风向风速测量的重要性

   2020-12-10 工业品商城200
核心提示:增材制造,又叫做3D(Three Dimensions)打印,是以计算机三维数字模型为基础,通过软件分层离散和数控成形系统,用激光、电子束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂、热塑等材料在二维平面上进行逐层堆积黏结,从而快速制造出与数模设计一致的实物产品。与传统减材加工制造技术不同,增材制造大幅节约了原材料在去除、切削、再加工
        增材制造,又叫做3D(Three Dimensions)打印,是以计算机三维数字模型为基础,通过软件分层离散和数控成形系统,用激光、电子束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂、热塑等材料在二维平面上进行逐层堆积黏结,从而快速制造出与数模设计一致的实物产品。与传统减材加工制造技术不同,增材制造大幅节约了原材料在去除、切削、再加工过程中的消耗,同时不受传统加工工艺的限制,可以在产品设计环节进行优化或自由重塑,极大降低了后续工艺流程的工作难度和时间损耗。增材制造融合了IT、先进材料、智能制造等多种技术,被认为是制造业最具颠覆性和代表性的新兴技术之一,代表着高端制造的发展方向。
  比如,大风会造成土壤风蚀、沙丘移动,毁坏农田,甚至导致土地沙化;牧区大风和暴风雪,可吹散畜群;地方性风的某些特殊性质,也常造成风害。而在海上,大风会吹来含盐分较多的海潮风,高温低温的焚风和干热风,这些都会严重影响果树的开花、座果和谷类作物的灌浆。
  增材设备可分为桌面级和工业级两种,其中桌面级打印设备发展较为成熟,技术难度较低,以非金属为主要原材料,目前生产厂商众多,市场竞争激烈。工业级增材设备包含工业金属级和非金属级两种,其中金属级技术门槛及销售价格均较高,国外相关专利技术仍处于保护期限内,因此企业自我投入研发资金较大,同时由于技术仍处于不断迭代更新和打磨之中,设备生产厂家数量较少,目前大部分工业级增材设备厂商以细分领域市场应用或专用原材料设备研究为目标,进行差异化竞争。根据Wohlers Associates的分类,增材装备以售价5000美元/台为标准线,5000美元及以上属于工业级增材装备,5000美元以下属于桌面级增材装备。由于增材制造技术在诞生初期就是以工业服务为主要目标,因此工业级增材装备的研究起步时间基本与增材制造技术诞生时间一致,而桌面级真正起步于2007年,比工业级晚了21年。
        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,这样就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,需要用到风向传感器。比如,带有风速风向传感器的风速风向仪,便是测量某一区域地气象数据的仪器,也是气象站的重要主成部分。
海洋气象观测   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。通常,海洋气象观测场会通过温度传感器、相对湿度传感器,以及气压传感器、风速风向传感器等设备,来采集和监测气压、风向、雨量等气象数据。
相信在未来,随着科学技术的发展,一定会有各种各样的新型风向风速传感器,逐步用于风向风速检测中来,并越来越多地用于建筑机械、铁路、港口、码头、电厂、气象、索道等各个场景中。 
        在各类气象要素中,风速与风向对改善农田环境条件起着非常重要的作用。在农业领域,风可传播植物花粉、种子,帮植物授粉和繁殖,与此同时,风也会传播病原体,蔓延植物病害,高空风还是粘虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟、飞蝗等害虫长距离迁飞的气象条件。如果出现大风,还会使叶片机械擦伤、作物倒伏、树木断折、落花落果而影响产量。 
  相较于传统加工制造业,金属级增材制造的核心优势主要表现在对复杂零部件的结构重塑和工艺再设计方面。传统制造业以产品制造为出发点,更多的是基于现有制造水平进行设计,往往会出现模具难制作、铸造锻造出的产品过于笨重、零部件组装复杂、后续机加工难度高、时间长等问题,甚至会出现超复杂异构件难以制造的情况。而增材制造可以做到完全以产品性能为导向对复杂结构件进行结构重塑,设计更加自由,一体成型,同时保证产品尺寸精度、成型参数、力学性能等不低于客户要求。通过点阵结构、蜂窝结构、复杂流道设计等不断优化产品制造方案,实现产品轻量化、节约材料损耗,通过变形控制、余量添加设计等方案减轻后处理环节的工作难度,减少加工时间。金属级增材制造更贴近设计本源,注重一体化成型,减少不必要的链接装置如螺丝螺母,使得产品可靠性更加优异。以GE公司生产的发动机燃油喷嘴为例,传统设计将喷嘴切割成20多个零件分别加工制造,然后通过焊接组装,而GE改用增材制造方法后,将零件从20多个减少到3个,重量降低25%,产品强度增加3倍,使用寿命提高5倍,从而使每架飞机成本节约近300万美元。据统计,增材制造普遍可以实现零部件15%-60%的减重,减少多达80%的加工损耗,产品设计及研发周期也大大缩短,因此增材制造具备一定的成本和时间优势。
   基于此,各类气象站需要对风速和风向进行测量,对农业气象和环境进行适时的监测。目前,我国各类气象站监测普遍采用的传感器,主要有电容式或应变式传感器构成的气压传感器、电阻式传感器构成的风向传感器、基于热量转移原理或差压原理构成的风速传感器。 
在具体应用中,风速传感器和风向传感器通常会整合到同一测量设备中,通过综合处理数据信息,共同发挥作用。其中,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。风速传感器是一种可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。 
 
 
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