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風(fēng)向標(biāo)外形可分為尾翼、平衡錘、指向桿、轉(zhuǎn)動軸
等四部分。
風(fēng)向標(biāo)是一個不對稱形狀的物體,重心點(diǎn)固定于垂直軸上。當(dāng)風(fēng)吹過,對空氣流動產(chǎn)生較大阻力的一端便會順風(fēng)轉(zhuǎn)動,顯示風(fēng)向。
風(fēng)向標(biāo)(風(fēng)速傳感器)的變換器為碼盤和光電組件。當(dāng)風(fēng)標(biāo)隨風(fēng)向變化而轉(zhuǎn)動時,通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的光電信號對應(yīng)當(dāng)時風(fēng)向的格雷碼輸出。傳感器的變換器可采用精密導(dǎo)電塑料電位器,從而在電位器活動端產(chǎn)生變化的電壓信號輸出。
金屬風(fēng)向標(biāo)由風(fēng)標(biāo)、風(fēng)輪、尾翼、動桿、主桿、底座等六部分組成。主體部分為優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料;風(fēng)葉采用優(yōu)質(zhì)工程塑料制作,動桿部分采用優(yōu)質(zhì)雙不銹鋼防水軸承,
風(fēng)向標(biāo)具有安裝簡易、運(yùn)輸便捷的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于氣象化工、礦區(qū)開采、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、油田勘探、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)。
作用原理
當(dāng)風(fēng)的來向與風(fēng)向標(biāo)成某一交角時,風(fēng)對風(fēng)向標(biāo)產(chǎn)生壓力,這個力可以分解成平行和垂直于風(fēng)向標(biāo)的兩個風(fēng)力。由于風(fēng)向標(biāo)頭部受風(fēng)面積比較小,尾翼受風(fēng)面積比較大,因而感受的風(fēng)壓不相等,垂直于尾翼的風(fēng)壓產(chǎn)生風(fēng)壓力矩,使風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸旋轉(zhuǎn),直至風(fēng)向標(biāo)頭部正好對風(fēng)的來向時,由于翼板兩邊受力平衡,風(fēng)向標(biāo)就穩(wěn)定在某一方位。
風(fēng)向標(biāo)的箭頭永遠(yuǎn)指向風(fēng)的來源,其原理其實(shí)非常簡單:箭尾受風(fēng)面積比箭頭大,若箭頭及箭尾均受風(fēng),箭尾必會被風(fēng)推后,使箭頭移往風(fēng)的來源。風(fēng)向標(biāo)裝置于高桿上,為使風(fēng)向記錄更準(zhǔn)確,須于桿底用指南針測定10秒的風(fēng)向(當(dāng)時風(fēng)向須穩(wěn)定)
動態(tài)特性
對于風(fēng)向標(biāo),當(dāng)風(fēng)向變化時,它將經(jīng)過一個阻尼簡諧振動產(chǎn)生過量指示而逐漸趨于穩(wěn)定。
風(fēng)向標(biāo)的響應(yīng)取決于環(huán)境量、儀器的響應(yīng)速度和加速度。
信號轉(zhuǎn)換
風(fēng)向標(biāo)感應(yīng)的風(fēng)向必須傳遞到地面的指示儀表上,以電觸點(diǎn)式最為簡單。風(fēng)向標(biāo)帶動觸點(diǎn),接通代表風(fēng)向的燈泡或記錄筆電磁鐵,作出風(fēng)向的指示或記錄,但一般只能作到每一個方位(22.5°)有一個觸點(diǎn)。