[发明专利]多方位超声波风速测量装置

说明书

本发明多方位超声波风速测量装置，包括超声波测风仪，超声波测风仪固定在可控制立架上，可控制立架包括固定架和安装在固定架上的可旋转的辊子，辊子的表面安装有X向气浮导轨，X向气浮导轨的表面设有X向光栅尺，X向气浮导轨上连接有Y向气浮导轨，Y向气浮导轨的表面设有Y向光栅尺，Y向气浮导轨连接有Z向气浮导轨，Z向气浮导轨的表面设有Z向光栅尺，超声波测风仪固定在Z向气浮导轨的下端。本发明多方位超声波风速测量装置，通过运动控制系统可远程控制X、Y、Z向气浮导轨的移动位置和辊子的旋转位置，完成对超声波测风仪的空间定位，从而达到多角度检测的目的。

技术领域

本发明涉及一种风速测量装置。

背景技术

目前，三杯式、转轮式、热线/热球等原理的风速仪表，只能适用于测量层流的速度，不能适用于乱流、矢流甚至多相流中流速和流量的检测，难以满足电力传输中微风扰动、洁净环境气流/气压控制、风洞中流场评估的测量需求。

现有技术中，利用微米级颗粒物作为示踪物质，采用粒子图像识别或者激光多普勒干涉的方法可以测量一定空间内高速流场三维分布，然而低速条件下粒子的跟随性无法保证测量的准确性，同时设备费用高昂，难以推广应用。

传统的风速测量仪器能够完成对空间中某一点的速度测量，但无法实现对空间中不同位置的点进行测量，即无法完成面检测。为了对空间中不同位置的点实现激光多普勒测速操作，需要在传统的风速测量仪器基础上增加定位装置，完成对测速仪的空间定位控制，从而达到多角度检测的目的。因此，设计一种能够同时测量气流速度和方向的装置，形成一整套可行的方法，是流速测量技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可测量多个方向的气流速度的多方位超声波风速测量装置。

本发明多方位超声波风速测量装置，包括超声波测风仪，所述超声波测风仪固定在可控制立架上，所述可控制立架包括固定架和安装在固定架上的可旋转的辊子和可驱动所述辊子转动的蜗轮蜗杆机构，所述辊子的表面安装有沿其长度方向的X向气浮导轨，所述X向气浮导轨在第一超声电机驱动下可沿所述棍子的长度方向左右移动，所述X向气浮导轨的表面设有X向光栅尺，所述X向气浮导轨上通过连接架连接有Y向气浮导轨所述Y向气浮导轨在第二超声电机驱动下可前后移动，所述Y向气浮导轨的表面设有Y向光栅尺，所述Y向气浮导轨通过Z向支架连接有Z向气浮导轨，所述Z向气浮导轨在第三超声电机的驱动下可上下移动，所述Z向气浮导轨的表面设有Z向光栅尺，所述超声波测风仪固定在所述Z向气浮导轨的下端。

本发明多方位超声波风速测量装置，其中所述X、Y、Z向光栅尺上均设有PMAC运动控制卡，所述蜗轮蜗杆结构和第一、第二、第三超声电机均通过自身的驱动放大器连接至工程控制计算机，所述X、Y、Z向光栅尺上的PMAC运动控制卡分别与所对应的第一、第二、第三超声电机的驱动放大器连接，同时所述X、Y、Z向光栅尺上的PMAC运动控制卡均与所述工程控制计算机连接。

本发明多方位超声波风速测量装置，通过运动控制系统可远程控制X、Y、Z向气浮导轨的移动位置和辊子的旋转位置，完成对超声波测风仪的空间定位，从而达到多角度、多方位检测的目的，可适用于乱流、矢流甚至多相流中流速和流量的检测，满足电力传输中微风扰动、洁净环境气流、气压控制、风洞中流场评估的测量需求。

下面结合附图对本发明的多方位超声波风速测量装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明多方位超声波风速测量装置的立体示意图；

具体实施方式