[发明专利]一种固态二维风速风向测量仪及其测量方法

权利要求书

1.一种固态二维风速风向测量仪，其特征在于，包括受风圆柱、导压管、传感器；所述受风圆柱的柱面上分布有偶数个小孔；所述导压管一端与所述受风圆柱柱面上的小孔连通，另一端与所述传感器连通；所述传感器用于测量所述受风圆柱柱面上水平距离等于所述受风圆柱直径的两个小孔之间的压强差。

2.根据权利要求1所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述的受风圆柱顶端有风帽。

3.根据权利要求2所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述风帽的形状为半球形或直径大于所述受风圆柱的圆盘形。

4.根据权利要求1所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述受风圆柱底端有小孔，底端的小孔数目与柱面上的小孔数目相同；受风圆柱底端的小孔与所述受风圆柱柱面上的小孔一一对应并导通；受风圆柱底端的小孔通过导压管与传感器连通。

5.根据权利要求4所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述的受风圆柱柱面上的小孔的数目为N，N为大于等于6的偶数；受风圆柱柱面上的小孔均匀分布在所述受风圆柱柱面的同一水平圆周上。

6.根据权利要求4所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述导压管通过所述受风圆柱底端的小孔导通水平距离等于所述受风圆柱直径的两个所述受风圆柱柱面上的小孔，且所述传感器为气体压差传感器。

7.根据权利要求1所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述导压管的一端直接与所述受风圆柱柱面上的小孔相连，另一端直接与所述传感器相连，所述传感器为压力传感器。

8.根据权利要求7所述的固态二维风速风向测量仪，其特征在于，所述的受风圆柱柱面上的小孔的数目为N，N为大于等于6的偶数；受风圆柱柱面上的小孔均匀分布在所述受风圆柱柱面的不同水平圆周上。

9.一种固态二维风速风向测量仪的测量方法，包括如下步骤：

步骤1：固定测量仪，确定测量仪的方位；

步骤2：在有水平方向的风作用时，测量所述测量仪的受风圆柱柱面上各对水平距离为受风圆柱直径的点上的压强差；

步骤3：由获得的所述压强差，根据圆柱柱面风压分布与风速风向的关系，计算出风速和相对于受风圆柱的相对风向；

步骤4：根据所述确定的测量仪的方位，计算实际风向。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述测量仪的受风柱面上的一点和在受风柱面上的水平距离为所述受风圆柱直径的另一点的压强差为p，则该压强差p与该点偏离圆柱上正迎风点的角度θ和风速v满足下式：

p＝c(θ)×ρv²

其中ρ是空气密度；c(θ)是θ的函数，其通过给定速度的水平风，测量相应的压强差，并根据空气密度ρ和所述给定速度来确定；

通过上述公式计算出相对风向θ，进而确定实际风向。