычислительным устройством, а электроакустические преобразователи каждого канала измерения скорости ветра образуют три измерительные базы, расположенные под углом 120° относительно друг друга и под углом 30-60° в вертикальной плоскости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008125352/22U RU77975U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Ультразвуковой измеритель скоростей потока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008125352/22U RU77975U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Ультразвуковой измеритель скоростей потока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU77975U1 true RU77975U1 (ru) | 2008-11-10 |
Family
ID=46274093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008125352/22U RU77975U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Ультразвуковой измеритель скоростей потока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU77975U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189744U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственное объединение "Тайфун" (ФГБУ "НПО "Тайфун") | Ультразвуковой измеритель скоростей потока |
-
2008
- 2008-06-20 RU RU2008125352/22U patent/RU77975U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189744U1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственное объединение "Тайфун" (ФГБУ "НПО "Тайфун") | Ультразвуковой измеритель скоростей потока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106771347B (zh) | 一种扫频式超声波风速测量方法 | |
| CN103868555B (zh) | 一种用于超声波流量计的循环时差检测方法 | |
| CN100403055C (zh) | 双频信号飞行时间测量方法及其测量装置 | |
| GB1472938A (en) | Doppler effect speed measuring apparatus | |
| CN103090916A (zh) | 一种超声波流量测量装置及其测量方法 | |
| CN104406642A (zh) | 一种时差法超声波流量计精确测量方法 | |
| CN104133217A (zh) | 一种水下运动目标与水流的三维速度联合测定方法及装置 | |
| CN108732378A (zh) | 一种用于声学多普勒流速剖面仪的自动化测试方法 | |
| Jiang et al. | An accurate ultrasonic wind speed and direction measuring method by combining time-difference and phase-difference measurement using coded pulses combination | |
| CN203148479U (zh) | 一种超声波流量测量装置 | |
| KR101080711B1 (ko) | 하천 연직 유속분포 측정 장치 및 방법 | |
| CN110515082A (zh) | 一种基于超声波的自动测距系统 | |
| RU77975U1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| Dong et al. | High accuracy time of flight measurement for ultrasonic anemometer applications | |
| CN103932737A (zh) | 一种心血管血液流速传感器 | |
| RU83620U1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| RU113012U1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| CN105738651A (zh) | 一种带温度补偿的超声波测风速装置 | |
| CN105300654B (zh) | 一种低速风洞内的超声精确测距系统 | |
| RU108631U1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| Chandran et al. | FPGA based ToF measurement system for ultrasonic anemometer | |
| RU2530832C1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| RU2568993C1 (ru) | Способ поверки ультразвуковых анемометров и портативные устройства для его осуществления | |
| CN201740791U (zh) | 高速流体测速仪 | |
| CN203117221U (zh) | 一种基于线性调频信号的空间介质流速测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120621 |