超声波传感器在矿井中的风速测量应用

      为了了解井巷各处的风速是否符合我国矿山安全规程规定，所需风量能否满足要求，在矿井主要风巷（总进风巷、总回风巷、主 要进风巷和主要回风巷），采区进风巷、回风巷，采掘工作面进风  巷、回风巷等处都要定期测风速。测风速工作是矿井通风管理的重要内容。

为了准确地测定风速，在矿井主要井巷，采区进风巷、回风巷均应设测风站。测风应在测风站内进行；在无测风站的巷道测风要 选择一段没有漏风或漏风小、无杂物堆积、井架齐全、断面变化不  大的直线巷道，作为测风点进行测风速。由于巷道断面内各点的风速不同，为了测得平均风速，在进行测风速时，应采用线路法或定点法。

   (1)测风速人员在一定的时间内、在巷道断面内、按照一定的路线匀速移动风表测风，这种方法称为线路法。根据巷道断面大小的不同，可选择不同的测风路线。

(2)将巷道断面分为若干小块，在每一个小块中心布置测点，使用风表用相等的时间进行风速测定，然后计算出平均风速，这种方法称为定点法，根据巷道断面大小的不同，可划分为不同数目的小块。

断面大，划分的小块数目就图定点法测风速的测点布置应多些；反之，可以少些。一般来说，布置的测点越多，测出的风速就越准确。

随着新能源节能环保的发展，风速传感器，风速仪器使用越来越频繁，风速传感器作为一种典型的传感器，主要是将空气的流动速度变量转换成有一定对应关系的输出信号的装置。被广泛应用于煤矿井下具有瓦斯爆炸危险的各矿井通风总回风巷、风口、井下主要测风站、扇风机井口、掘进工作面、采煤工作面等处，以及相应的矿产企业。

矿井风速的监测是保证矿井安全生产的重要因素,矿井的工作条件特殊,工作环境复杂,风速测量在矿井安全中是一项重要内容,风速传感器可连续监测上述地点的风速、风量大小，能够对所处巷道的风速风量进行实时显示，是矿井通风安全参数测量的重要仪表。在风速测量中，比较精确的有超声波风速传感器。

传统的风速计有旋转的机械部分。这些移动的部分容易使得传感器损坏，超声波传感器设计在于避免任何的机械部分被损坏，确保更可靠的操作。此外超声波传感器有着长期的稳定性而不需要维护。

这是一种低成本、高精度、高稳定性的风速传感器。该系统能实时精确地提供井下风速风量数据，可遥控设置，多样性输出接口便于传感器与基站的接入。它的原理是利用超声旋换能器来获取风速，欧赛龙公司就在这方面研发和应用多年，在风速测量技术上有着独到的见解。

声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大；风速仪检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。

由于没有机械转动部件，不存在机械磨损、阻塞、冰冻等问题，同时也没有“机械惯性”，可捕捉瞬时的风速变化，不仅可测出常规风速(平均风速) ，也可测得任意方向上的风速分量，尤其可测出风速中的高频脉动成分。

     有关风速测量相关应用技术，请咨询欧赛龙的工程师，会得到更多的启发。