1、用途及適用范圍    

GFW15礦用風速傳感器主要用于煤礦井下各種坑道，風口,扇風機井口等處的風速的檢測，以確保煤礦的安全。該傳感器主要為KJ379礦井安全監控系統配套的傳感器，也可與其他煤礦監控系統配套使用。

2、儀器特點

   *微電腦處理芯片：采用新型單片微機和高集成數字化電路，使電路結構簡單、性能可靠，便于維修調試。

*靈敏度高：高性能的傳感器元件加上儀器內部軟件的自動非線性補償使得儀器對風速的檢測具有較高的靈敏度。

*可靠性高：本儀器具有開機自檢、自動穩零、精度校正等功能，且采用紅外遙控調校，整機沒有任何調整孔，儀器的零點、精度的調整，報警值的設定以及輸出信號的設定均由紅外遙控器控制。可以避免開蓋調試，減小機械損傷，提高整機的密封性，延長了儀器使用壽命。

*穩定性好：本儀器根據卡曼渦街理論測量的風速穩定可靠。

*兼容性好：本儀器可由紅外遙控器靈活設置多種輸出信號制式，幾乎可以與國內所有類型的分站連接。

*外觀精巧、結構簡單：本儀器電路板采用貼片式焊接，外觀輕巧美觀，結構精致合理，密封性，便于安裝。

3、型號

3．1、型式：吊掛式，連續工作方式

3．2、型號及其意義：其具體含義如圖1示。

                            圖1型號含義

二、結構特征與工作原理

1、結構特征

儀器外殼采用鋅合金材料壓鑄而成，上下蓋之間采用凹凸外加密封圈緊合，具有耐腐、防爆、抗干擾等特點。銘牌為不繡鋼標牌，氣室為鍍鉻銅體。

該儀器的外觀結構平面示意圖如圖2所示

圖2   外觀結構平面示意圖

     1、殼體  2、顯示窗  3、蜂鳴器室  4、銘牌  5、電纜緊固件   6、漩渦發生體

   7、掛鉤  8、報警燈室        

2、工作原理

儀器由電源電路；超聲波調制解調電路；中央處理電路；信號輸出電路；聲光報警電路；顯示電路；遙控接收電路；數據存儲電路等組成（電原理框圖見圖3）。

                  各電路

分站電源

紅外遙控器

圖3   電原理框圖

2.1 電源電路：

穩壓電路由穩壓器M1、二極管VD001、電容C000～C003、C307～C309等組成。外接本安電源經穩壓后，給各電路供電5V，D102為電源反相集成塊7660，將＋5V電壓反相輸出－5V電壓供運算放大器D302使用。

2.2 超聲波調制原理：

根據卡曼渦節理論，在無限界流場中垂直插入一根無限長的非線性阻力體（漩渦發生體）時，則在一定的雷諾數范圍內（RED=200～50000），阻力體下游會產生兩排交替的、內旋的漩渦列，而其漩渦率正比于流速，公式表示：

                  f=St V/d

式中： f――漩渦頻率            St――常數（斯特拉哈爾數范圍為0.21）

       V――風速   d――漩渦發生體線徑

因此，只要測出f，就可求出風速V，超聲波風速傳感器就是利用超聲波被漩渦調制的原理來測定漩渦頻率的。

圖4

圖4中，A、B為一對性能相同或相近的聲頭，A為發射聲頭，B為接收聲頭，C為旋渦發生體，A發射一束連續等幅的超聲波，超聲波穿過空氣到達對面被接收，當沒有旋渦通過超聲波束時（左圖），B接收到連續等幅的超聲波信號。當旋渦與超聲波相碰時，因旋渦運動產生的內部壓力梯度，使通過的旋渦的聲能被折射和反射，結果B接收到的超聲波束幅度就減?。ㄓ覉D），在旋渦流過超聲波束后，而下一個旋渦未到達之前，超聲波立即恢復原狀，B就收到原來幅值的超聲波束。因此，只要有一個旋渦通過超聲波束，超聲波就被調制一次。通過旋渦有多少個，超聲波就被調制多少次，所以超聲波束的調制頻率就是我們要測量的旋渦頻率f 。測量的頻率信號f由89C52單片機進行平均值、瞬時值、統一化、非線性補償、修正等計算。