基于气象无人机飞行角度的优化测风模型研究

在气象无人机现用测风模型的基础上,根据无人机飞行角度的不同,对测量总压、空速与地速的夹角进行了修正,提出了优化的测风模型。并给出了误差计算方法。仿真的不同结果表明:所提出的优化测风模型能有效解决飞行角度变化对测风精度的影响,为提高气象无人机测风精度提供了借鉴。     

连续超声波测风测温系统研究

超声波测风测温技术是大气湍流测量的主要手段,随着对大气湍流的研究不断深入,对大气湍流的测量提出了更高要求.针对传统脉冲超声波测风测温技术的不足,本文提出了利用连续调频超声波相位差测风测温的新方法,并设计了试验系统,初步试验取得了较好的测量结果.     

无人机测风技术研究

随着航空、大气探测以及微电子技术的发展和应用,无人机测风技术日益成为无人机应用的一项重点研究内容。介绍了目前常用的无人机测风方法,如水平空速归零法、解析测风方法、航位推算法以及皮托-静压管测风法等,阐述了各种高空风风速测量原理以及各自优缺点,指出皮托-静压管测风法更适合复杂环境下实时探测,具有良好的应用前景,同时分析了皮托-静压管测风法的关键技术,以达到提高无人机风场测量精度的目的。     

基于Fluent的超声波换能器测风阵列模型改进研究

针对垂直相交型阵列易受阴影效应影响的问题,根据时差法原理,采用三组超声波换能器互成120°放置,设计了一种具有三条独立测风路径的改进型测风阵列,并建立了风速计算模型。该阵列保证至少有两组换能器正常工作的前提下,对某一条受到绕流干扰严重的测风路径进行校正。利用SpaceClaim软件建立测风阵列及风洞模型,通过Meshing软件进行网格划分,使用FLUENT软件改变模拟风洞内的风速及雷诺数等指标,仿真两种阵列在不同流态下的性能表现,得到速度分布云图以及测风路径速度曲线图,说明了改进型测风阵列能明显提升测风精度。     

基于海洋气象漂流浮标的动态测风技术研究

利用海洋气象漂流浮标对海洋风数据进行观测具有成本低、可抛弃性的优势,然而,海洋气象漂流浮标在海上动态观测环境中传感器倾角不断变化且改变速度不确定,引起了较大的测量误差;针对这一问题,搭建了模拟海洋动态环境的测风实验平台,选用FT742-SM型超声波测风传感器对风速风向数据进行测量,并利用欧拉角模型和四元数模型对测风传感器姿态变化时的三个倾角进行解算;通过多次实验数据对比分析,发现传感器俯仰角θ和横滚角γ对风速风向测量影响最大,进而提出了多变量拟合的方法对所测风速风向数据进行误差补偿,补偿后的数据准确性得到了较大的提升;最后,结合真风订正算法设计了漂流浮标测风算法总流程,为后续的海洋气象漂流浮标测风提供了很好的参考价值。     

基于多普勒测风激光雷达偏航矫正增功研究

风能作为一种清洁能源，越来越受到人们的重视，充分利用每一份风能是我们追求的目标。随着激光测风雷达技术的发展，其在风电领域的应用也越来越多。从测风激光雷达的测风原理出发，阐述了其在测风方面的优越性，探究了风向偏差对风机发电功率的影响；将激光雷达测风数据和传统测风数据进行了数据对比，研究了两种测量数据的对风偏差和离散性。研究结果表明，激光测风雷达能够较好的对现有测量误差进行动态矫正，风机进行动态矫正后，风机对风偏差大大降低，有效提升了风机的发电量。     

矿用对射式风速风向传感器设计

针对目前风速传感器启动风速高、设计方案复杂、无法准确测量巷道整个断面平均风速的问题,基于超声波对射式测风原理,设计了以STM32为核心的矿用对射式风速风向传感器,介绍了传感器总体结构、收发电路设计、滤波算法及软件流程。该传感器改变了以点带面的测风方式,通过大距离（5～12 m）超声测风技术测量巷道中线风速,以该风速代表整个巷道的平均风速,提高了巷道风速测量的准确性和实时性。依据设计方案研发了测试样机,在环形风洞中的测试结果表明,该传感器测量值与风速标准值在0.1～15 m/s内具有较好的一致性,测量误差小于0.1 m/s,能够满足智能化矿井对巷道风速测量精度的要求。     

超声波传感技术的矿用多通道智能风速风向仪

针对国内矿井现阶段测风仪器产品测量精准度易受井下潮湿、多尘等复杂条件的影响,提出了一种矿用智能多通道风速风向仪.软件采用多平台分模块设计,利用多段拟合进行测量参数误差修正,将超声波传感器、干湿温度传感器、压力传感器、信号转换电路等集成在风速风向仪手持终端上,实现了风速、风向等待测环境参数的多通道快速精准测量与参数自主校准.通过在测试环境下与传统机械风表的对比测试,结果表明:平均测试误差仅为2.47%,测风效果与稳定性明显高于传统机械风表.     

超声波测风系统中自适应时延估计算法的研究

在时差法超声波测风系统中,风速的测量精度受到时间延迟估计精度、两超声波传感器的距离精度等的影响。在后者一定的情况下,测风精度对时延估计精度提出了更高的要求。对此,采用了一种基于权值检测的最小均方误差(LMS)自适应时延估计算法,从而实现了高精度时延估计。计算机仿真与实际测试表明:该算法的估计精度满足了所研制的超声波测风系统的设计要求,能够用于机场区域低空风场情况的监测。     

基于ZigBee自动气象站风速测量系统设计

针对自动气象站中快速响应高精度测风的要求．提出一种基于Jennic5121的以皮托管为探头的高精度测风方案,详细叙述了系统设计原理与软硬件的实现方法。系统以无线通信模块JN5121为核心,通过对环境中相关气象参数的采集、测量,实现了测风的智能化和无线化。作为自动气象站无线传感网络中的一个网络节点,该系统具有功耗低、精度高、灵活性强等特点。     

基于ZigBee技术的索道风速自动测量系统的设计与实现

为解决索道风速检测系统存在的问题,采用基于ZigBee技术的XBee-Pro模块,提出了一种新型索道风速自动测量系统的方案。该系统能够实时监测索道运行环境中的风速,实现风速的实时显示和超限报警,避免风速超限造成的人员和索道系统的损害。该系统的研发提升了索道运行环境检测的智能化水平,可广泛应用于各种索道和其他系统的风速检测中。     

基于流量传感器的风速风向测量与无线数据传输

本文讨论了研制一套风速风向无线数据采集系统的基本原理和电路设计．在分析了风对人类的重要的作用、流量传感器及无线数据传输模块工作原理的基础上,设计了以AT89S52单片机为主控单元的风速风向无线数据采集系统硬件电路和软件,采集了实际风速、风向的数据．     

杯式风速传感器计量的线性研究

线性是表征杯式风速传感器角速度与风速正比关系的重要计量性能指标。传感器动态运行时,它能直接反映风杯结构设计特征,并产生风速输出值的系统误差,其技术指标要求不超过±0.5 m/s。目前,风速计量用“示值误差”表示测量结果,不能直接反映传感器的线性特征。根据检定规程的测量方法,对风速传感器在风洞中开展全量程重复性测量并获取试验数据。采用最小二乘估计法对数据的线性度进行分析,提出以“非线性误差”作为研究线性计量特性的指标。相比较单校准点的“示值误差”作为计量结果,应用非线性误差的分析方法研究线性特征,对传感器的评价更加客观。风速线性计量技术研究可进一步推动风速自动观测数据的补偿及修正技术,可应用于气象观测、电力、民航、军队及煤矿等领域,以提高风速数据准确性。     

矿用风速传感器研究

研究了一种基于热膜式工作原理的煤矿专用风速传感器,传感器除具有风速测量功能外,还具有风流的温度测量功能和风流正反方向识别功能,芯片结构采用了冗余设计的思想,增加了风速敏感膜冷贮备系统,提高了产品可靠性[1],风速传感器采用恒温式工作原理,测量范围为0.1~15m/s,具有结构可靠、动态特性好、测量精度高的特点。     

船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真

为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统。通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真。数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息。     

基于STM32F的超声波风速风向仪设计

为提高风电机组的发电效率及降低作业事故,针对风电机组的风速参数控制要求给出了基于STM32F系列处理器实现的超声波风速风向仪测量系统.该仪器运用超声波时差算法测量风速风向,简化了信号处理部分的硬件设计,经有效的软件滤波平滑算法并通过风洞标定后,获得较高精度和稳定性.设计的超声波风速风向仪在气象监测和风力发电机组的运行控制等应用方面具有实际使用价值.     

基于恒温差的热膜风速测量方法研究

风速测量是流体流速测量领域中的重要组成部分,对于保证产品质量、提高生产效率以及节约能源都具有非常重要的意义。针对热扩散原理进行了深入的研究,确定了在恒温差状态下风速和加热功率的关系,通过恒温差控制电路改变供电电流补充气流带走的热量,该测量方法消除了环境温度变化的影响。实测结果表明：本恒温差风速测量方法有效地增加了测量范围、提高了测量精度,为风速测量提供了新方法。     

一种基于薄膜铂电阻的风速测试仪的设计

本文介绍了一种基于热线热膜技术的风速测试仪.系统以单片机P89C51为核心,以薄膜铂电阻温度传感器Ptl00作为测量器件采集数据,ADC0809接收数据并进行模数转换,单片机处理数据,4位LED数码管显示测量风速值.文中对系统的软、硬件设计作J详细的介绍.通过利用此系统测量实际风速,测量下限低,成本低,显示分辨率达到0...     

基于C8051F120的高精度全天候超声测风仪的设计

本文在传统超声波测风仪的基本原理上,通过测量介质中温湿度数据并且进行有效的调节,进而补偿雨雾等环境因素影响,设计了一种具有温湿度传感器的全天候超声测风仪。文中详细阐述了超声测风仪的方法研究和系统结构,通过实验证明该装置可以实现全天候精确测量风速与风向,测量误差2%,为在恶劣环境下超声测风的应用提供了有效的设计方法。     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.