本发明的示例和非限制性实施例涉及用于声学风测量的风速计装置。
背景技术:
1、无论是在专业领域还是在娱乐领域,风况知识对于许多人类活动都是重要的。在此方面,风速和风向的准确和可靠的测量在诸如航空和航海作业中以及在诸如风涡轮机产生能量的工业环境中是非常重要的。在此类专业环境中,当前应用于风速和风向测量的技术中的一个涉及使用专用测量装置测量声音信号的飞行时间,专用测量装置涉及一对或多对发射器和接收器。在此类测量装置中,每对发射器和接收器可以用于提供相应的测量路径,而三个或更多个测量路径通常被认为是风速和风向的可以靠测量的要求。典型地,增加测量路径的数量导致测量的准确性和可靠性增加,而增加测量路径的数量典型地也增加了测量装置所需的部件数量,这又典型地导致测量装置的结构复杂性增加和制造成本增加。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种结构相对简单,但是仍然能够对风速和风向进行精确、可靠和稳健的测量的风测量装置。
2、根据示例实施例,提供了一种风测量装置,装置包括:罩部分和基座部分,被设置成彼此间隔开一段距离,以允许其间的气流;n个接收器的装置,设置在罩部分的面向基座部分侧上的相应位置中,相应位置用作n阶凸正多边形的相应顶点,其中n至少为三;发射器,被设置在罩部分的面向基座部侧上,处于与n个接收器中的每个距离基本上相等的位置;以及反射器组件,被设置在基座部分的面向罩部分侧上,其中反射器组件被分成n个凹形反射器部分,其中每个接收器与反射器部分中的一个反射器部分相关联,并且其中反射器组件与基座部分相对于彼此设置成使得发射器与反射器组件的中心点在空间上对准,并且接收器中的每个与相关联的反射器部分在空间上对准,其中发射器被设置成在发射器波束tx波束中朝向反射器组件发射测量信号,使得tx波束与反射器部分中的每个相遇,并且其中接收器中的每个被设置成经由相关联的反射器部分接收与相应反射器部分相遇的tx波束部分的反射。
3、本专利申请中呈现的本发明的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”及其派生词在本专利申请中用作不排除未引用特征的存在的开放式限制。除非另外明确说明,否则在本发明的一些示例实施例的以下描述中描述的特征可以以除了明确描述的组合之外的组合来使用。
4、本发明的一些特征在所附权利要求中阐述。然而,当结合附图阅读时,从以下对一些示例实施例的描述中两者,将最好地理解本发明的关于其配置和操作方法的各方面,以及其另外的目的和优点。
1.一种风测量装置(100),包括:
2.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中每个凹形反射器部分(122-n)被布置成将与其表面相遇的相应所述tx波束部分聚焦到与其相关联的所述接收器(112-n)。
3.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述接收器(112-n)中的每个接收器在空间上与如下的径向线段对准,所述径向线段从所述反射器组件(122)的中心朝向所述反射器组件(122)的周边延伸并且将相关联的所述反射器部分(122-n)平分。
4.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述反射器部分(122-n)中的每个反射器部分相对于如下的相应平面对称,所述相应平面垂直于由所述n个接收器(112)的相应位置限定的参考平面,所述相应平面与所述反射器组件(122)的所述中心点相遇并且将相应所述反射器部分(122-n)平分。
5.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述n个凹形反射器部分(122-n)基本上彼此相同。
6.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述测量信号包括超声测量信号。
7.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述n个接收器(112)和所述发射器(111)中的每一者都包括相应的压电换能器。
8.根据权利要求7所述的风测量装置(100),其中所述n个压电换能器中的每个压电换能器包括相应的线性压电换能器。
9.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中所述发射器(111)被布置成发射其中心轴线指向所述反射器组件(122)的中心的所述tx波束,以将所述tx波束分成n个tx波束部分,用于从相应的所述反射器部分(122-n)朝向与其相关联的相应所述接收器(112-n)反射。
10.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中每对相邻反射器部分(122-n)之间的相应边界形成相应的脊,并且其中所述脊在所述反射器部分的所述中心点处相遇并且形成顶点。
11.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中每个凹形反射器部分(122-n)包括凹形反射器表面,所述凹形反射器表面相对于与所述相应反射器部分(122-n)相关联的所述接收器(112-n)和所述发射器(111)被布置为,使得参考轴线以直角与所述反射器表面相遇,其中所述参考轴线基本上垂直于由所述n个接收器(112)的相应位置所限定的参考平面,并且所述参考轴线在与所述发射器(111)和所述相应接收器(112-n)的相应位置基本等距的位置处连接所述发射器(111)和所述相应接收器(112-n)的概念性线段相交。
12.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中每个凹形反射器部分(122-n)包括凹形反射器表面,所述凹形反射器表面被限定为作为基础的凹形表面的凹形帽的一部分,所述凹形帽是由正交于所述作为基础的凹形表面的中心轴线的表面从所述作为基础的凹形表面分离的,所述作为基础的凹形表面包括以下中的一者:
13.根据权利要求1所述的风测量装置(100),还包括控制部分(130),所述控制部分被布置成:
14.根据权利要求1所述的风测量装置(100),其中n是三,所述风测量装置(100)由此包括:
