[发明专利]用于确定在大气中的声速或风速矢量的至少一个分量的超声波测风仪和方法

权利要求书

1.一种用于确定声速和/或风速矢量的至少一个分量的超声波测风仪(7)，其带有至少一个至少有时作为发射器工作的具有用于发射声波的声发射面的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)和至少一个至少有时作为接收器工作的具有用于至少部分接收所发射的声波的声探测面的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)且带有评估单元，该评估单元在基于获取的行进时间的情形下确定所述声速和/或风速矢量的至少一个分量，声波在处在至少一个发射器的声发射面与至少一个接收器的声探测面之间的测量段上为了经过该测量段需要所述行进时间，

其特征在于，至少有时作为发射器和/或作为接收器工作的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)以下述方式布置：提供至少一个相对于地表大致垂直的被用于确定垂直风分量的测量段和至少一个倾斜的非水平定向的用于确定风的水平分量的测量段，并且垂直于所述声发射面的表面定向的射束轴与相应所形成的测量段的轴线不再一致，其中三维的风矢量利用三个非共平面地布置的测量段来确定。

2.根据权利要求1所述的超声波测风仪，其特征在于，所述声发射面和/或所述声探测面具有膜片。

3.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，所述发射器和/或所述接收器至少有时可被加热。

4.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，在带有第一声发射面的第一发射器与带有第二声探测面的至少一个第二接收器之间形成相对于垂线倾斜的第二测量段，且所述评估单元在基于所述声波为了经过所述第二测量段所需要的获取的行进时间的情形下确定所述声速和/或所述风速矢量的至少一个分量。

5.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，所述评估单元如此地实施，即使得取决于风向从至少两个用于确定所述声速和/或所述风速矢量的至少一个分量的测量段的组中考虑一个测量段。

6.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，所述评估单元如此地实施，即使得确定所述风速矢量的至少一个垂直分量。

7.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，所述评估单元如此地实施，即使得确定所述风速矢量的至少一个分量的平均值。

8.根据权利要求1或2所述的超声波测风仪，其特征在于，所述评估单元如此地实施，即使得分别确定所述风速矢量的三个分量。

9.一种用于确定声速和/或风速矢量的至少一个分量的方法，在该方法中以至少一个至少有时作为发射器工作的带有声发射面的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)发射声波且以至少一个至少有时作为接收器工作的带有声探测面的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)接收所发射的声波，且在该方法中以评估单元在基于获取的行进时间的情形下确定所述声速和/或所述风速矢量的至少一个分量，声波在处在至少一个发射器的声发射面与至少一个接收器的声探测面之间的测量段上为了经过该测量段需要所述行进时间，

其特征在于，至少有时作为发射器和/或作为接收器工作的声换能器(1,2,3,4,5,6,15,16)以下述方式布置：在发射器的声发射面与接收器的声探测面之间的至少一个第一测量段近似垂直于地表布置，并且在发射器的声发射面与接收器的声探测面之间的至少一个第二测量段对此倾斜地布置，其中所述第一测量段用于确定垂直风分量并且所述第二测量段用于确定水平风分量，并且所述发射器以下述方式布置：垂直于所述声发射面的表面定向的射束轴与相应所形成的测量段的轴线不再一致，其中三维的风矢量利用三个非共平面地布置的测量段来确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，确定所述风速矢量的垂直分量。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，确定所述风速矢量的至少一个分量的平均值。