第356節(jié)濕度、風速傳感器

1、1 1干球溫度計；干球溫度計；2 2濕球溫度計；濕球溫度計；3 3濕棉紗布；濕棉紗布；4 4、5 5雙層金屬保雙層金屬保護管；護管；6 6通風器；通風器；7 7風管風管風速檢測方法風速檢測方法風速傳感器工作原理風速傳感器工作原理測風方法與測風步驟測風方法與測風步驟（重點掌握）（重點掌握）礦井通風是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要技術手段，及時礦井通風是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要技術手段，及時掌握井下某些地點的風速、風量，對煤礦安全生產(chǎn)有掌握井下某些地點的風速、風量，對煤礦安全生產(chǎn)有著重要意義。風速傳感器是實現(xiàn)礦井通風遙測、遙控著重要意義。風速傳感器是實現(xiàn)礦井通風遙測、遙控的重要器件。的重要器件。井下不同地點

2、的風速相差很大，為了全面監(jiān)測礦井通井下不同地點的風速相差很大，為了全面監(jiān)測礦井通風系統(tǒng)，要求風速傳感器有較大的測量范圍（一般在風系統(tǒng)，要求風速傳感器有較大的測量范圍（一般在0 015m/s15m/s之間）。此外，為了提高風速傳感器的測量之間）。此外，為了提高風速傳感器的測量精度，經(jīng)常將風速傳感器測量范圍分成幾段。例如：精度，經(jīng)常將風速傳感器測量范圍分成幾段。例如：va216va216型超聲波漩渦傳感器的測量范圍是型超聲波漩渦傳感器的測量范圍是0.30.315m/s15m/s、0.750.7550m/s50m/s；wentor3uwentor3u型熱線風速傳感器的測量范型熱線風速傳感器的測量范圍

3、是圍是0.150.150.75m/s0.75m/s、0.50.52.5m/s2.5m/s、1.51.57.5m/s7.5m/s。風速檢測方法風速檢測方法超聲波式傳感器超聲波式傳感器熱線式傳感器熱線式傳感器葉輪式傳感器葉輪式傳感器杯式傳感器杯式傳感器1、超聲波、超聲波 1 1）超聲波的定義）超聲波的定義 超聲波是超聲波是機械波機械波的一種。它的的一種。它的特征特征是：頻率是：頻率高（現(xiàn)在可以產(chǎn)生頻率高達高（現(xiàn)在可以產(chǎn)生頻率高達10109 9hzhz的超聲波）、的超聲波）、波長短、繞射現(xiàn)象小、方向性好；在液體、固波長短、繞射現(xiàn)象小、方向性好；在液體、固體中衰減小，穿透能力大；在傳播途中遇有雜體中衰

4、減小，穿透能力大；在傳播途中遇有雜質(zhì)時分界面有顯著的反射現(xiàn)象。質(zhì)時分界面有顯著的反射現(xiàn)象。 1）超聲波的定義）超聲波的定義 介質(zhì)中一切質(zhì)點是依靠彈性力互相聯(lián)系介質(zhì)中一切質(zhì)點是依靠彈性力互相聯(lián)系。某。某質(zhì)點在介質(zhì)內(nèi)振動，能激起周圍質(zhì)點振動。振動質(zhì)點在介質(zhì)內(nèi)振動，能激起周圍質(zhì)點振動。振動在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播過程稱為在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播過程稱為機械波機械波。聲波就是。聲波就是一種能在氣體、液體、固體中傳播的機械波。它一種能在氣體、液體、固體中傳播的機械波。它可以分為可以分為次聲波次聲波、聲波、超聲波、特超聲波聲波、超聲波、特超聲波。 1、超聲波、超聲波 1、超聲波、超聲波 1）超聲波的定義）超聲波的定義

5、圖圖1 1 聲波頻率的界限聲波頻率的界限1、超聲波、超聲波 2）超聲波的波形）超聲波的波形 由于聲源對介質(zhì)的施力方向與聲波在介質(zhì)中傳播由于聲源對介質(zhì)的施力方向與聲波在介質(zhì)中傳播方向不同，聲波的波形也有不同。方向不同，聲波的波形也有不同。 (1)(1)縱波縱波：質(zhì)點振動方向與傳播方向一致?？v波能：質(zhì)點振動方向與傳播方向一致?？v波能在氣體、固體、液體中傳播。在氣體、固體、液體中傳播。 (2)(2)橫波橫波：質(zhì)點振動方向與傳播方向垂直。它只能：質(zhì)點振動方向與傳播方向垂直。它只能在固體中傳播。在固體中傳播。 (3)(3)表面波表面波：質(zhì)點的振動介于縱波與橫波之間。它：質(zhì)點的振動介于縱波與橫波之間。它沿

6、表面?zhèn)鞑ィ穹S深度增加迅速衰減。它只能在固沿表面?zhèn)鞑ィ穹S深度增加迅速衰減。它只能在固體中傳播。體中傳播。1、超聲波、超聲波 3）超聲波的傳播速度）超聲波的傳播速度 縱波、橫波、表面波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈縱波、橫波、表面波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性系數(shù)與介質(zhì)的密度。由于氣體和液體的剪切模量性系數(shù)與介質(zhì)的密度。由于氣體和液體的剪切模量為零，因而在這兩種物態(tài)中為零，因而在這兩種物態(tài)中只能傳播縱波只能傳播縱波。氣體的。氣體的縱波聲速公式：縱波聲速公式： 熱容比；熱容比；p0靜態(tài)壓力；靜態(tài)壓力；p氣體密度。氣體密度。 在常態(tài)下，聲波在氣體中的傳播速度在常態(tài)下，聲波在氣體中的傳播速度為為344m

7、/s344m/s，在液體中的傳播速度為，在液體中的傳播速度為9009001900m/s1900m/s。1、超聲波、超聲波 4）超聲波傳播方式）超聲波傳播方式擴散角越小，超聲波的方向性越好。擴散角與聲源直徑擴散角越小，超聲波的方向性越好。擴散角與聲源直徑成反比，與波長成正比。通常在實際使用時，聲源的直徑成反比，與波長成正比。通常在實際使用時，聲源的直徑是一定的，因此波長越短（頻率越高），則指向性越好。是一定的，因此波長越短（頻率越高），則指向性越好。 超聲波的波束是超聲波的波束是以某一擴散角度從以某一擴散角度從聲源輻射出去的。聲源輻射出去的。d d是聲源直徑，是聲源直徑，l l0 0是干擾區(qū)，是

8、干擾區(qū)，圖圖2 2 超聲波傳播示意圖超聲波傳播示意圖 1、超聲波、超聲波 5）超聲波的衰減）超聲波的衰減超聲波在單一介質(zhì)中傳播，其振幅和強度將超聲波在單一介質(zhì)中傳播，其振幅和強度將按指數(shù)規(guī)律衰減。按指數(shù)規(guī)律衰減。造成超聲波衰減的造成超聲波衰減的主要原因主要原因是介質(zhì)對超聲波是介質(zhì)對超聲波的的吸取吸取。此外，在流體介質(zhì)中有懸浮顆粒，超。此外，在流體介質(zhì)中有懸浮顆粒，超聲波在這些粒子上發(fā)生聲波在這些粒子上發(fā)生散射散射也是形成衰減的主也是形成衰減的主要原因之一。衰減系數(shù)是吸取衰減和散射衰減要原因之一。衰減系數(shù)是吸取衰減和散射衰減的綜合指標，在一般檢測頻率下其數(shù)值為的綜合指標，在一般檢測頻率下其數(shù)值為

9、1 1100100。 2.渦街式風速傳感器渦街式風速傳感器1）卡曼渦街理論卡曼渦街理論 15 15世紀，達芬奇發(fā)現(xiàn)非流體型物體后面的流體具有周世紀，達芬奇發(fā)現(xiàn)非流體型物體后面的流體具有周期振蕩現(xiàn)象。期振蕩現(xiàn)象。19111911年，匈牙利人年，匈牙利人馮馮卡曼卡曼利用場的概念，利用場的概念，經(jīng)過嚴密的數(shù)學推導，提出了著名的卡曼渦街理論。經(jīng)過嚴密的數(shù)學推導，提出了著名的卡曼渦街理論。 在無限流場中，垂直于流體方向插入一根無限長的非在無限流場中，垂直于流體方向插入一根無限長的非線性阻力體，則在一定雷諾數(shù)范圍（線性阻力體，則在一定雷諾數(shù)范圍（=200=20050005000），阻力），阻力體下游會產(chǎn)生

10、兩排體下游會產(chǎn)生兩排內(nèi)內(nèi)旋交替的旋渦列。旋渦列的頻率正比旋交替的旋渦列。旋渦列的頻率正比于流體的速度，如圖于流體的速度，如圖3 3所示。所示。1 1）卡曼渦街理論）卡曼渦街理論 圖圖3 3 卡曼渦旋卡曼渦旋 由于流體粘性，旋渦列逐步衰減、由于流體粘性，旋渦列逐步衰減、消失。渦街頻率的計算公式如下：消失。渦街頻率的計算公式如下：/xfs v d式中，式中，f f卡曼渦街頻率，卡曼渦街頻率，hzhz； s sx x斯特拉哈系數(shù)，一般斯特拉哈系數(shù)，一般取取0.210.21； v v流體速度，流體速度，m/sm/s； d d圓柱形阻力體直徑。圓柱形阻力體直徑。2 2）超聲波渦街風速傳感器）超聲波渦街風

11、速傳感器 超聲波渦街風速傳感器就是利用穿過風流的超聲波束超聲波渦街風速傳感器就是利用穿過風流的超聲波束被旋渦調(diào)制的原理，來測定卡曼旋渦頻率，利用下式實現(xiàn)被旋渦調(diào)制的原理，來測定卡曼旋渦頻率，利用下式實現(xiàn)對風速的測量：對風速的測量： /xvf d s（1 1）圖圖4 4 旋渦調(diào)制超聲波原理圖旋渦調(diào)制超聲波原理圖 2 2）超聲波渦街風速傳感器）超聲波渦街風速傳感器 s s、r r是頻率相同的超聲是頻率相同的超聲波發(fā)射器、接收器。波發(fā)射器、接收器。 s s、r r連線與阻力體、風連線與阻力體、風速互相垂直。工作時，速互相垂直。工作時，s s發(fā)發(fā)出連續(xù)、等幅的超聲波束，出連續(xù)、等幅的超聲波束，超聲波穿

12、越風流被超聲波穿越風流被r r接收。接收。當超聲波不被旋渦調(diào)制時當超聲波不被旋渦調(diào)制時（如圖（如圖4a4a所示），所示），r r接收到接收到的也是一束連續(xù)、等幅的的也是一束連續(xù)、等幅的超聲波微弱信號。超聲波微弱信號。 當超聲波束與旋渦相遇時，因當超聲波束與旋渦相遇時，因旋渦內(nèi)壓力梯度、渦街旋轉(zhuǎn)運動旋渦內(nèi)壓力梯度、渦街旋轉(zhuǎn)運動等因素影響，使通過旋渦的大部等因素影響，使通過旋渦的大部分橫能被折射或反射，結(jié)果到達分橫能被折射或反射，結(jié)果到達r r的聲能減小，使的聲能減小，使r r輸出調(diào)幅電信號，輸出調(diào)幅電信號，如圖如圖4b4b所示。旋渦通過后，超聲所示。旋渦通過后，超聲波束又恢復原態(tài)。波束又恢復原態(tài)

13、。 顯然，有一個旋渦通過一次聲顯然，有一個旋渦通過一次聲束，超聲波束就被調(diào)制一次。信束，超聲波束就被調(diào)制一次。信號處理電路對號處理電路對r r輸出的條幅波進行輸出的條幅波進行放大、檢波、整形，測出卡曼漩放大、檢波、整形，測出卡曼漩渦列頻率，利用公式（渦列頻率，利用公式（1 1）標定，）標定，可以獲得風速測量值。可以獲得風速測量值。 2 2）超聲波渦街風速傳感器）超聲波渦街風速傳感器 圖圖4 4 旋渦調(diào)制超聲波原理圖旋渦調(diào)制超聲波原理圖 2 2）超聲波渦街風速傳感器）超聲波渦街風速傳感器 圖圖5 pc-15 pc-1型超聲波旋渦風速型超聲波旋渦風速傳感器的原理框圖傳感器的原理框圖3. 超聲波時差

14、風速傳感器超聲波時差風速傳感器原理：原理：利用超聲波時差原理可以構成測量風速的傳感器。利用超聲波時差原理可以構成測量風速的傳感器。該傳感器可以測量通風巷道斷面的平均風速，也可以測該傳感器可以測量通風巷道斷面的平均風速，也可以測量點風速。所謂量點風速。所謂時差法時差法，是通過測定順流和逆流超聲波，是通過測定順流和逆流超聲波傳播一段距離所需時間的差值來測量風速。傳播一段距離所需時間的差值來測量風速。適用條件適用條件：測量巷道平均風速，因沒有任何阻力體引入：測量巷道平均風速，因沒有任何阻力體引入通風斷面，因此能反應原有通風的真實情況。通風斷面，因此能反應原有通風的真實情況。若若風速為風速為v v，風

15、向風向如圖如圖6 6所示，所示，則則超聲波以速度超聲波以速度c c從從甲地傳到相距甲地傳到相距l(xiāng) l的乙地，其傳播時間為：的乙地，其傳播時間為：圖圖6 6 有差風速傳播有差風速傳播 風向為實線時：風向為實線時：風向為虛線時：風向為虛線時：3. 超聲波時差風速傳感器超聲波時差風速傳感器cosvcltcosvclt1）超聲波時差風速傳感器原理（平均風速）超聲波時差風速傳感器原理（平均風速）如圖所示，在巷道上如圖所示，在巷道上安裝超聲波換能器，設安裝超聲波換能器，設聲程聲程l1=l2=l，則，則lvttcos211ttlv11cos2求得風速求得風速v與超聲波傳播時間的關系：與超聲波傳播時間的關系：

16、 2）超聲波時差風速傳感器原理（點風速）超聲波時差風速傳感器原理（點風速）左圖是使用超聲波時差法測量點風速的檢左圖是使用超聲波時差法測量點風速的檢測原理示意圖。將測原理示意圖。將一對超聲波換能器一對超聲波換能器安裝安裝在風速傳感器的探頭內(nèi)。由圖中所示可以在風速傳感器的探頭內(nèi)。由圖中所示可以看出看出sinsinvcdtsinsinvcdtd探頭管徑；發(fā)送（接收）換能器安裝角度；ttdv112sin產(chǎn)品產(chǎn)品1 1kg3088kg3088型風速傳感器型風速傳感器kg3088kg3088型風速傳感器型風速傳感器鄭州科安電控設備有限公司鄭州科安電控設備有限公司工作原理工作原理 kg3088 kg3088

17、型風速傳感器是采用型風速傳感器是采用超聲波渦街原理制成的固定式智超聲波渦街原理制成的固定式智能測風儀表。該儀器適用于煤礦能測風儀表。該儀器適用于煤礦井下各通風巷道中測量風流速度。井下各通風巷道中測量風流速度。儀器具有紅外線遙控校正功能，儀器具有紅外線遙控校正功能，可避免校正過程中對儀器周圍的可避免校正過程中對儀器周圍的流場干擾，使儀器的校正更方便、流場干擾，使儀器的校正更方便、準確。另外，由于儀器沒有調(diào)節(jié)準確。另外，由于儀器沒有調(diào)節(jié)孔，使得密封性能更好，工作更孔，使得密封性能更好，工作更可靠。儀器具有多種信號輸出方可靠。儀器具有多種信號輸出方式，可與國內(nèi)各種監(jiān)控系統(tǒng)配套式，可與國內(nèi)各種監(jiān)控系統(tǒng)

18、配套使用。使用。產(chǎn)品產(chǎn)品1 1kg3088kg3088型風速傳感器型風速傳感器技術參數(shù)技術參數(shù)測量范圍：測量范圍：0 015.0m/s15.0m/s基本誤差：基本誤差：(0.3+1(0.3+1讀數(shù)讀數(shù))m/s)m/s輸出信號：電流：輸出信號：電流：1 15ma.dc5ma.dc頻頻 率：率：5 515hz;515hz;5155hz;200155hz;2001000hz1000hz電電 源：源：121224v.dc24v.dc顯示方式：四位數(shù)碼管顯示顯示方式：四位數(shù)碼管顯示校正方式：紅外線遙控調(diào)校校正方式：紅外線遙控調(diào)校防爆標志：防爆標志：exibiexibi主要技術指標：主要技術指標：測量范圍

19、：測量范圍：0.30.315m/s15m/s基本誤差：基本誤差：0.3%0.3%工作電壓：工作電壓：9 924v dc24v dc工作電流：工作電流：70ma dc70ma dc顯示方式：就地顯示顯示方式：就地顯示3 3位位ledled輸出信號：輸出信號：1 15ma dc5ma dc、2002001000hz1000hz防爆型式：防爆型式：exibexib礦用本安型礦用本安型 kgf15kgf15型風速傳感器型風速傳感器( (原原cw-1cw-1型型) )重慶研究院重慶研究院 產(chǎn)品產(chǎn)品2 2kgf15kgf15型風速傳感器型風速傳感器使用方法使用方法 首先測出被安放地點巷道斷面平均風速值首先

20、測出被安放地點巷道斷面平均風速值; ; 然后將該傳感器安放在斷面的任意點上，這時應注意然后將該傳感器安放在斷面的任意點上，這時應注意風流方向與傳感器的風流指向偏差不大于風流方向與傳感器的風流指向偏差不大于5 5度度; ; 然后將紅外線遙控器指向傳感器按動上下鍵使傳感器然后將紅外線遙控器指向傳感器按動上下鍵使傳感器顯示值與斷面平均風速值相等即可。顯示值與斷面平均風速值相等即可。產(chǎn)品產(chǎn)品2 2kgf15kgf15型風速傳感器型風速傳感器應用范圍應用范圍主要用于煤礦井下風速的測量，安裝在測風站、進回主要用于煤礦井下風速的測量，安裝在測風站、進回風巷和采區(qū)工作面等場所；風巷和采區(qū)工作面等場所； 具有遙

21、控調(diào)校功能，其主要作用是不受通風巷道斷面具有遙控調(diào)校功能，其主要作用是不受通風巷道斷面大小影響，能很方便地進行安裝調(diào)校，并且還具有更好的大小影響，能很方便地進行安裝調(diào)校，并且還具有更好的信號遠傳功能；信號遠傳功能； 采用采用壓電超聲原理壓電超聲原理研制成功的無轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構小型研制成功的無轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構小型化，使用方便，檢出量不受環(huán)境溫度氣壓、粉塵和電磁干化，使用方便，檢出量不受環(huán)境溫度氣壓、粉塵和電磁干擾影響，具有測量精度高、范圍寬、維護方便等優(yōu)點；擾影響，具有測量精度高、范圍寬、維護方便等優(yōu)點； 可與礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)配套使用。可與礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)配套使用。產(chǎn)品產(chǎn)品2 2kgf15kgf15

22、型風速傳感器型風速傳感器熱線風速傳感器屬于熱傳感器熱線風速傳感器屬于熱傳感器工作原理工作原理：被加熱了的鉑絲檢測元件在被測介質(zhì)中的熱交：被加熱了的鉑絲檢測元件在被測介質(zhì)中的熱交換主要包括有：傳導、對流、輻射換主要包括有：傳導、對流、輻射3 3種形式。在流動介質(zhì)種形式。在流動介質(zhì)中，則可以認為因強迫對流造成的熱損失超過其他所有散中，則可以認為因強迫對流造成的熱損失超過其他所有散熱因素。當鉑絲通以恒定電流熱因素。當鉑絲通以恒定電流i i時，如果忽略檢測元件電時，如果忽略檢測元件電阻阻r r的變化，則鉑絲檢測元件產(chǎn)生的熱量的變化，則鉑絲檢測元件產(chǎn)生的熱量q=iq=i2 2r r基本不變。基本不變。忽

23、略傳導、輻射兩種散熱因素，則忽略傳導、輻射兩種散熱因素，則鉑絲檢測元件的溫度鉑絲檢測元件的溫度t1t1僅取決于流動介質(zhì)的速度僅取決于流動介質(zhì)的速度v v。 當當v v發(fā)生變化時，發(fā)生變化時，t t1 1也相應發(fā)生變化。測出因溫度也相應發(fā)生變化。測出因溫度t1t1變變化而使鉑絲檢測元件電阻化而使鉑絲檢測元件電阻r r產(chǎn)生的增量，就實現(xiàn)了對風速產(chǎn)生的增量，就實現(xiàn)了對風速大小的測量。利用這一原理，可以制成靈敏度極高、反應大小的測量。利用這一原理，可以制成靈敏度極高、反應速度極快的風速傳感器，即熱線風速傳感器。速度極快的風速傳感器，即熱線風速傳感器。 wentor3uwentor3u型熱線風速傳感器型

24、熱線風速傳感器 前半部分是皮托管取壓。由于巷道風速動壓的作用，前半部分是皮托管取壓。由于巷道風速動壓的作用，在入口經(jīng)氣路導管、量程轉(zhuǎn)換氣室、檢測氣室到出口之在入口經(jīng)氣路導管、量程轉(zhuǎn)換氣室、檢測氣室到出口之間有檢測氣流流動。該氣流速度正比于外界風速動壓。間有檢測氣流流動。該氣流速度正比于外界風速動壓。在量程轉(zhuǎn)化氣室內(nèi)，利用調(diào)節(jié)氣路使氣流通過不同直徑在量程轉(zhuǎn)化氣室內(nèi)，利用調(diào)節(jié)氣路使氣流通過不同直徑的氣流導孔，改變氣路阻力，從而實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換的目的。的氣流導孔，改變氣路阻力，從而實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換的目的。 1-1-檢測室；檢測室；2-2-量程量程轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換；3-3-氣路導管；氣路導管；4-4-進氣管；進氣管

25、；5-5-出口；出口；6-6-入口入口 優(yōu)點：優(yōu)點：熱線風速傳感器反應速度快、量程大。熱線風速傳感器反應速度快、量程大。缺點：缺點：不能進行微風測量；大量程測量時，非不能進行微風測量；大量程測量時，非線性誤差較線性誤差較大大。 wentor3uwentor3u型熱線風速傳感器型熱線風速傳感器 葉輪式風表是目前常用的葉輪式風表是目前常用的測風儀表。葉輪風速傳感器就測風儀表。葉輪風速傳感器就是利用葉輪轉(zhuǎn)速的快慢取決于是利用葉輪轉(zhuǎn)速的快慢取決于風速大小的這一原理，保留葉風速大小的這一原理，保留葉輪風表的固有特點，應用電子輪風表的固有特點，應用電子技術對葉輪的轉(zhuǎn)動頻率進行計技術對葉輪的轉(zhuǎn)動頻率進行計數(shù)

26、、轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)巷道風量的連數(shù)、轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)巷道風量的連續(xù)監(jiān)測。續(xù)監(jiān)測。1.光電式葉輪風速傳感器 在葉輪風表的圓柱形金屬外殼上在葉輪風表的圓柱形金屬外殼上打兩個圓孔，兩孔的連線與風表軸打兩個圓孔，兩孔的連線與風表軸心線垂直相交。一孔安裝光源（如心線垂直相交。一孔安裝光源（如燈泡、發(fā)光二極管等），并利用聚燈泡、發(fā)光二極管等），并利用聚光器發(fā)出一束連續(xù)、細小的光束；光器發(fā)出一束連續(xù)、細小的光束；一孔沒有光敏二極管。葉輪不阻擋一孔沒有光敏二極管。葉輪不阻擋時，光源發(fā)出的光束直射到光敏二時，光源發(fā)出的光束直射到光敏二極管上。極管上。 vt120vt120型葉輪式型葉輪式溫度風速計溫度風速計深圳市德威達深圳市

27、德威達科技有限公司科技有限公司 vt-200vt-200型分體葉輪式型分體葉輪式風速計（美國）風速計（美國）性能：可同時檢測風速和溫度性能：可同時檢測風速和溫度范圍：范圍：0.40.430m/s30m/s，-10-10+50 +50 氣流溫度范圍：氣流溫度范圍：-10-105050顯示：顯示：lcdlcd雙行顯示雙行顯示分辨率：分辨率：0.01m/s0.01m/s，0.1 0.1 精度：風速精度：風速3%3%，溫度：，溫度：0.60.6尺寸：尺寸：182182666635mm35mm重量：重量：680g 680g vt120vt120型葉輪式型葉輪式溫度風速計溫度風速計風速范圍：風速范圍：0.

28、3-45m/s0.3-45m/s；0.7-100m/h0.7-100m/h；0.6-88 0.6-88 哩哩/ /小時；小時；1-140km/h1-140km/h；60-8800 ft/min60-8800 ft/min溫度范圍：溫度范圍：0 05050供供 電：電：內(nèi)置內(nèi)置9v9v堿性電池堿性電池風速精度：風速精度：3%3%讀數(shù)或讀數(shù)或0.1(0.1(取其大者取其大者) )溫度精度：溫度精度：0.80.8顯顯 示：示：雙線，雙線，4 4位，位，27.9mm27.9mm高高lcdlcd工作溫度：工作溫度：0 06060vt-200vt-200型分體葉輪式風速計，型分體葉輪式風速計，lcdlcd

29、能同時顯示風速溫度，用戶可選擇能同時顯示風速溫度，用戶可選擇讀數(shù)單位，內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄器，最多存儲讀數(shù)單位，內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄器，最多存儲10001000點，并能通過點，并能通過rs232rs232口輸口輸出到出到pcpc，有數(shù)據(jù)保持及記錄，有數(shù)據(jù)保持及記錄/ /調(diào)用最小，最大，平均值功能。廣泛用調(diào)用最小，最大，平均值功能。廣泛用于平衡空氣調(diào)節(jié)，加熱風道，風扇鼓風機工況監(jiān)視等。于平衡空氣調(diào)節(jié)，加熱風道，風扇鼓風機工況監(jiān)視等。 vt-200vt-200型分體葉輪式風速計型分體葉輪式風速計圖圖7 7 光電葉輪風速傳感器光電葉輪風速傳感器 1.1.光電式葉輪風速傳感器光電式葉輪風速傳感器工作時，外界風流使葉輪

30、轉(zhuǎn)工作時，外界風流使葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪的旋轉(zhuǎn)頻率與風速成動，葉輪的旋轉(zhuǎn)頻率與風速成線性關系。旋轉(zhuǎn)的葉片切過光線性關系。旋轉(zhuǎn)的葉片切過光源發(fā)出的連續(xù)光束時，是光敏源發(fā)出的連續(xù)光束時，是光敏二極管接收到的是脈動光束。二極管接收到的是脈動光束。光脈沖數(shù)代表了葉輪旋轉(zhuǎn)頻率。光脈沖數(shù)代表了葉輪旋轉(zhuǎn)頻率。光敏二極管與光敏二極管與r r1 1r r2 2r r3 3d d1 1t t1 1組成的組成的接收電路將光脈沖轉(zhuǎn)換為電脈接收電路將光脈沖轉(zhuǎn)換為電脈沖。沖。利用其他信號處理電路對電脈沖進行計數(shù)、利用其他信號處理電路對電脈沖進行計數(shù)、顯示、顯示、f-vf-v轉(zhuǎn)換、遠距離傳輸、監(jiān)測轉(zhuǎn)換、遠距離傳輸、監(jiān)測，從而從而

31、實現(xiàn)了風速遙測功能。實現(xiàn)了風速遙測功能。 2.2.干簧管葉輪風速傳感器干簧管葉輪風速傳感器 圖圖8 8 干簧管式葉輪風速傳感器干簧管式葉輪風速傳感器電原理圖電原理圖- -磁鐵，磁鐵，- -干簧管，干簧管，- -支架，支架，- -葉輪葉輪 干簧管放在葉輪干簧管放在葉輪固定支架上。永久磁固定支架上。永久磁鐵與葉輪同軸。鐵與葉輪同軸。 傳感器工作時，外界風流使傳感器葉輪轉(zhuǎn)動，同時傳感器工作時，外界風流使傳感器葉輪轉(zhuǎn)動，同時帶動軸和永久磁鐵一起同速旋轉(zhuǎn)。當永久磁鐵轉(zhuǎn)到上方帶動軸和永久磁鐵一起同速旋轉(zhuǎn)。當永久磁鐵轉(zhuǎn)到上方（如圖（如圖8 8所示）時，與干簧管耦合，使干簧管吸合；永久所示）時，與干簧管耦合，

32、使干簧管吸合；永久磁鐵偏高耦合位置，干簧管釋放。葉輪每轉(zhuǎn)動一周，干磁鐵偏高耦合位置，干簧管釋放。葉輪每轉(zhuǎn)動一周，干簧管吸合一次。葉輪不斷的轉(zhuǎn)動，干簧管不斷的吸合簧管吸合一次。葉輪不斷的轉(zhuǎn)動，干簧管不斷的吸合釋放，其動作頻率與巷道風速成線性關系。釋放，其動作頻率與巷道風速成線性關系。 利用如圖利用如圖8 8所示的測量電路，將干簧管的周期性吸合所示的測量電路，將干簧管的周期性吸合轉(zhuǎn)換成電脈沖，在應用定寬整形電路使三極管轉(zhuǎn)換成電脈沖，在應用定寬整形電路使三極管t2t2輸出脈輸出脈寬為寬為1m/s1m/s、頻率正比于巷道風速的電脈沖波。對這個脈、頻率正比于巷道風速的電脈沖波。對這個脈沖波進行計數(shù)、顯示

33、、沖波進行計數(shù)、顯示、f-vf-v轉(zhuǎn)換、遠距離傳輸，就完成了轉(zhuǎn)換、遠距離傳輸，就完成了風速連續(xù)測量、遙測的目的。風速連續(xù)測量、遙測的目的。 2.2.干簧管葉輪風速傳感器干簧管葉輪風速傳感器 葉輪風速傳感器由于葉輪轉(zhuǎn)動部分易受井下水葉輪風速傳感器由于葉輪轉(zhuǎn)動部分易受井下水蒸氣、煤塵的影響，使葉輪慣性增大，造成較大的蒸氣、煤塵的影響，使葉輪慣性增大，造成較大的測量誤差；另外，由于機械轉(zhuǎn)動存在摩擦，嚴重限測量誤差；另外，由于機械轉(zhuǎn)動存在摩擦，嚴重限制了這類傳感器的使用壽命，因此，葉輪風速檢測制了這類傳感器的使用壽命，因此，葉輪風速檢測原理多用于便攜式測風儀表上。葉輪風速傳感器多原理多用于便攜式測風儀

34、表上。葉輪風速傳感器多安裝在條件較好的入風巷道中。安裝在條件較好的入風巷道中。杯式風速傳感杯式風速傳感天津氣象儀器廠天津氣象儀器廠 型號型號:xe64-16025:xe64-16025北京中西公司北京中西公司使用方法使用方法 在使用時首先測出被安放地點巷道斷面平均風速值，在使用時首先測出被安放地點巷道斷面平均風速值，然后將該傳感器安放在斷面的任意點上，這時應注意風流然后將該傳感器安放在斷面的任意點上，這時應注意風流方向與傳感器的風流指向偏差不大于方向與傳感器的風流指向偏差不大于5 5度，然后將紅外線度，然后將紅外線遙控器指向傳感器按動上下鍵使傳感器顯示值與斷面平均遙控器指向傳感器按動上下鍵使傳

35、感器顯示值與斷面平均風速值相等即可。風速值相等即可。應用范圍應用范圍主要用于煤礦井下風速的測量，安裝在測風站、進回主要用于煤礦井下風速的測量，安裝在測風站、進回風巷和采區(qū)工作面等場所，是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要儀風巷和采區(qū)工作面等場所，是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要儀器。具有遙控調(diào)校功能，其主要作用是不受通風巷道斷面器。具有遙控調(diào)校功能，其主要作用是不受通風巷道斷面大小影響，能很方便地進行安裝調(diào)校，并且還具有更好的大小影響，能很方便地進行安裝調(diào)校，并且還具有更好的信號遠傳功能。同時，該傳感器是用壓電超聲原理研制成信號遠傳功能。同時，該傳感器是用壓電超聲原理研制成功的無轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構小型化，使用方便，檢

36、出量不受環(huán)功的無轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構小型化，使用方便，檢出量不受環(huán)境溫度氣壓、粉塵和電磁干擾影響，具有測量精度高、范境溫度氣壓、粉塵和電磁干擾影響，具有測量精度高、范圍寬、維護方便等優(yōu)點?？膳c礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)配套使用。圍寬、維護方便等優(yōu)點?？膳c礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)配套使用。 1）礦井的、各翼的、各采區(qū)和各用風地點礦井的、各翼的、各采區(qū)和各用風地點的的總進風總進風、總總回風巷回風巷中設置測風站，但要避免重復設置。中設置測風站，但要避免重復設置。 2）測風站應設在平直的巷道中，其前后各）測風站應設在平直的巷道中，其前后各10m范圍內(nèi)不范圍內(nèi)不得有風流分叉、斷面變化、障礙物和拐彎等局部阻力。得有風流分叉、斷面

37、變化、障礙物和拐彎等局部阻力。 3）若測風站位于巷道斷面不規(guī)整處，其四壁應用其它材）若測風站位于巷道斷面不規(guī)整處，其四壁應用其它材料襯壁呈固定形狀斷面，長度不得小于料襯壁呈固定形狀斷面，長度不得小于4m。 4）采煤工作面不設固定的測風站，但必須隨工作面的推）采煤工作面不設固定的測風站，但必須隨工作面的推進選擇支護完好、前后無局部阻力物的斷面上測風。進選擇支護完好、前后無局部阻力物的斷面上測風。 5）測風站內(nèi)應懸掛測風記錄板（牌），記錄板上寫明測）測風站內(nèi)應懸掛測風記錄板（牌），記錄板上寫明測風站的斷面積、平均風速、風量、空氣溫度、大氣壓力、風站的斷面積、平均風速、風量、空氣溫度、大氣壓力、瓦斯

38、和二氧化碳濃度、測定日期以及測定人等項目。瓦斯和二氧化碳濃度、測定日期以及測定人等項目。（1 1）測風方法）測風方法（2 2）測風方法）測風方法線路法線路法定點法定點法1）（2 2）測風方法）測風方法2）迎面法迎面法 測風員面向風流，將手臂伸向前方測風。測風員面向風流，將手臂伸向前方測風。 實際風速實際風速= 1.14 測得風速測得風速s.sk40側(cè)身法側(cè)身法測風員背向巷道壁站立，手持風表將手測風員背向巷道壁站立，手持風表將手臂向風流垂直方向伸直，然后在巷道斷臂向風流垂直方向伸直，然后在巷道斷面內(nèi)作均勻移動。面內(nèi)作均勻移動。 實際風速實際風速= k測得風速測得風速s測風站的斷面積，測風站的斷面

39、積，m2；0.4測風員阻擋風流的面積，測風員阻擋風流的面積，m2。（3 3）機械式風表測風步驟）機械式風表測風步驟 1 1）準備）準備 2 2）真測，取多次測量平均值。）真測，取多次測量平均值。v表表=n/t=n/t 3 3）求真風速，）求真風速，v真真（根據(jù)風表校正曲線圖（根據(jù)風表校正曲線圖2-532-53） 4 4）實際風速，）實際風速，v均均=k=kv真真 5）計算巷道風量，）計算巷道風量，q=v均均s （4 4）測風時注意事項）測風時注意事項 1 1）風表的測量范圍要與所測風速相適應；）風表的測量范圍要與所測風速相適應； 2 2）風表不能距離人體和巷道壁太近，否則會引起較大）風表不能距離人體和巷道壁太近，否則會引起較大誤差；誤差； 3 3）風表葉輪平面要與風流方向垂直，偏角不得超過）風表葉輪平面要與風流方向垂直，偏角不得超過10； 4 4）按線路法測風時，路線分布要合理，風表移動速度）按線路法測風時，路線分布要合理