[发明专利]适用于低气压下的热膜风速风向测量系统

摘要

本发明提出了一种适用于火星等极低气压环境下风速测量系统，其包括加热棒，套管，多组热电偶热端，公用冷端及相应引线，加热用电源，压力传感器，数据采集模块，风速计算模块组成，在低气压下，通过恒热流方式控制加热棒对套筒进行加热，使用采集模块测量传感器表面均匀分布的多个热电偶温差，并结合当前绝对压力以计算当前的风速、风向信息。相对于现有工业用风速传感器，本发明可以直接工作于低气压下，且具有风速、风向的同步测试能力，结构简单，可靠性高。

主权项

1.适用于低气压下的热膜风速风向测量系统，主要包括风速传感器部分、薄膜规压力传感器，数据采集模块，加热用电源，风速换算模块，其中风速传感器部分包括加热棒、外套筒、多组热电偶热端和公共的热电偶冷端，外套筒套设在加热棒外周上，多组热电偶热端固定在外套筒的外表面上，多组热电偶热端通过热电偶材料A分别连接到数据采集模块的毫伏测量通道+端，公共热电偶冷端放置于低气压环境流场中，并通过热电偶材料B分别连接到多组热电偶热端上，公共热电偶冷端通过公共的热电偶线连接到数据采集模块的毫伏测量通道‑端，薄膜规压力传感器与数据采集模块的4‑20mA通道连接，在测试中，通过加热用电源对加热棒施加恒功率的热流，热量通过外套筒传递至套筒外侧，受风速对流的影响，套筒表面必然存在温度梯度，即均匀分布的多组热电偶上的温度，通过数据采集模块对其上的多组热电偶及一套薄膜规压力传感器进行采集、变送后，由风速换算模块根据标定数据进行插值，计算出当前环境下的风速度、风向。