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更新时间：2026-03-17 
浏览次数：9云境天合三维超声波风速风向仪的原理：运用超声波技术精准获取风速风向数据【型号：TH-SWF1，物联网一体化设备，云境天合支持定制服务】云境天合三维超声波风速风向仪依托超声波时差法原理，通过在三维空间中交叉布置多组超声波换能器构建立体测量矩阵。当超声波在气流中传播时，顺风与逆风方向的传播时间差会随风速变化，而不同换能器间的相位差则可解算出风向角度。设备内部的三对换能器分别对应X、Y、Z三个空间坐标轴方向，通过循环发射和接收超声波信号，精确测量不同路径的传播时间差。例如，水平面内至少需要三个非共线的超声波路径来确定东西向和南北向的风速分量，垂直方向则通过专门设置的传播路径测量垂直风速。基于矢量合成原理，系统将各方向分量进行数学运算，最终得出总风速值及三维风向角度。这种非接触式测量方式无需机械转动部件，避免了传统设备因磨损、卡滞导致的误差，同时具备毫秒级响应速度，可实时捕捉风场突变与湍流结构。
产品介绍
三维超声波风速风向仪采用超声波测量技术，独特的结构设计，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 |
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