3.4. Акустические анемометры. Акустические анемометры основаны на измерении времени прохождения акустического сигнала от передатчика к приемнику. V Приемник Передатчик Сзв. L. Рис. 3.4.1. Действие акустического анемометра. Это время можно рассчитать по формуле: L (C V ) (3.4.1) 3.4. Акустические анемометры. Но скорость звука зависит и от температуры воздуха. Для исключения этой зависимости собирают установку (Рис.3.4.2): V Направление ветра Пр 2 П L Пр 1 L Рис. 3.4.2. Схема акустического анемометра. Выходным параметром является разность времени прихода акустического сигнала на первый и второй приёмники: 2 LV 2 LV L L L(C V ) L(C V ) 2 C V 2 C2 (C V ) (C V ) (C V ) (C V ) С учетом С 2 V 2 . (3.4.2) 3.4. Акустические анемометры. Соответственно чувствительность акустического анемометра: 2L d ( ) S dV C2 (3.4.3) Значит, для увеличения чувствительности необходимо увеличивать базу – L. Реальная длина базы – несколько десятков сантиметров. В этой схеме звук испускается короткими импульсами. Поэтому такой тип акустических анемометров называется импульсным. 2 LV C2 3.4. Акустические анемометры. Рассмотрим другой тип – фазовый акустический анемометр. В анемометрах этого типа акустический сигнал генерируется непрерывно. Принятые приемниками сигналы отличаются по фазе на Δφ. T Δ Сдвиг по фазе: 3600 2 T T (3.4.4) 3.4. Акустические анемометры. 3600 T 2 LV C2 Подставив в (3.4.4) выражение для Δ (3.4.3), имеем: Здесь 2 LV 2 LV 0 0 360 360 C 2T C2 (3.4.5) - частота акустического сигнала. Тогда чувствительность фазового акустического анемометра: S d ( ) 2L 2 360 0 C dV (3.4.7) Значит, для увеличения чувствительности фазового акустического анемометра можно увеличивать частоту сигнала. 3.4. Акустические анемометры. Обычно в акустических анемометрах используется ультразвуковой сигнал. Достоинства акустических анемометров: 1. Практически полное отсутствие инерции. 2. Отсутствие движущихся механических частей. Недостатки акустических анемометров: 1. Высокая стоимость и сложность конструкции. 3.4. Акустические анемометры. Обычно для определения полного вектора скорости ветра делают две или три пары «приемник-передатчик» и располагают их в перпендикулярных направлениях Рис. 3.4.3. Датчик акустического анемометра.