[发明专利]一种涡街风速计

说明书

技术领域

本发明涉及一种风速计，具体涉及涡街风速计。 

背景技术

风速仪表属于安全防护、环境监测类的计量仪表，是我国计量法规定的强制性检定计量器具。目前，气象台站最常用的为风杯风速计，它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。另一种旋转式风速计为旋桨式风速计，由一个三叶或四叶螺旋桨组成感应部分，将其安装在一个风向标的前端，使它随时对准风的来向。桨叶绕水平轴以正比于风速的转速旋转。 

但是，这类旋转型风速计存在很多问题以及弊端，由于可能高速旋转而不允许在可燃性气体环境中使用，风速计探头置于可燃性气体中可能导致火灾甚至爆炸；在使用中，如遇风速计散发出异常气味、声音或冒烟，或有液体流入风速计内部，很容易造成电击、火灾和损坏风速计的危险；将探头和风速计本体暴露在雨中，极容易产生电击、火灾和伤及人身等的危险；将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方，容易导致内部器件的损坏或风速仪性能变坏。 

因此，研究一种新型的涡街风速计成为亟待解决的问题。 

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种涡街风速计，该装置最大的优点是没有任何旋转部件，没有任何裸漏的带电部件，系统更加稳定可靠。 

本发明的技术方案是：一种涡街风速计，其特征在于：包括钝体，钝体竖向设置，钝体两端分别设置有上端板和下端板，钝体上设置有 压力感应器。 

当流体流过任何钝体（相对于流线体而言，例如圆柱，方柱，三棱柱等都属于常见钝体）时，钝体的下游都会出现交替脱离的涡团，这种现象称之为Karman涡街。 

Karman涡街中涡团脱离的频率与三个因素有关，流体的性质（水、空气）、钝体本身的性质（圆柱、方柱、直径的大小等等）、来流的速度。当流体性质确定，钝体形式也确定时，涡团脱离的频率就只和来流的速度有关了。可以通过检测涡团脱离的频率来确定来流的速度。 

因为自然界风的方向是不确定的，如果采用圆柱作为涡街发生的钝体，虽然可以通过涡团频率来确定风的速度，但是风的方向是不能知道的。我们采用三个面以上类似于三角形棱柱（至少存在有三个面感受风的方向）来解决这一问题。当三角形棱柱固定后，如果风的方向发生变化，棱柱三个面上的平均压力也会随之变化，可以利用三个面上平均压力关系来确定风的方向。对于三角形棱柱这种非轴对称钝体，前面所说的涡团频率与风速的关系还与钝体和风向的相对角度有关。因此，必须要首先通过至少三个面上的压力来去定风的方向，然后利用这个方向下的涡团频率与风速的关系，才可进一步确定风速。 

本发明还在于，钝体为多边形棱柱或者圆柱。 

本发明还在于，多边形棱柱的每一个面上均设置有一个压力感应器。 

本发明还在于，多边形棱柱的每一个面上均设置有多个压力感应器。 

本发明还在于，圆柱每一个固定角度区域设置有一个压力感应器。 

本发明还在于，钝体为三棱柱或者四棱柱。 

本发明还在于，钝体为正三棱柱体。 

本发明还在于，钝体两端分别嵌入上端板和下端板内，或者钝体两端分别穿过上端板和下端板。 

本发明还在于，上端板或/和下端板为圆形端板。 

本发明还在于，上端板的下表面或/和下端板的上表面截面形状呈维多辛斯基曲线布置。 

本发明还在于，上端板的下表面或/和下端板的上表面靠近钝体的部位呈维多辛斯基曲线布置，远离钝体的边缘部分呈椭圆弧线布 置。 

本发明还在于，上端板或/和下端板的直径大于钝体宽度的5倍。 

本发明还在于，上端板或/和下端板在钝体上的位置可以调整，可改变上端板与下端板间有效钝体的长度。 

本发明还在于，钝体由刚性支柱和柔性壁体组合而成，刚性支柱设置在柔性壁体之间的转角部位，柔性壁体整体为压力感应器。 

本发明还在于，钝体的外表面竖向成弧形设置。 

本发明还在于，弧形外表面向外呈弧形或者向内呈弧形。 

本发明还在于，压力感应器在钝体内部呈星点状布置或者呈环形分布或者呈螺旋形分布。 

本发明还在于，压力感应器在钝体外部呈星点状布置或者呈环形分布或者呈螺旋形分布。 

本发明还在于，钝体为中空体或者实心体。 

本发明还在于，中空体或者实心体的钝体的外表面还设置有一层包裹流体的薄膜，包裹流体的薄膜整体为压力感应器。