[发明专利]三维风速风向测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种三维风速风向测量系统，包括传感器支架（1），在传感器支架（1）上分别设置有三维方向上的X向风速传感器（2）、Y向风速传感器（3）和Z向风速传感器（4），在X向风速传感器（2）的反方向上设置有另一X向风速传感器（8）,在Y向风速传感器（3）的反方向上设置有另一Y向风速传感器（9）,在Z向风速传感器（4）的反方向上设置有另一Z向风速传感器（10），其特征在于，X向风速传感器（2）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与X向差压计（5）的输入端连接，X向差压计（5）的输出端与工业控制机（14）连接，Y向风速传感器（3）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与Y向差压计（6）的输入端连接，Y向差压计（6）的输出端与工业控制机（14）连接，Z向风速传感器（4）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与Z向差压计（7）的输入端连接，Z向差压计（7）的输出端与工业控制机（14）连接,另一X向风速传感器（8）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与另一X向差压计（11）的输入端连接，另一X向差压计（11）的输出端与工业控制机（14）连接，另一Y向风速传感器（9）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与另一Y向差压计（12）的输入端连接，另一Y向差压计（12）的输出端与工业控制机（14）连接，另一Z向风速传感器（10）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与另一Z向差压计（13）的输入端连接，另一Z向差压计（13）的输出端与工业控制机（14）连接。

2.传感器支架（1）是可移动便携式支架，所述的三维方向上的风速传感器均为梯形头皮托管。

3.一种三维风速风向测量方法，包括以下步骤：

第一步、在传感器支架（1）上分别安装梯形头的X向风速传感器（2）和另一梯形头的X向风速传感器（8），梯形头的X向风速传感器（2）的测头与另一梯形头的X向风速传感器（8）的测头成180度反方向布置，在三维的Y向将梯形头的Y向风速传感器（3）的测头与另一梯形头的Y向风速传感器（9）的测头成180度反方向布置，在三维的Z向将梯形头的Z向风速传感器（4）的测头与另一梯形头的Z向风速传感器（10）的测头成180度反方向布置；

第二步、X向风速传感器（2）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与X向差压计（5）的输入端连接，X向差压计（5）的输出端与工业控制机（14）连接，Y向风速传感器（3）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与Y向差压计（6）的输入端连接，Y向差压计（6）的输出端与工业控制机（14）连接，Z向风速传感器（4）上的全压信号输出口和静压信号输出口分别与Z向差压计（7）的输入端连接，Z向差压计（7）的输出端与工业控制机（14）连接；

第三步、工业控制机（14）分别采集X向差压计（5）中的差压信号和另一X向差压计（11）中的差压信号，判断两者的大小，取其中的大者作为X向的风速风向差压信号；工业控制机（14）分别采集Y向差压计（6）中的差压信号和另一Y向差压计（12）中的差压信号，判断两者的大小，取其中的大者作为Y向的风速风向差压信号；工业控制机（14）分别采集Z向差压计（7）中的差压信号和另一Z向差压计（13）中的差压信号，判断两者的大小，取其中的大者作为Z向的风速风向差压信号；

第四步、工业控制机（14）根据第三步确定的X向的风速风向差压信号、Y向的风速风向差压信号和Z向的风速风向差压信号，分别计算出X向的风速、Y向的风速和Z向的风速，然后将计算出的X向的风速、Y向的风速和Z向的风速进行矢量合成即得到三维空间的风速和风向。