如何测量风速和风向，其实在古代很早就已经出现，著名的诸葛亮借东风火烧壁，就是因为有效的掌握了风向和风速方面的知识，从而取得了军事的重大胜利。  作为一种对天气测量的设备，用来测量风的方向在大小的的风速传感器和风向传感器在各行各业也得到了广泛的应用，下面我们就看看这两种设备。 风向传感器 风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。  通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向。通常有以下三类： 电磁式风向传感器：利用电磁原理设计，由于原理种类较多，所以结构也有所不同，目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件，其测量精度得到了进一步的提高。 光电式风向传感器：这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件，并且使用了特殊定制的编码编码，以光电信号转换原理，可以准确的输出相对应的风向信息。 电阻式风向传感器：这种风向传感器采用类似滑动变阻器的结构，将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°，当风向标产生转动的时候，滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动，而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。 风速传感器 风速传感器是一种可以连续测量风速和风量（风量=风速x横截面积）大小的常见传感器。 风速传感器大体上分为机械式（主要有螺旋桨式、风杯式）风速传感器、热风式风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。  螺旋桨式风速传感器工作原理 我们知道电扇由电动机带动风扇叶片旋转，在叶片前后产生一个压力差，推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反，对准气流的叶片系统受到风压的作用，产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式速传感器通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转来测量风速，螺旋桨一般装在一个风标的前部，使其旋转平面始终正对风的来向，它的转速正比于风速。  风杯式风速传感器工作原理  风杯式风速传感器，是一种十分常见的风速传感器，最早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。 当风从左方吹来时，风杯1与风向平行，风对风杯1的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零。风杯2与3同风向成60度角相交，对风杯2而言，其凹面迎着风，承受的风压最大；风杯3其凸面迎风，风的绕流作用使其所受风压比风杯2小，由于风杯2与风杯3在垂直于风杯轴方向上的压力差，而使风杯开始顺时针方向旋转，风速越大，起始的压力差越大，产生的加速度越大，风杯转动越快。  风杯开始转动后，由于杯2顺着风的方向转动，受风的压力相对减小，而杯3迎着风以同样的速度转动，所受风压相对增大，风压差不断减小，经过一段时间后（风速不变时），作用在三个风杯上的分压差为零时，风杯就变作匀速转动。这样根据风杯的转速（每秒钟转的圈数）就可以确定风速的大小。 当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动，通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。目前新型转杯风速表均是采用三杯的，并且锥形杯的性能比半球形的好,当风速增加时转杯能迅速增加转速，以适应气流速度，风速减小时，由于惯性影响，转速却不能立即下降，旋转式风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高的成为过高效应（产生的平均误差约为10%）。 热式风速传感器工作原理 热式风速传感器以热丝（钨丝或铂丝）或是以热膜（铂或铬制成薄膜）为探头，裸露在被测空气，并将它接入惠斯顿电桥，通过惠斯顿电桥的电阻或电流的平衡关系，检测出被测截面空气的流速。热膜式风速传感器的热膜外涂有极薄 的石英膜绝缘层，以便和流体绝缘，并可防止污染，可在带有颗粒的气流中工作，其强度比金属热线丝高。  当空气温度稳定不变时，热丝上的耗电功率等于热丝在空气中瞬时耗去的热量。热丝电阻随温度而变化，热线的电阻和热线温度在通常温度范围（0～300 ℃）之内，表现为线性关系。放热系数与气流速度有关，流速越大，对应的放热系数也越大，即散热快；流速小，则散热慢。 热式风速传感器所测气流速度是电流与电阻的函数。将电流（或电阻）保持不变，所测气流速度仅与电阻（或电流）一一对应。 热线式风速传感器有恒流与恒温两种设计电路。恒温式热线风速传感器较为常用。恒温法原理是测量过程中保持热丝温度恒定，使电桥平衡，此时热丝电阻保持不变，气流速度只是电流的单值函数，根据已知的气流速度与电流的关系可求得通过末端装置的气流速度。恒流式热线风速传感器在测量过程中保持流经热丝的电流值不变。当电流值不变时，气流速度仅仅与热丝电阻有关。根据已知的气流速度与热丝电阻的关系可求得通过风速传感器的气流速度。  热线式风速传感器可测量脉动风速。恒流式风速传感器热惯性较大，恒温式风速传感器的热惯性相对较小，具有较高的速度响应。热线式风速传感器的测量精度均不很高， 使用时要注意温度补偿。 皮托管风速传感器工作原理  皮托管，又名“空速管”，“风速管”，是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名。  用实验方法直接测量气流的速度比较困难，但气流的压力则可以用测压计方便地测出。它主要是用来测量飞机速度的，同时还兼具其他多种功能。因此，可用皮托管测量压力，再应用伯努利定理算出气流的速度。皮托管由一个圆头的双层套管组成（见图），外套管直径为D，在圆头中心O处开一与内套管相连的总压孔，联接测压计的一头，孔的直径为0.3～0.6D。在外套管侧表面距O约3～8D的C处沿周向均匀地开一排与外管壁垂直的静压孔，联接测压计另一头，将皮托管安放在欲测速度的定常气流中，使管轴与气流的方向一致，管子前缘对着来流。当气流接近O点处，其流速逐渐减低，流至O点滞止为零。所以O点测出的是总压P。其次，由于管子很细,C点距O点充分远，因此C点处的速度和压力已经基本上恢复到同来流速度V和压力P相等的数值,因而在C点测出的是静压。对于低速流动（流体可近似地认为是不可压缩的）,由伯努利定理得确定流速的公式为：  根据测压计测出的总压和静压差P-P，以及流体的密 度ρ,可以按照式（1）求出气流的速度。 超声波风速传感器工作原理  超声波风速传感器的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。由于声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。假如超声波的传播方向与风向相同，那么它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，那么它的速度会变慢。所以，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；风速传感器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。  超声波风速传感器它具有重量轻、没有任何移动部件、坚固耐用的特点， 而且不需维护和现场校准，能同时输出风速和风向。客户可根据需要选择风速单位、 输出频率及输出格式。也可根据需要选择加热装置（在冰冷环境下推荐使用）或模拟输出。可以与电脑、数据采集器或其它具有RS485或模拟输出相符合的采集设备连用。如果需要，也可以多台组成一个网络进行使用。  超声波风速风向仪是一种较为先进的测量风速风向的仪器。由于它很好地克服了机械式风速风向仪固有的缺陷， 因而能全天候地、长久地正常工作，越来越广泛地得到使用。它将是机械式风速仪的强有力替代品。 风向风速传感器的应用 风向传感器和风速传感器虽然是两种完全独立的传感器，但大多数情况下，这两种传感器是整合在同一测量设备中，通过综合处理数据信息，共同发挥作用的。 风向风速传感器在气象领域的应用 在气象领域，通常需要对许多种自然现象进行观察，如风速与气象的变化，当然还有风向的变化，对于风向的测量工作，现在基本是使用风向仪或者风向传感器设备来解决这个问题。 地面风向变化的测量：在沙漠、高原地区的风沙治理工作中，通常人们需要注意气流流动的速度与风向的变化，这样可以掌握到更多的气象数据，一边制定更完善的治理方案，所以在整个过程中用到风向传感器这种气象设备。 海洋风暴预警：可以说海洋气象预警系统是风向传感器在气象领域重要应用之一，它为海洋气象预警系统提供的风向变化数据，是预测台风覆盖范围以及“运行”轨迹的重要参数之一。 风向风速传感器在船舶领域的应用 作为船舶上重要的安全设备，风向风速仪传感器在船舶上的应用显得尤为重要。在航行中，它能够提供准确的风向和风速信息，帮助船长和船员判断船舶受风情况，做出相应的决策。同时，在航行中，准确的风向和风速信息也能够帮助船长和船员进行节油减耗、提高生产效率等方面的工作。风向风速传感器在煤矿领域的应用 安装在矿井中的通风设备，往往型号不一，而且其工作功率也有着较大的差别，所以需要使用风速传感器设备对各个通风道的风速值进行监视，防止某个位置的通风率过低而出现的有害气体浓度过高的现象出现。  其实为了确保各大、中、小型煤矿生产工作安全的进行，根据相关规定，在煤矿中应该安装风速传感器设备，在每一个采矿区、翼回风巷以及总回风巷都应该设置风速传感器设备，而掘进工作面就属于采矿区的一部分，因此掘进工作面，是需要安装风速传感器的。 其实在掘进面中需要安装风速传感器还有一个主要的原因，就是通常煤矿中的甲烷、一氧化碳、瓦斯等有害气体往往从掘进面出现的概率最大，甚至有些气体在地下形成的“气室”中的气体直接就是一些有害性气体，因此煤矿中需要在每个位置都安装风速传感器并连接通风设备。 风向风速传感器在风力发电领域的应用 现代化的大型风力发电机为了能够更好的利用风力资源，通常叶轮方向的控制已经不是用尾翼进行的，而是通过风向传感器来完成这个角度的控制，通常风向传感器 需要安装在风电机组顶部，但需要防止叶轮阻碍传感器进行测量，如果传感器的高度达到一定程度的时候，人们还需要注意对发电机组以及传感器进行防雷、防漏电处理。  通常风力场附近安装的风向传感器有以下两个主要用途： 1、保障风力发电机叶片可以实时正对风向角，确保事实都在正常工作状态。2、在风电场附近的气象站设备上的风向测量仪器可以确保大风天气不会对风电机组构成威胁。 风向风速传感器在塔式起重机领域的应用  通常，为了确保建筑工程的进行，大多数的塔式起重机通常都会安装风速传感器设备，它的存在可以让起重机在大风影响起重机工作的时候，发出报警，但是当大风已经开始影响起重机工作的时候，往往就需要注意风向的变化，这样才能针对不同风向的风做出应对措施，所以部分起重机上面已经使用了风向传感器设备。 风向风速传感器在空调及通风设备领域的应用 变风量末端装置是变风量空调系统的主要设备之一。风速传感器又是变风量末端装置的关键部件，因此，风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制质量。目前，我国及欧美各厂家的变风量末端装置均采用皮托管式风速传感器，而日本各厂家多不采用皮托管式风速传感器。  风向风速传感器在航空领域的应用  飞机上的“空速管”是一种典型的皮托管风速传感器，是飞机上极为重要的测量工具。它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。当飞机向前飞行时，气流便冲进空速管，在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。飞机飞得越快，动压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快，也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。这盒子是密封的，但有一根管子与空速管相连。如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示，这就是最简单的飞机空速表。  空速管测量出来的静压还可以用来作为高度表的计算参数。如果膜盒完全密封，里面的压力始终保持相当于地面空气的压力。这样当飞机飞到空中，高度增加，空速管测得的静压下降，膜盒便会鼓起来，测量膜盒的变形即可测得飞机高度。这种高度表称为气压式高度表。  空速管测量出来的速度并非是飞机真正相对于地面的速度，而只是相对于大气的速度，所以称为空速。如果有风，飞机相对地面的速度（称地速）还应加上风速（顺风飞行）或减去风速（逆风飞行）。 随着现代科学技术的开展，诸如激光等一些新式的风速传感器也开始在风速检测中运用。相信不久的将来，各种新式的风向风速传感器会越来越多地应用在建筑机械、铁路、港口、码头、电厂、气象、索道、环境、温室、养殖等各个领域。 

近日，玛瑞泰科风速风向传感器成功中标国内知名港机供应商2024年度风速仪采购计划！交通运输部对于港口作业机械防风装置有强制性要求，而传统意义的风杯式传感器存在量程低、精度差的缺陷，而我司自研自产的小型螺旋桨风速风向传感器全面弥补国内无小型高精度机械风传感器的空白，在提升港机产品品质、作业效率和安全性方面迈出了坚实有力的国产化替代步伐！小型风速风向传感器小型风速风向传感器是用来测量水平风场的风速和风向数据的标准化仪器。本产品为螺旋桨式一体风速风向传感器，具有体积小、量程大、重量轻、精度高、耐腐蚀等特点。可广泛应用于海洋气象监测、交通气象监测、农林牧副气象监测、极地气象监测、光伏环境监测、风力发电气象监测等领域。关于我们青岛玛瑞泰科科技有限公司是山东省第四届“创业齐鲁•共赢未来”高层次人才创业大赛（团队类）获奖项目成果转化成立的科创企业，注册资本1000万元。公司业务主要面向海洋信息工程、环境气象监测等领域，研发团队依托哈尔滨工业大学高端平台开展海洋声学技术、海洋仪器、环境气象监测设备研发，开发了多种具有自主知识产权的仪器装备，打破了国外垄断和技术封锁，可广泛应用于气象监测、海洋环境监测、水下通信、海洋地质勘探、海水养殖、拖网捕捞等领域，致力于成为海洋信息工程领域的领航者，海洋仪器生态的构建者。

随着社会和科学技术的不断进步，我国航空事业得到飞速发展，乘坐飞机已经成为人们出行首选的交通方式之一，我国也逐步由民航大国转变为民航强国。然而，尽管有许多新技术应用在民航领域，但航班延误仍屡见不鲜，影响航空安全的事件也偶有发生，导致这些问题的原因并不是技术不够成熟，而是在于一种对民航安全极为不利的因素——气象因素。  恶劣的气象条件是造成航班延误甚至影响航空安全的主要因素，据国际飞行事故统计显示，在飞行事故中由气象因素导致的事故约占总数的三分之一，特别是低能见度、大风等复杂气象因素对乘客的生命财产安全构成严重威胁。因此，为防止复杂多变的恶劣天气威胁到航空安全，民航局颁布了多部关于气象的规范，各机场也加大了对气象传感器观测设备的投入。目前，民航外场气象传感器观测设备已经成为民航乃至通航机场最重要的设备之一。《民用航空机场气象台建设指南》中要求，每条跑道应配置自动气象观测设备。《民用航空自动气象观测系统技术规范》中指出，民用航空自动气象观测系统传感器包括：风向传感器、风速传感器、气压传感器、气温传感器、湿度传感器、雨量传感器、云高仪、大气透射仪或前向散射仪、背景光亮度传感器等。通过以上气象传感器观测获取机场周边的风向、风速、气压、气温、湿度、降水、云高、能见度等信息，将数据解算并上传至气象观测资料处理系统后发送至飞行员、塔台、机务等相关人员。使用外场气象传感器观测设备收集的气象信息可严密监测机场周边天气情况，可提前做好准备工作，并预先制定各种应急预案，尽可能降低恶劣天气对航班运行的影响，确保航空安全运行。 

近日，出席省政协十三届二次会议的住青省政协委员在圆满完成会议各项议程后，乘火车返回青岛。会议期间，住青省政协委员听取和审议了省政协常委会工作报告，听取并讨论了省政府工作报告及其他有关报告，积极协商建言。住青省政协委员认真撰写提案，内容涉及以优质法律服务助力全省对外贸易高质量发展、加强交叉学科融合建设、实施绿色低碳“蓝色粮仓”建设、支持民营企业“走出去”发展、加快促进旅居康养高质量发展等方面。大家纷纷表示，要深入学习贯彻党的二十大精神，锚定“走在前、开新局”，认真学习宣传、贯彻落实省两会精神，积极履职尽责，主动担当作为，紧紧围绕建设绿色低碳高质量发展先行区、推进 “三个十大”行动、塑造“十个新优势”，努力在服务中心大局上取得新成效，在推动重大战略实施上体现新作为，在增进民生福祉上展现新担当，助推中国式现代化山东实践，奋力开创现代化强省建设新局面。市政协副主席陈大维到火车站迎接委员返青。

近日，青岛玛瑞泰科科技有限公司研发的XFC2-2S、XFC2-2H、DEC1-1M三款螺旋桨式风速风向传感器通过极限测风能力测试。其中，XFC2-2S型风速风向传感器顺利通过90米/秒国家级气象风洞测试，填补国内技术和产品空白。螺旋桨风速风向传感器的工作原理是通过风力来驱动螺旋桨旋转，将螺旋桨转速转换为电信号进行风速计算，因此，抗风能力至关重要。本次测试对三款产品进行了极限测风能力测试，其中XFC2-2S产品能够承受90米/秒以上的风速，风速测量误差达风速示值的1%，测试完成后传感器外观无损坏，所有结构件、零部件均未出线裂纹和其他机械损伤。XFC2-2H和DEC1-1M产品在80米/秒风速下稳定30秒后外观完好无损，测试完成继续通电后传感器工作正常。螺旋桨风速风向传感器具有抗强阵风、耐海洋性气候、测风范围宽、空气动力性能好、工作稳定可靠、使用方便等特点，在陆地气象监测、海洋环境监测、森林消防、风电等领域具有广泛应用。目前，高端螺旋桨式风速风向传感器产品基本被美国、日本等品牌垄断。青岛研发的系列产品，将有力填补国产高端风速风向传感器市场。（青岛日报/观海新闻记者  李勋祥）信息来源 | 青岛日报

5月17日，2024中国气象现代化建设科技博览会（CMHE2024）在深圳国际会展中心圆满落幕。来自全国各地的参展商、行业顾客齐聚一堂，共同见证了这场科学与技术的盛宴。展会期间，我们接待了来自全国各地的客户，全面展示了螺旋桨式风速风向传感器、报警仪、风速仪等产品，让更多客户近距离感受了玛瑞泰科的品牌魅力。展会现场，团队成员积极与客户交流和探讨，风系列产品得到了客户的肯定。通过互动，玛瑞泰科更加深入地了解了市场的真实需求和行业的最新动态，并且获得了关于产品改进和服务的宝贵意见和建议。这些反馈将会成为未来我们的产品研发和市场布局的重要指导。展会虽已落幕，但玛瑞泰科的故事仍在继续。我们也将积极关注市场动态和客户需求，不断调整和优化产品，提供更加优质的产品和服务。感谢各位朋友的赴约与支持！

1、传感器根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 要进行一个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。    在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。 2、传感器灵敏度的选择      通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的厂扰信号。      传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、传感器频率响应特性      传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好。  传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。      在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。4、传感器线性范围      传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。      但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。5、传感器稳定性      传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。  传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。    在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。6、传感器精度      精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。      如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。      对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。

近日，第二届山东省风电产业发展论坛暨《山东省海上风电装备发展白皮书（2023）》发布会在济南召开。会议由省风电产业链联盟、省新能源产业协会联合主办，省工业和信息化厅领导出席会议，有关地方市工业和信息化局、发展改革局、风电产业园以及国电投、华能、华润、金风科技、蓬莱大金等80余家联盟成员单位代表，共计100余人参加会议。青岛玛瑞泰科科技有限公司受邀参加本次论坛。大会以“驭风逐浪，链动未来”为主题，青岛玛瑞泰科科技有限公司总经理韩纪政向大会做了《数智化风速风向传感器在风电行业中的创新应用》的专题报告，报告涉及当前风电行业装备现状、玛瑞泰科风速风向传感器的独特优势等内容，重点就玛瑞泰科新型数智化测风装备对于提升风场产能、推动风电装备更新迭代、助推海上风电产业发展的积极作用等方面进行了汇报，积极为我省全面落实“双碳”战略目标献计献策。