基于涡街原理的风速传感器
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基于涡街原理的风速传感器
张喆 曹翔 沈润
主要内容
1 涡街基本原理 2 某种型号风速传感器的功能及特点 3 技术参数 3 4 风速传感器在电力系统中应用 技术参数 5 其他领域应用
卡曼涡街原理
在特定的流动条件下，一部分流体动能转化为 流体振动，其振动频率与流速（流量）有确定 的比例关系，这个原理称为卡曼涡街原理。利 用该原理的装置的基本结构是在流体中安放一 根（或多根）非线型阻流体，流体在阻流体两 侧交替地分离释放出两串规则的旋涡，在一定 的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平 均流速，通过采用各种形式的检测元件测出旋 涡频率就可以推算出流体的流量。
卡曼涡街原理
卡 曼
涡
街
原
理
卡曼涡街原理
根据卡曼涡街理论,在无限界流场中垂直插入一根 无限长的非线性阻力体（即旋涡发生体 C，风速 传感器的探头横杆），当风流流经旋涡发生体时， 在漩涡发生体边缘下游侧会产生两排交替的、内 旋的旋涡列（即气流旋涡），而旋涡的产生频率f 正比于流速V，用公式表示如下：
卡曼涡街原理
• 根据卡曼涡街原理，有如下关系式
斯特罗哈数 涡列频率
v f St d
df v St
涡列发生体两侧流体的平均流速
涡列发生体迎流面的最大宽度
斯特罗哈数St主要与漩涡发生体的形状和雷诺数有关，形 状确定后，在一定雷诺数范围内St为常数。
漩涡频率检测举例
电路部分
某种型号风速传感器的功能及特点
Hale Waihona Puke Baidu
电力系统中应用
应用范围
风力发电 电力安全监控 气象监控 桥梁隧道 航海船舶 城市环境监测 ………
无启动风速限制，360°操作 同时具备风速、风向测量 测量精度高，性能稳定 结构坚固，不会磨损，不易变形 设计灵活，轻巧携带方便，安装拆卸容易 信号接入方便，同时提供数字、模拟信号
技术参数
测量参数：测量二维风速、风向 风速范围：0~60m/s 测量误差：±2% 分 辨 率：0.1m/s 风向范围：0~360°，全方位，无盲区 测量误差：±2% 分 辨 率：0.1° 信号输出：RS485/4-20mA(数字模拟可选) 工作温度：-40°~+70° MTBF： 5万小时
张喆 曹翔 沈润
主要内容
1 涡街基本原理 2 某种型号风速传感器的功能及特点 3 技术参数 3 4 风速传感器在电力系统中应用 技术参数 5 其他领域应用
卡曼涡街原理
在特定的流动条件下，一部分流体动能转化为 流体振动，其振动频率与流速（流量）有确定 的比例关系，这个原理称为卡曼涡街原理。利 用该原理的装置的基本结构是在流体中安放一 根（或多根）非线型阻流体，流体在阻流体两 侧交替地分离释放出两串规则的旋涡，在一定 的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平 均流速，通过采用各种形式的检测元件测出旋 涡频率就可以推算出流体的流量。
卡曼涡街原理
卡 曼
涡
街
原
理
卡曼涡街原理
根据卡曼涡街理论,在无限界流场中垂直插入一根 无限长的非线性阻力体（即旋涡发生体 C，风速 传感器的探头横杆），当风流流经旋涡发生体时， 在漩涡发生体边缘下游侧会产生两排交替的、内 旋的旋涡列（即气流旋涡），而旋涡的产生频率f 正比于流速V，用公式表示如下：
卡曼涡街原理
• 根据卡曼涡街原理，有如下关系式
斯特罗哈数 涡列频率
v f St d
df v St
涡列发生体两侧流体的平均流速
涡列发生体迎流面的最大宽度
斯特罗哈数St主要与漩涡发生体的形状和雷诺数有关，形 状确定后，在一定雷诺数范围内St为常数。
漩涡频率检测举例
电路部分
某种型号风速传感器的功能及特点
Hale Waihona Puke Baidu
电力系统中应用
应用范围
风力发电 电力安全监控 气象监控 桥梁隧道 航海船舶 城市环境监测 ………
无启动风速限制，360°操作 同时具备风速、风向测量 测量精度高，性能稳定 结构坚固，不会磨损，不易变形 设计灵活，轻巧携带方便，安装拆卸容易 信号接入方便，同时提供数字、模拟信号
技术参数
测量参数：测量二维风速、风向 风速范围：0~60m/s 测量误差：±2% 分 辨 率：0.1m/s 风向范围：0~360°，全方位，无盲区 测量误差：±2% 分 辨 率：0.1° 信号输出：RS485/4-20mA(数字模拟可选) 工作温度：-40°~+70° MTBF： 5万小时