聲源體(ti)發生振動引發它(ta)周圍的空氣產生交(jiao)替(ti)地壓(ya)縮(suo)與膨(peng)脹，並逐漸向外(wai)傳播，從而形成聲波，它(ta)的單位為(wei)赫(he)茲(Hz)。一般地來說，人(ren)類耳所能聽見的聲波頻率(lv)大約在(zai)20-20000Hz，我們將低於20Hz的聲波，叫做次聲波，超過20000Hz的聲波，叫做超聲波。

超聲波頻率(lv)高且(qie)功率(lv)大，其能量比一般聲波大得(de)多，而且(qie)其波長短(duan)，衍射不嚴重，具(ju)有良(liang)好的定向性，所以在(zai)工業與醫學(xue)上被廣泛應用，如我們熟知的超聲波洗(xi)牙，如在(zai)工廠(chang)中利用超聲波進行切削、焊接、鑽孔等，今天我們來說一說在(zai)氣象監測中超聲波如何(he)監測風速風向的。

用發送(song)超聲波脈衝，測量接收端的時間或(huo)頻率(lv)(多普勒變換)差別來計算風速和風向的測量儀器我們稱之為(wei)超聲波風速風向變送(song)器，它(ta)是超聲波檢測技術在(zai)氣體(ti)介質中的一種(zhong)應用。聲音在(zai)空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加；若超聲波的傳播方向與風向相同，它(ta)的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風向相反，它(ta)的速度會變慢(man)。因此，在(zai)固定的檢測條件(jian)下，超聲波在(zai)空氣中傳播的速度可以和風速函數對應，通(tong)過計算即可得(de)到精確(que)的風速和風向。

據曆史記(ji)載(zai)我國(guo)在(zai)很早的時候，就已經(jing)開始(shi)對風速風向進行監測，比較著名(ming)的有晉代的“相風木烏”及唐朝常(chang)用的“五兩”，它(ta)們都(du)屬於簡易(yi)型風向儀。現(xian)在(zai)隨(sui)著科技的發展(zhan)，在(zai)氣象監測中常(chang)用的風速風向監測儀有箭頭式風向變送(song)器、三杯式風速變送(song)器以及超聲波風速風向變送(song)器。

MINI超聲波2參數

旋(xuan)翼(yi)式風向變送(song)器和三杯式風速變送(song)器都(du)采(cai)用機械式結構(gou)設計，存(cun)在(zai)轉動部件(jian)，監測前(qian)需(xu)要低風速啟動，若風速低於啟動值(zhi)將不能驅(qu)動螺旋(xuan)槳或(huo)者風杯進行旋(xuan)轉，就不能進行監測；而且(qie)因其存(cun)在(zai)活動的部件(jian)，容易(yi)產生磨損，並受到惡劣(lie)天氣的損害。

超聲波風速風向變送(song)器與傳統的機械式風速風向變送(song)器相比，具(ju)有以下四大優點(dian)：一無(wu)慣性測量，無(wu)啟動風速限製零風速工作，360°全(quan)方位無(wu)角(jiao)度限製，能夠同時獲(huo)得(de)風速和風向數值(zhi)；二采(cai)用一體(ti)式結構(gou)設計，整(zheng)體(ti)無(wu)移動部件(jian)，外(wai)殼采(cai)用工程塑(su)料材(cai)質，磨損小，使用壽命長；三是采(cai)用隨(sui)機誤差識(shi)別技術，大風下也可保證測量的低離散(san)誤差，使輸出(chu)更平穩；四是設備不需(xu)要現(xian)場(chang)校(xiao)準和維護。

超聲波風速變送(song)器是一種(zhong)較為(wei)先進的測量風速風向的儀器，它(ta)很好地克服了機械式風速風向傳感器的缺陷(xian)，被應用越來越多的行業中用於氣象中監測風速風向。