地面风传感器加热装置设计及试验研究

在冬季雨雪、冻雨、雨凇和雾凇等天气现象发生时,自动气象站风传感器转动部件容易发生冻结,造成风向风速观测数据缺测。为解决风传感器冻结的问题,设计一种基于分级加热技术的风传感器加热装置,采用多级加热元件组合控制的方式,实现自适应启动不同级别的加热模式。通过试验对风传感器加热装置性能进行测试,以及对风向风速观测数据进行处理分析,评估风传感器加热装置在气象观测业务中应用的可行性。结果表明,带有加热装置的风传感器起到了很好的防冻结作用,运行更加稳定;带有加热装置的风向风速数据完整性优于未带有加热装置的风传感器,两者风速具有较强的相关性,相关系数均在95%以上;两者风向一致性显著,均在80%以上,10 min风向一致性优于2 min风向一致性。可见,风传感器加热装置可有效减少风传感器冻结发生的次数,及时消除结冰层,降低观测人员设备维护工作量,提高风传感器运行的稳定性和数据的连续性,为风传感器加热装置应用于气象观测业务提供决策支撑。

测风传感器现状与发展综述

文章根据原理不同将测风传感器分为皮托管式、机械式、热式、超声式和硅压阻固态式测风传感器,并对每一类测风传感器的测风方法、技术原理和工作环境进行了分析和总结;最后依据传感器技术的发展及使用需求的变化情况,对测风传感器的现状与发展进行了研究。研究成果对测风传感器的研制、选型及使用提供了参考。

桥上风传感器安装方式对测量结果的影响

风传感器所附着的结构对其周围流场产生扰动,导致不同安装方式的风传感器测量结果存在区别。基于雷诺平均方法和k-ω湍流模型,采用计算流体力学方法对桥上不同风传感器安装方式产生的测量结果进行仿真分析研究。风传感器的安装方式包括水平外伸、边缘竖直、接触网柱三种,采用这三种方式分别在上下游安装,共计形成6个风测点,风速变化范围为10~30 m/s,风攻角变化范围为-5°~5°,通过改变外伸长度或安装高度来调整安装位置。结果表明:三种风传感器安装方式测量结果均会受桥梁结构的影响,位于尾流区的风传感器受影响较大,不能真实反映来流风速;风速对测点风速与来流风速之比影响不大,正风攻角下位于下游侧的传感器实测风速会大幅减小。

东营风传感器防冻改造运行评估

在气象观测工作中,风向风速传感器冬季冻结故障较为常见,尤其是在雨雪天气之后,机械式风速风向传感器轴承容易结冰,无法正常转动,这会使得所测风速较实际值小或为0,风向变化迟缓或停止在一个方向上,严重影响气象观测记录,加之风向风速传感器一般安装在风塔和风杆上,风向风速传感器冻结故障难以处理,所以对风传感器进行防冻改造具有非常重要的意义。文章统计了自动气象站风传感器冻结情况,并对风传感器防冻改造效果进行了评估分析。

超声波式与螺旋桨式测风传感器数据对比分析

风速风向测量对船舶航行、系泊、防台、救援等有重要的作用,文中以超声波测风传感器数据为基准,结合螺旋桨式测风传感器安装位置,对航行状态的螺旋桨式测风数据进行了误差分析,并指出了各个方向上的风速风向误差源,为螺旋桨式测风传感器的总体布置优化提供参考。

自动气象站风传感器雨雾凇冻害研究

根据自动气象站风传感器雨、雾凇冻害资料,分析了与雨、雾凇冻害关系密切的气象要素变化特征及风传感器冻害形成的天气条件,得到了预防雨、雾凇冻害的基本参数,提出了融冻加热装置的最小功率计算方法,并对风传感器防冻加热装置进行了对比试验。

自动气象站风传感器防冻控制电路设计

利用自动气象站实时测量的气温、平均风速、空气相对湿度3个气象要素作为基本参数,确定自动气象站风传感器冻结、融化的气象指标临界值,通过PC机RS232通讯接口和ATmega8型单片机、光电隔离驱动等电路控制风传感器防冻加热装置的自动运行,从而达到自动气象站风传感器防冻保护的目的。

桥塔上风传感器安装位置对测量结果的影响

为探讨桥塔上风传感器安装位置对测量结果的影响,以计算流体力学大型商用软件Fluent为平台,采用有限体积法对计算域进行离散,基于k-ω湍流模型研究了桥塔附近的风场特性.分析了不同来流风速、不同来流风向下桥塔附近风观测点的风速、风向变化规律,给出了相应的风速修正系数和风向角修正值.研究结果表明：桥塔对测量结果的影响较大,桥塔上风传感器的安装位置应经过优化确定.风传感器位于迎风侧时,风速比值在0.45~1.30之间波动;位于背风侧时,风速比值在0.05~1.25之间波动.风传感器较优的安装位置为离塔1.0倍特征尺寸以上,且与来流方向的夹角在±（45.0°~56.5°）范围内.

具有自定方位功能测风传感器的研究

在原有风速风向传感器基础上,研究介绍了一种具有自定方位功能的新型测风传感器的工作原理和传感器的结构。通过芯片HMC1052的引入测量方位角,进而实现自定方位的功能。

地面风传感器智能防冻装置设计与应用检验

我国大部分地区寒冷季节,地面自动气象站风传感器容易冻结,影响观测数据质量,尤其偏远无人值守的区域站,维护保养困难很大,影响时间长.为解决这一问题,提出了一种风传感器防冻结装置的技术思路,从智能防冻装置的结构、功能模块以及智能加热控制等方面开展设计试验.结合外场一次冻雨天气过程的试验,采用CIMISS数据应用检验.结果表明,风传感器防冻装置是冬季保证风要素观测数据完整性连续性的重要措施,对气象站和风力发电场地面风观测站的风传感器的防冻具有广泛应用价值.

自动气象站风传感器智能防冻装置研制与应用

自动气象站风传感器在冬季低温高湿环境下容易发生冻结,导致气象观测数据缺失。利用电加热原理和“220 V交流、12.8 V直流”双电源输入的智能控制电路设计,以云母为导热材质,采用“卡扣”加热环,研制出适用于国家级自动气象观测站和区域自动气象观测站的风传感器智能防冻装置。经过实际应用,该装置能有效防止风传感器的冻结,且结构简单便于维护,无需人为干预,适合在自动气象站日常维护工作中推广使用。

基于C8051F021的智能化风传感器的设计

介绍了基于美国 Cygnal公司新型、高速 So C( System on Chip)单片机 C80 5 1F0 2 1研制的数字化风速风向传感器。它能自动完成风速、风向参数的采集及处理 ,并以 RS- 2 32 C(或 RS- 485 )的形式输出。实验证明 ,该传感器电路紧凑、性能稳定、功能完善 ,在海洋、陆地气象站有着广泛的应用前景。

新型固态横风传感器研究

提出一种新的测风方法，利用热元件散热温度函数关系，研制了固态横风传感器。传感器内采用恒压加热与温敏为一体的专用检测元件，补偿的数据查表技术，提高了传感器测风精度，消除了环境温度的影响，达到了固态测风仪的设想，满足了野外作业恶劣条件的苛刻要求。

自动气象站气压、温度和风传感器工作原理

简要介绍了Ⅱ型自动气象站气压、温度。

超声测风传感器测量结果不确定度分析

为研究超声测风传感器的可靠性,需要对其测量不确定度进行测试和评定。选择HDF-720低速回路风洞作为测试环境,以标准二等皮托管为标准器。按照测试规程,进行两项测试:(1)在同一风洞不同风速条件下,将偏转角为0°的超声测风传感器与风杯式传感器进行对比测试;(2)在5 m/s的风速条件下,将超声测风传感器在不同风向角度下进行测试。经过比较分析,分别计算出几种测试结果的不确定度分量及其自由度等。结果表明:超声波测风传感器由于其工作原理,在分析其不确定度时必须考虑不同角度下测试结果的不确定度。超声测风传感器在不同风速下测得的扩展不确定度比风杯式传感器小,即使当下限风速为5 m/s时,其在不同角度下测得的扩展不确定度也比风杯式传感器小,所以超声测风传感器应用于气象领域是可行的。

舰用某型测风传感器

气象参数属船舶的环境参数,环境条件的好坏直接影响船舶在各种状态下的安全,尤其是当代用高科技建造起来的现代化船舶,现代化程度越高,对环境因素的要求也越高,因此对环境气象的测算和预测是现代化船舶安全航行的一个重要的组成部分。风速风向作为重要的气象参数,直接影响船舶的航行安全。某型测风传感器主要用于海军各种作战舰艇及战辅船,具有采样速度快、测量范围宽、测量精度高、可靠性好等特点,针对该传感器的结构原理展开了讨论。

自动气象站风传感器防冻装置设计

为解决结冰期国家级自动气象观测站风传感器易被雨(雪、雾淞等)冻住而无法自动观测的问题,在分析、改进现有风传感器防冻装置设计缺陷的基础上,采用面状加热和智能双温控等技术,设计了风传感器智能防冻解冻装置,将防冻解冻、智能控制等功能集成。经试验分析和业务应用表明,该装置既不影响风向风速数据采集准确性,又有热效率高、业务实用性强、防冻效果好等特点,可适用于我国多数气象观测站风传感器的防冻解冻应用需求。

风传感器故障检测与诊断

文章详细介绍了风传感器的组成和工作原理。从传感器原理出发,分析了洛阳机场风速风向传感器(WAA151/WAV151)常见故障,探讨解决方法,并对维护要点进行总结,为业务人员维护和维修风传感器提供参考。