二维超声波风速风向测量方法

摘要

本发明公开了一种二维超声波风速风向测量方法，即采用四个具有超声波收发功能的超声波探头，两两相对构成超声波探头对TDew和TDsn，各超声波探头对中的两个超声波探头分别发送和接收超声波信号，分别测量获取探头接收到来自对方的超声波传播延迟时间，TDsn超声波探头对的超声波传播延迟时间为Tsn和Tns，TDew超声波探头对的超声波传播延迟时间为Tew和Twe，依据测量的超声波传播延迟时间，以及该超声波探头对中相对的两个探头的间距，测量计算得到当前的二维风速风向。本方法可以对测量二维的风速风向进行精确计算，适应恶劣环境下风速风向测量。

主权项

一种二维超声波风速风向测量方法，其特征在于：采用四个具有超声波收发功能的超声波探头，两两相对构成两个超声波探头对TDew和TDsn，各超声波探头对中的两个超声波探头分别发送和接收超声波信号，分别测量获取探头接收到来自对方的超声波传播延迟时间，TDsn超声波探头对的超声波传播延迟时间为Tsn和Tns，TDew超声波探头对的超声波传播延迟时间为Tew和Twe，依据测量的超声波传播延迟时间，以及该超声波探头对中相对的两个探头的间距，得到：d/Tsn = C + Vs             (1)d/Tns = C – Vs             (2)d/Tew = C + Ve             (3)d/Twe = C – Ve             (4)式（1）至式（4）中d为各超声波探头对中两个超声波探头之间的距离，C为当前的声速，Vs为当前风速在TDsn超声波探头对方向上的分量，Ve为当前风速在TDew超声波探头对方向上的分量,从式（1）和式（2）得到：Vs = d/2(1/Tsn‑1/Tns)       （5）从式（3）和式（4）得到：Ve = d/2(1/Tew‑1/Twe)      （6）通过式（5）和式（6），从而测量计算得到当前的二维风速风向。