在中國(guó)方面,西漢的《淮南子》書中曾記載過(guò)一種叫做「?jìng)]」的風(fēng)向器,是用羽毛來(lái)測(cè)定風(fēng)向。到了東漢,科學(xué)家張衡在公元 132年,發(fā)明了一種候風(fēng)儀,又叫「相風(fēng)銅鳥(niǎo)」,是在空曠的地上立一根竿子,上面裝上一只可以轉(zhuǎn)動(dòng)的銅鳥(niǎo),人們便可以根據(jù)銅鳥(niǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向來(lái)判別風(fēng)向,這和西方的風(fēng)向雞非常類似。
簡(jiǎn) 介
便攜式風(fēng)速風(fēng)向儀中風(fēng)的測(cè)量部分采用了微機(jī)技術(shù),可以同時(shí)測(cè)量瞬時(shí)風(fēng)速、瞬時(shí)風(fēng)級(jí)、平均風(fēng)速、平均風(fēng)級(jí)和對(duì)應(yīng)浪高等5個(gè)參數(shù)。采用了許多降低功耗的措施,大大減少儀器的功耗。在風(fēng)向部分采用了自動(dòng)指北裝置,測(cè)量時(shí)無(wú)需人工對(duì)北,簡(jiǎn)化測(cè)量操作。本儀器體積小,重量輕,功能全,耗電省,可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、環(huán)境、海洋、科學(xué)考察等領(lǐng)域測(cè)量大氣的風(fēng)參數(shù)。
工作原理簡(jiǎn)介
3.1 風(fēng)向部分
風(fēng)向部分由保護(hù)風(fēng)杯的護(hù)圈所支撐,由風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)向軸及風(fēng)向度盤等組成,裝在風(fēng)向度盤上的磁棒與風(fēng)向度盤組成磁羅盤用來(lái)確定風(fēng)向方位。風(fēng)向度盤外殼下方具有鎖定旋鈕,當(dāng)下拉鎖定旋鈕并向右旋轉(zhuǎn)定位時(shí),回彈頂桿將風(fēng)向度盤放下,使錐形寶石軸承與軸尖接觸,此時(shí)風(fēng)向度盤將自動(dòng)定北,風(fēng)向示值由風(fēng)向指針在風(fēng)向度盤上的穩(wěn)定位置來(lái)確定。當(dāng)左旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕并使其向上回彈復(fù)位時(shí),回彈頂桿將風(fēng)向度盤頂起并定位在儀器上部,使錐形寶石軸承與軸尖分離,以保護(hù)風(fēng)向度盤及軸承與軸尖不受損壞。(注意:當(dāng)儀器使用完畢后必須及時(shí)回復(fù)此狀態(tài))
3.2 風(fēng)速部分
風(fēng)速的傳感器采用的是傳統(tǒng)的三杯旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)。它將風(fēng)速線性地變換成旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速。為了減少啟動(dòng)風(fēng)速,采用特制的輕質(zhì)風(fēng)杯,寶石軸承支撐。在旋轉(zhuǎn)架的軸上固定有一個(gè)齒狀的葉片,當(dāng)旋轉(zhuǎn)架隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)時(shí),軸帶動(dòng)著葉片旋轉(zhuǎn),齒狀葉片在光電開(kāi)關(guān)的光路中不斷切割光束,從而將風(fēng)速線性地變換成光電開(kāi)關(guān)的輸出脈沖頻率。
儀器內(nèi)的單片機(jī)對(duì)風(fēng)傳感器的輸出頻率進(jìn)行采樣,計(jì)算。后儀器輸出瞬時(shí)風(fēng)速,一分鐘平均風(fēng)速,瞬時(shí)風(fēng)級(jí),一分鐘平均風(fēng)級(jí),平均風(fēng)級(jí)對(duì)應(yīng)的浪高。測(cè)得的參數(shù)在儀器的液晶顯示器上用數(shù)字直接顯示出來(lái)。
為了減少儀器的功耗,儀器中的傳感器和單片機(jī)都采取了一些降低功耗的專門措施。
為了保證數(shù)據(jù)的可靠性,儀器中還帶有電源電壓檢測(cè)電路。當(dāng)電源電壓太低時(shí),儀器顯示器下部電池標(biāo)記顯示缺電,提示用戶電源電壓太低數(shù)據(jù)已不可靠,需要及時(shí)更換電池。
儀器內(nèi)還設(shè)計(jì)有電源控制電路,用電路來(lái)替代機(jī)械開(kāi)關(guān)控制儀器的投斷電。