三维超声波风速风向仪-气象站环保监测仪器-

三维超声波风速风向仪

Detailed Introduction

产品详情

详情介绍

产品简介

三维超声波风速风向仪采用新的超声波测量技术，新的结构设计，大大减小了风阻的影响，提升了测量的精度。全金属材质，没有任何移动部件，坚固耐用，可以同时测量水平和垂直方向的风向，X/Y/Z 轴风速(即U、V、W 矢量输出)。适应在各种环境下，全天候的运行，为各领域的气象监测提供可靠数据。广泛应用于城市环境监测、风力发电、气象监测、桥梁隧道、航海船舶、航空机场等领域。

工作原理

三对超声波换能器的距离固定，控制换能器收发电路实现多对换能器依次发出超声波和接收超声波，测量超声波在顺风和逆风中的飞行时间，通过风速与飞行时间的关系得到3个方向上的风速分量，由矢量合成原理得出总的风速值。根据水平面内的风速分量求出水平风向，垂直风速分量求出垂直风向。

技术参数

供电电压	DC 9-24V
信号输出	RS485
通讯协议	标准MODBUS协议
波特率	9600 bps
平均功耗	2W
工作温度	-40-80℃
工作湿度	0-100%RH
防护等级	IP66
监测要素	合成风速、水平风向、垂直风向、X/Y/Z轴矢量风速

要素	量程	精度	分辨率
合成风速	0～60m/s	±(0.5+3%FS)	0.01m/s
水平风向	0～359°	±3°	1°
垂直风向	-90～90°	±3°	1°
X轴风速	-60～60m/s	±(0.5+3%FS)	0.01m/s
Y轴风速	-60～60m/s	±(0.5+3%FS)	0.01m/s
Z轴风速	-60～60m/s	±(0.5+3%FS)	0.01m/s

接线方法

（1）若配备本公司生产的采集器，直接使用传感器线将传感器与采集器上的相应接口相连即可。

（2）若单独购买传感器，传感器接线定义为：

线颜色	引线定义
红色	电源输入正极
黑色	电源输入负极
黄色	RS485+
蓝色	RS485-

注：最终以通讯线缆上接线标签标注为准。

结构尺寸

安装注意事项

超声波风速传感器可满足多项规格说明，能够在各地不同的环境下使用，现场不需要进行复杂的维护和校准。

Ø 尽可能安装在立柱顶端；

Ø 建议安装高度距地面至少2米；

Ø 传感器周围应空旷，没有遮挡物。

Ø 保证设备在运行时持续电源供电；

Ø 避免周围建筑物例如树，电线杆，高楼等所产生的絮流，这些可以对超声波风速风向仪精度产生影响。

世界气象组织给出以下建议：

Ø 气象仪安装标准：在开阔地区超过地面10米以上；开阔地区的定义是气象仪在任何障碍物高度的10米以上；

Ø 如果安装在建筑物上，理论上气象仪安装高度应该是建筑物高度的1.5倍；

Ø 如果安装在桅杆上的吊杆上、塔或者桅杆的分支上，吊杆或者分支的长度必须是塔的最小直径或对角线的两倍。吊杆需要安装在盛行风的一侧；

安装方法

定位：风速仪顶部标有指示标记，它相对应于仪器的0°相位，以此为起始点，顺时针方向0～360°递增。为确保仪器准安装正确，在固定仪器之前，必须先用精密的方向测定仪器测定某个固定方向作为参照，依据这个方向来确定安装方位。（通常选择指北安装）。

安装：利用4个不锈钢螺栓+螺母可以把设备固定在安装支架上。航空插头连接到设备的底部的接口上，当插头连上后，顺时针旋转外面的套管锁紧插头。用户必须对线缆进行适当的应力消除。

注意：客户必须保证把设备安装在一个开阔地区，以免周围建筑物对气流产生障碍或者导致絮流。不要把设备安装在雷达或者无线电发射装置的旁边。

MODBUS通讯协议

【1】写入设备地址

发送： 00 10 Address CRC （5个字节）

返回：00 10 CRC （4个字节）

说明：1.读写地址命令的地址位必须是00

2. Address为1个字节，范围为0-255

例如，发送：00 10 01 BD C0

返回：00 10 00 7C

【2】读取设备地址

发送： 00 20 CRC （4个字节）

返回： 00 20 Address CRC （5个字节）

说明： Address为1个字节，范围为0-255

例如，发送：00 20 00 68

返回： 00 20 01 A9 C0

【3】读取实时数据：

若设备地址为：0x01，

例如：01 03 00 00 00 06 CRC

序号	含义	字节数	说明
1	设备地址	1	设备唯一地址
2	操作码(读)	1	固定值0x03
3	寄存器起始编号	2	读取的第一个寄存器编号
4	读取寄存器个数	2	读取要素个数
5	CRC16检验	2	低前高后

设备返回数据帧：

01 03 0C xx xx …… xx xx CRC16

序号	含义	字节数	说明
1	地址域	1	地址(0x01)
2	操作码	1	仅读(0x03)
3	数据长度域	1	数据字节长度
4	数据域	2	合成风速
		2	水平风向
		2	垂直风向
		2	X轴风速
		2	Y轴风速
		2	Z轴风速
5	校验域	2	低前高后

附录：CRC16校验码的计算

1) 预置1个16位的寄存器为十六进制FFFF（即全为1）；称此寄存器为CRC寄存器；

2) 把第一个8位二进制数据（既通讯信息帧的第一个字节）与16位的CRC寄存器的低8位相异或，把结果放于CRC寄存器；

3) 把CRC寄存器的内容右移一位（朝低位）用0填补最高位，并检查右移后的移出位；

4) 如果移出位为0：重复第3步（再次右移一位）；

如果移出位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；

5) 重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；

6) 重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；

7) 将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位CRC寄存器的高、低字节进行交换；

8) 最后得到的CRC寄存器内容即为CRC16码。(注意得到的CRC码即为低前高后顺序)

附表：风力(风速)等级表

等级	名称	陆地地面物体特征	风速(m/s)
0	无风	静，烟直上	0～0.2
1	软风	烟能表示风向，树叶略有摇动	0.3～1.5
2	轻风	人面感觉有风，树叶微动	1.6～3.3
3	微风	树叶及小枝摇动不息，旗子展开，高的草摇动不息	3.4～5.4
4	和风	能吹起地面灰尘和纸张,树枝动摇，高的草波浪起伏	5.5～7.9
5	清劲风	有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波，高的草波浪起伏明显	8.0～10.7
6	强风	大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难，高的草不时倾伏于地	10.8～13.8
7	疾风	全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便	13.9～17.l
8	大风	可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力很大	17.2～20.7
9	烈风	草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断。	20.8～24.4
10	狂风	树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏	24.5～28.4
11	暴风	大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏	28.5～32.6
12	飓风	陆上绝少，催毁力极大	>32.6

维护及服务

l 如果仪器上沉积有灰尘，可以用沾有软性清洁剂的布轻轻擦洗（不能使用有溶解性的试剂），避免划破仪器的表面。如果仪器表面堆积有雪或冰，应等其慢慢自然溶化，千万不能使用工具强行除去。