LC-CF2型高精度超声波风速风向传感器

型号:LC-CF2 品牌:利诚

  • 产品概述:

    LC-CF2型高精度超声波风速风向仪是一款全数字化信号检测,高精度,可自动加热除冰雪超声波风速风向仪。它可以同时进行风速,风向和声学温度的实时测量,核心超声波探头均为德国原厂进口。其内部自带的加热装置可以在严冬下保证仪器正常工作,多样的输出方式选择可以满足不同的行业标准,令用户操作使用更简洁方便。

    1、风速风向测量

    超声波风速风向仪使用四个超声波探头在二维平面内循环发送和接

    收超声波,通过超声波在空气中传播的时差来测量风速和风向。

    2、声学温度测量

    风速风向仪可以通过超声波在空气中的传播时间来计算风速,进而通过空气中声速和温度的物理关系

    来计算出空气的温度。

    3、自动除雪化冰功能

    为防止冬天室外风速风向测量造成超声波探头的冻结,以至影响测

    量,甚至造成仪器严重损害,在探头内部安装了可以自动加热的装置,使仪器在严寒下仍可正常使用。

    工作原理:

    该仪器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度,会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同,它的速度会加快;反之,若超声波的传播方向若与风向相反,它的速度会变慢。因此,在固定的检测条件下,超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。 由于声波在空气中传播时,它的速度受温度的影响很大;本风速仪检测两个通道上的两个相反方向,因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。

      它具有重量轻、没有任何移动部件、坚固耐用的特点, 而且不需维护和现场校准,能同时输出风速和风向。客户可根据需要选择风速单位、 输出频率及输出格式。也可根据需要选择加热装置(在冰冷环境下推荐使用)或模拟输出。可以与电脑、数据采集器或其它具有RS485或模拟输出相符合的采集设备连用。如果需要,也可以多台组成一个网络进行使用。

      超声波风速风向仪是一种较为先进的测量风速风向的仪器。 由于它很好地克服了机械式风速风向仪固有的缺陷, 因而能全天候地、长久地正常工作,越来越广泛地得到使用。它将是机械式风速仪的强有力替代品。

    产品特点:

    与传统的机械式风速风向仪的磨损较快,维护繁琐比较,超声波风速风向仪的优势在于:

    1、无移动部件,磨损小;

    2、维护少,使用寿命长;

    3、响应速度快;

    与目前国内外生产的超声波风速风向仪相比较,LC-CF2型超声波风速风向仪对超声波的检测采用全数字式信号处理方案。

    虽然传统的模拟信号检测方式比数字式信号检测方式响应速度快,成本低,但此方式对器件的稳定性,外界的环境要求很高,难以实现高性能检测。而风速与风向的测量对仪器响应速度要求不高,但使用环境范围广泛,因此LC-CF2选用全数字式信号处理方式,更加精准智能。其优点在于:

    1、采用声波相位补偿技术,精度更高;

    2、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;

    3、针对细雨,浓雾天气的测量补偿技术,具有更强的环境适应力;

    4、数字滤波技术,抗电磁干扰能力更强;

    5、无启动风速限制,零风速工作,适合室内微风的测量,无角度限制(360°全方位),同时获得风

    速、风向的数据;

    6、测量精度高;性能稳定;低功耗不需校准;

    7结构坚固,仪器抗腐蚀性强,在安装和使用时无需担心损坏;

    8设计灵活,轻巧,携带轻便,安装、拆卸容易;

    9信号接入方便,同时提供数字和模拟两种信号;

    10不需维护和现场校准, 真正的0~359°工作 (无死角)

    数据输出:

       系统输出风速,风向和温度的频率都同步为110Hz 可调节。输出结果为此段时间风速,风向和温度的平均值,因此输出频率设定越高,则测量值的高频量越多,标准差也越大;反之输出频率设定越低,则测量的精度就越高。因此若测量低风速的风(20m/s 以下),空气流动平稳多为层流,建议可设定为较高输出频率。而如果测量范围在较高的风速下(20m/s60m/s),空气流动不平稳,湍流和涡旋明显增多,则建议设定在低输出频率,以增加测量的精度。

    设备安装:

    1、安装固定

    仪器由四枚内六角螺钉固定并锁紧。安装时候需要注意保证仪器放置水平,并且指向标指向正北方向。

    2、安装地点选取

    为使空气流动的顺畅,以保证风速风向测量的精确,仪器选址安装时应尽量远离高大建筑,树木等障碍物。按照世界气象组织(WMO)给出的建议:风速仪需安装在开阔地区超过地面 10米以上。开阔地区的定义是风速仪和任何障碍物之间的距离是障碍物高度的10倍以上。

    注:LC-CF2具有独特的算法对电磁干扰就行纠正,因此抗电磁干扰能力好,可以在较强的辐射源下正常工作。甚至在天线及雷达附近也可正确测量数据。但仍然建议不要在强电磁干扰下使用仪器,以减小其对仪器造成不良影响的可能性。

    3、接地

    为避免雷击,辐射的高压静电损坏仪器或伤人,仪器必须正确接地。接地时应将电缆屏蔽线与大地相

    连。

    七、接线方式:

    1、供电电源

    供给超声波风速风向仪的电源为24V±20%,并且此电源应具有较小的纹波电压。

    2、模拟输出接口电路

    两个模拟输出接口可以提供模拟信号的输出。引脚1 可以以420mA 电流值的方式表示风速值050m/s,也可以以2500Hz 频率脉冲波形式输出050m/s 风速值。以何种方式输出需要根据客户要求订制。如果以电流模式为输出方式,则最大负载电阻为300Ω。

    风速风向仪底部有一个8 脚防水插头,用以通过屏蔽电缆线连接外部电源和通信接口。

    管脚功能分布如下:

    串行接口,全双工

    线缆连接孔端视图

    引脚名称

    引脚分配

    引脚功能

    1

    RXD-

    串行接口

    2

    TXD-

    串行接口

    3

    NC

    不连接

    4

    RXD+

    串行接口

    5

    TXD+

    串行接口

    6

    AGND

    模拟地

    7

    DC-

    电源负端

    8

    DC+

    电源正端

    Shield

    机壳地

     

    串行接口,半双工,模拟输出

    线缆连接孔端视图

    引脚名称

    引脚分配

    引脚功能

    1

    WS

    风速模拟输出

    2

    TXD-/RXD-

    串行接口

    3

    NC

    不连接

    4

    WD

    风向模拟输出

    5

    TXD+/RXD+

    串行接口

    6

    AGND

    模拟地

    7

    DC-

    电源负端

    8

    DC+

    电源正端

    Shield

    机壳地

    引脚接口图

    八、产品附件:

    序号

    名称

    数量

    单位

    1

    超声波风速风向仪

    1

    2

    8 针航空插头配10米屏蔽线

    1

    3

    超声波风速风向监测软件

    1

    4

    操作手册

    1

    5

    通信协议

    1

    6

    产品装箱单、合格证

    1

    九、结构尺寸:

     

    风速等级表:

    风级、风速、风压对照表

    风级

    名称

    风速

    风压W0=V2/16(kg/m2),10N/m2

    陆地地面物体征象

    海面状态

    km/h

    m/s

    0

    无风

    <1

    0~0.2

    0~0.0025

    1

    软风

    1~5

    0.3~1.5

    0.0056~0.014

    烟能表示方向,但风向标不动

    微波

    2

    轻风

    6~11

    1.6~3.3

    0.016~0.68

    人面感觉有风,风向标转动

    小波

    3

    微风

    12~19

    3.4~5.4

    0.72~1.82

    树叶及微枝摇动不息旌旗展开

    小波

    4

    和风

    20~28

    5.5~7.9

    1.89~3.9

    能吹起地面纸张与灰尘

    轻浪

    5

    清风

    29~38

    8.0~10.7

    4~7.16

    有叶的小树摇摆

    中浪

    6

    强风

    39~49

    10.8~13.8

    7.29~11.9

    小树枝摇动,电线呼呼响

    大浪

    7

    疾风

    50~61

    13.9~17.1

    12.08~18.28

    全树摇动,迎风步行不便

    巨浪

    8

    大风

    62~74

    17.2~20.7

    18.49~26.78

    微枝折毁,人向前行阻力甚大

    狂浪

    9

    烈风

    75~88

    20.8~24.4

    27.04~37.21

    建筑物有小损

    狂涛

    10

    狂风

    89~102

    24.5~28.4

    37.52~50.41

    可拔起树来,损坏建筑物

    狂涛

    11

    暴风

    103~117

    28.5~32.6

    50.77~66.42

    陆上少见,有则必有广泛破坏

    狂涛

    12

    飓风

    >117

    32.7~36.9

    66.42~85.1

    陆上极少见,摧毁力极大

    海浪滔天


  • 风    速

    测量范围

    0~60 m/s

    测量精度

    ±0.1 m/s(当风速在0~10m/s范围内)<测量值的±1.5%(当风速>10 m/s)

    分 辨 率

    NMEA 协议0.1 m/s;其他输出方式0.01m/s

    风    向

    测量范围

    0~360°全方位,无盲区

    准 确 性

    ±0.1°

    分 辨 率

    0.1°

       声学温度

    测量范围

    -4060

    测量精度

    ±2℃

    分 辨 率

    0.1

       通讯协议

    RS485/RS422通信方式

    NMEA0183·WIMWV 协议

    Modbus-RTL 协议

    模拟输出方式

    风速风向皆为420mA 电流输出

    风速2500Hz 脉冲输出;风向420mA 电流输出

       输出方式

    模拟方式

    420mA;020mA

    数字方式

    RS422;RS485

       操作电压

    仪器工作供电

    24V±20%/0.3A

    仪器加热供电

    24V±20%/3A

    普通参数

    尺      寸

    高×宽=256×164(mm)

    重      量

    2.3Kg

    材      料

    不锈钢

    防护等级

    IP66

    存储温度

    -50~80℃

    工作温度

    -40~70℃

    工作湿度

    0~100%RH

    防 冰 冻

    参照MILSTD810E

    防 腐 蚀

    三个月的盐雾,冷凝试验后无腐蚀

    防 沙 尘

    参照MILSTD810E

    EMC

    IEC61000-4-5

    平均无故障时间MTBF

    超长30年

    输出频率

    1Hz10Hz


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