什么是声波风速计？(a sonic anemometer?)

声波风速计是一种利用固态超声波传感器测量风速的仪器。它被设计为在相对的换能器之间发射超声波脉冲，以便测量风介质对声振动机械能的影响。声波风速计通过成对或多对路径上脉冲传输时间的电子监控，检测风力和方向，并可以推断其他读数，如温度和大气变化。...

Sonic anemometer technology can assess wind availability for potential wind power sites.

声波风速计是一种利用固态超声波传感器测量风速的仪器。它被设计为在相对的换能器之间发射超声波脉冲，以便测量风介质对声振动机械能的影响。声波风速计通过成对或多对路径上脉冲传输时间的电子监控，检测风力和方向，并可以推断其他读数，如温度和大气变化。

脉冲传输的测量可以在一维、二维或三维流动中检测到。分辨率由传感器之间的路径长度决定，通常约为4英寸（约10厘米）至8英寸（约20厘米）。声波风速仪设备甚至可以进行湍流测量，其时间分辨率为20赫兹（Hz）或更高。

由于声速会受到温度的影响，这些仪器可以起到温度计的作用，尽管人们知道雨水会改变声速。由于缺少活动部件，因此它们适合在天气恶劣的位置使用，如气象站、浮标，以及其他海洋和航空航天场所。在设计中，它们可以固定在支架、电杆或其他支撑结构上。

各种元素的测量结合在一起，使得声波风速计能够正常工作；这些包括放置在相对罗盘点上的传感器面之间的间隙长度；音速；气流速度；以及超声波脉冲到达对面换能器所需的可变时间。该仪器比较脉冲的速度，例如，分别从北到南和从南到北。逆风传播的脉冲比顺风传播的脉冲来得晚；比较了两种测量方法，并计算了风速。一些仪器还允许在零风速的天气条件下进行诊断，以检查机器的功能。它们有时配备湿度计、气压计和数据记录器，用于分析湿度和气压。。

声波风速仪技术的另一个关键方面是其物理特性的鲁棒性。针对特殊的放置条件，存在各种设计。例如，为盐水制造的仪器被设计成耐腐蚀的，这比传统的杯形和叶片式风速计有显著的优势。一种能够测量从风力条件的微小变化到太阳能加热引起的大范围变化的技术几乎适用于任何环境。

另一些则是为了在极端温度和高风速下生存。自动加热功能保护它们免受冰冻。声波风速计也被开发用于承受危险的人口环境，如工业场地、海上钻井平台、北极站和远洋船只。

在现场应用中，除了气象站监测之外，声波风速计技术还有其他用途。这些仪器适用于污染控制、建筑安全、农业和许多其他环境。他们通过评估风电场规划的全年风力可用性，为风力涡轮机提供了小规模模拟。此外，它们还协助航空气象、能源和灾害控制。这些设备还可用于城市、环境和土木工程环境中的大量应用，以及风况分析为决策提供重要元素的地方。。