[发明专利]移动式超声波风速风向仪及测量风速风向的方法

权利要求书

1.移动式超声波风速风向仪，其特征是：它包括超声波三维风速风向测量单元、移动式系统载体速度测量单元以及系统载体方向测定单元，其中，所述超声波三维风速风向测量单元包括基座、控制电路板、三个长测量臂及三个短测量臂和六个超声波发射/接收传感器，六个测量臂分别与基座相连，并且长、短测量臂与基座相连的接点之间依次成60度夹角；六个测量臂远离基座的一端安装一个超声波发射/接收传感器，相对成180度的两个测量臂上的传感器也成180度相对，成对的传感器之间的距离均相等，所述的控制电路板包括电源、微处理器及附属电路、超声波发射驱动电路及信号接收电路，所述超声波发射驱动电路、信号接收电路分别连接微处理器的控制端及中断端。

2.根据权利要求1所述的移动式超声波风速风向仪，其特征是：所述移动式系统载体方向测定单元包括一个方向测定部件，并通过RS232接口与微处理器相连接；所述移动式系统载体速度测量单元包括一个速度传感器，并通过导线与控制电路板相连接。

3.根据权利要求1或2所述的移动式超声波风速风向仪，其特征是：该仪器还设有温度传感器，该温度传感器与微处理器相连，相应的，在所述控制电路板上还安装有低温加热电路。

4.根据权利要求1或2所述的移动式超声波风速风向仪，其特征是：该仪器还包括液晶屏和按键，它们分别与微处理器的输入和输出电路相连。

5.根据权利要求1或2所述的移动式超声波风速风向仪，其特征是：所述控制电路板还设有与上位机通信的接口电路。

6.根据权利要求1或2所述的移动式超声波风速风向仪，其特征是：所述控制电路板安装于所述基座内。

7.一种移动式情况下利用超声波测量风速风向的方法，其特征是，所述方法包括：

用超声波三维风速风向测量单元中的第一超声波发射/接收装置和第四超声波发射/接收装置分别测量接收到来自对方发送的超声波信号的时间；

用第二超声波发射/接收装置和第五超声波发射/接收装置分别测量接收到来自对方发送的超声波信号的时间；

用第三超声波发射/接收装置和第六超声波发射/接收装置分别测量接收到来自对方发送的超声波信号的时间；

根据测量到的时间、所述第一超声波发射/接收装置和第四超声波发射/接收装置间的距离、所述第二超声波发射/接收装置和第五超声波发射/接收装置间的距离及所述第三超声波发射/接收装置和第六超声波发射/接收装置间的距离计算出移动式情况下的三维风速风向参数，以及平面内的风速风向参数；

用速度传感器测量出系统移动式情况下的速度参数；

用方向测定部件测量出系统移动式情况下的方向参数；

根据速度和方向参数结合平面内的风速风向参数，可计算出在移动式情况下测量到的实际环境条件下的风速风向。

8.根据权利要求7所述的移动式情况下利用超声波测量风速风向的方法，其特征是，所述第一超声波发射/接收装置与第四超声波发射/接收装置在同一垂直平面；所述第二超声波发射/接收装置与第五超声波发射/接收装置在同一垂直平面；所述第三超声波发射/接收装置与第六超声波发射/接收装置在同一垂直平面。

9.根据权利要求7所述的移动式情况下利用超声波测量风速风向的方法，其特征是，所述第一超声波发射/接收装置与水平面成正45度夹角、第二超声波发射/接收装置与水平面成正45度夹角、第三超声波发射/接收装置与水平面成正45度夹角、第四超声波发射/接收装置与水平面成负45度夹角、第五超声波发射/接收装置与水平面成负45度夹角、第六超声波发射/接收装置与水平面成负45度夹角，且第一超声波发射/接收装置与第四超声波发射/接收装置相对、第二超声波发射/接收装置与第五超声波发射/接收装置相对、第三超声波发射/接收装置与第六超声波发射/接收装置相对，同时，第一超声波发射/接收装置、第二超声波发射/接收装置、第三超声波发射/接收装置、第四超声波发射/接收装置、第五超声波发射/接收装置、第六超声波发射/接收装置与基座分别相连的接点间依次成60度夹角。

10.根据权利要求7所述的移动式情况下利用超声波测量风速风向的方法，其特征是，所述第一超声波发射/接收装置和第四超声波发射/接收装置间的距离、所述第二超声波发射/接收装置和第五超声波发射/接收装置间的距离及所述第三超声波发射/接收装置间的距离相等。