风向风速仪测定仪介绍

风向及风速的测定需要用到风向风速仪，该仪器在不光应用在气象领域，在农业、航空、起重机械作业等领域也有广泛应用。

在气象领域，通常需要对许多种自然现象进行观察，如风速与气象的变化，当然还有风向的变化，对于风向的测量工作，现在基本是使用风向仪或者风向传感器设备来解决这个问题。

地面风向变化的测量：在沙漠、高原地区的风沙治理工作中，通常人们需要注意气流流动的速度与风向的变化，这样可以掌握到更多的气象数据，一边制定更完善的治理方案，所以在整个过程中用到风向传感器这种气象设备。

海洋风暴预警：可以说海洋气象预警系统是风向传感器在气象领域重要应用之一，它为海洋气象预警系统提供的风向变化数据，是预测台风覆盖范围以及“运行”轨迹的重要参数之一

近几年，随着农业科技迅速进步，市场上出现了各式各样先进的仪器，其中风向风速仪可用于测定风向风速，仪器体积小巧，便于携带，触摸式按钮，大屏幕点阵式液晶显示，操作方便，全中文菜单操作。仪器采用交直流两用供电，方便拿到野外测量。计算机软件具有强大的数据处理功能，可把采集的风向风速数据形成曲线图，直观显示。也可对采集的数据存储为EXCEL电子表格文件，方便用户保存和处理数据，或利用专门的软件进行数据处理，绘制棒图、饼图，打印等。软件免费升级。探头具有一致性，不同参数探头插口可互换，不影响精度。仪器 具有32通道同时检测的功能，可以实现多点同步检测。

使用风向风速仪来进行对环境风向风速检测，在检测之后将其绘制成风向风速玫瑰图就能够清晰的了解到其变化的过程了。通过常年对风向风速的观察以及分析，发现风的变化是有规律的。风总是从高气压吹向低气压，气压差越大，风速越大。冬季北方近地层空气冷、密度大、气压高，故冬季多吹偏北风。夏季相反，西太平洋和南海是副热带高气压，北方气压较低，故夏季多吹偏南风。这种风向随季节的规律变化称为季风

1、风速仪是将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度，其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，它有两种工作模式：

①恒流式：通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；

②恒温式：热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速；

恒温式比恒流式应用更广泛，热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等，若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量；

2、从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米/秒)等优点。

风速计其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此将金属丝风速计称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论，可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2 mm，Z小的探头直径仅1μm，长为0.2 mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。

为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头

1）风向、风速传感器观察风杯和风向标转动是否灵活、平稳。发现异常时，按《用户技术手册》的方法清洗传感器轴承，正常情况下，每年应清洗一次传感器轴承。

3）气压传感器的维护检查气压传感器的通气嘴，不得有异物和污染；每月应把缓冲盒分子筛取出，干燥后再置于盒中，并密封好。

2）湿度传感器的维护温湿度传感器的头部有保护罩防止感应元件被尘埃污染，每月应用软毛刷清扫防尘罩，不要用手或不清洁的物体接触温湿传感器的护罩，若发现污染严重，应及时用软毛刷清扫，不能使用的应及时更换。

4）量传感器的维护雨量筒的进水漏斗孔易被灰尘、树叶、草叶堵塞，容易造成雨量误测或缺测。因此每月应检查一次，清除灰尘、砂石、草皮等，必要时可用细丝将漏斗孔疏通，保证雨水顺利进入翻斗。风向风速仪的检查筒身，保证安装牢固，器口水平。

5）温传感器维护。每月或雨后应及时对地面温度传感器和浅层地温传感器的裸地地面进行疏松、平整。b、每月应全面查看地面温度传感器的浅层地温传感器的埋设情况，保持地面温度传感器一半埋在土内，一半露出地面，檫拭沾浮在上面的雨露和杂物，浅层地温安装支架的零标志线要与地面齐平。C、每月或雨后和雪融后应检查深层地温硬橡胶套管内是否有积水，如有积水，应用头部绑缚有棉花或海绵的竹竿插入管内将水吸干，如发现套管内经常积水，则应检查原因，进行维修。

1）每年雨季前用地阻仪对观测场、测报室地阻进行测试，若大于4欧姆，则应查明原因，若因地网腐蚀严重的，应重新做地网。

2）每年雨季前，应对电源避雷器、信号避雷器进行一次检查，如发现老化变性的应及时更换。

3）每季度应对观测场、值班室内的所有仪器的接地线进行一次检查，发现有脱落或虚接的应及时连接好。

4）观测场、值班室内新增仪器设备，应对金属外壳做接地处理，接地线应并入统一地网，使整个地网电器连通，并入地网时若用电焊连接，则焊

冬季天冷风大，如果穿着不当，很容易冻感冒，吐过有一个可以了解风力大小和风向的风向风速仪该多好!可是，怎样做一个简易的风向风速仪呢? 

通过查阅物理书籍和文献，我知道了直流电动机具有可逆特性的原理，它可以将电能转化成机械能，也能够将机械能转化成电能，当转子主动旋转时它就成为一个发电机。风能是一种机械能，利用直流电动机的可逆特性，就能将风能转化成电能输出…… 是，我有了这样一个风向风速仪的设计构思：风力采集→能量转换→将风能转换成电能→风力在仪表盘上显示。接下来就是实现这一构思，形成具体的设计方案。首先是风能采集。这很容易，我们从小就玩小风车，自制一个纸质风车就可以实时采集到风能!

将风能转换成电能需要一台小直流电动机，这也很容易找到，四驱车的小电动机就能实现这个功能! 风力的指示需要一个仪表盘，而风能转化成电能后输出的是电能，用一只电流表就可以指示风力的大小!用一只指针式电流表接受小电动机的输出，风车转动时指针就会摆动，摆幅的大小就能准确反映室外风力的大小! 将纸质风车和四驱车的小直流电动机组成的小风力发电系统固定到室外通风的地方，把两根电极线引人室内，装上一只电流表。

在风力的作用下，风扇叶片转动所产生的机械能通过小电动机转化成电能，通过电流表的指针摆动便可以反映风力的强弱和变化。这样，简易风速仪便完成了。这种风向风速仪的制作原材料便宜、容易找到，外形较为小巧，操作简便，使用者可根据电流表实时了解风力的强弱和变化。

这种风向风速仪可以应用在室内、地下、室外等工作环境。在通讯不便，无法知道外界气象条件的情况下，比如冬天天气很冷，通过它便可以在家里知道室外的实时风力情况，以便增减衣服和决定出门与否。

DIY旋转型风速计要用到的主要材料包括：末端带橡皮擦的铅笔头、吸管、用过的纸杯、图钉、剪刀。准备好这一切东西，就随着下面的步骤开始动手完成这个DIY科技小制作吧。