超声波技术在气象监测中的应用

      超声波是一种机械振动在媒质中的传播过程，其频率一般在20kHz以上。

      超声波具有机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，目前已在工矿业、农业、医疗等多种行业中获得广泛的应用。

     今天我们主要说一说超声波技术在气象监测中的应用。在气象监测中，超声波主要被应用到对风速风向的采集中。

     一般情况下，声波在静止空气中的传播速度是温度、气压之间的函数，要想精确测定空气中声波的速度是很困难的。在实际应用中，超声波风速风向变送器就是基于超声波原理，利用发送的声波脉冲，通过测量接收端的时间差计算出风速和风向，并对接风速风向进行连续监测。

1、与传统的风杯、翼状等机械式的风速风向传感器相比，超声波风速风向变送器具有以下3大优势：

    （1）传统的机械式风速风向传感器使用的是轴承传动，机械惰性和磨损较大，需要经常派人维护；但超声波风速风向变送器采用全部固件结构，整个测风系统没有任何机械转动部件，将机械损耗减到最小，不需维护和现场校准，满足长时间野外观测的需要。

    （2）相较于传统的机械式风速风向传感器，超声波风速风向变送器在应对恶劣的气候环境下的使用性能有很大的提高，比如在降雨的情况下，传统机械式传感器由于雨水的作用，使转动阻力增大，会使测量值明显偏小。

    （3）传统的机械式风速风向传感器需要一定的风速才能启动工作，而超声波风速风向变送器是通过同时测量两个方向上声波传递的时间来消去声速，同时获得风速和风向的数据，无启动风速限制，零风速工作，属于无惯性测量。

2、我司生产的建大仁科超声波风速风向变送器除具有以上三大优势外，还具有以下4个特点：

   （1）采用随机误差识别技术，大风下也可保证测量的低离散误差，使输出更平稳。

   （2）内置电子指南针等方向识别设备，安装时无方向要求，水平安装即可。

   （3）无角度限制可360°全方位采集风速风向，能准确测量出自然风中阵风脉动的高频成分。

   （4）产品整体使用工程塑料外壳，重量轻携带轻便，安装、拆卸容易。

      在气象监测中，超声波风速风向变送器不受场所的限制，可应用在森林、草原、海上、平原等任何环境中24小时全天候风速风向测量，并采用4G通讯方式将采集的所有数据上传至远程气象监控中心，实现远程在线监测，远程风速风向实时查看。