Anémomètre à ultrasons Thies 2D – Chauffage par bras et tête de capteur – Aérien
L’anémomètre à ultrasons 2D est conçu pour acquérir les composantes horizontales de la vitesse et de la direction du vent, ainsi que la température virtuelle en deux dimensions. Grâce à son principe de mesure, cet instrument est idéal pour la mesure sans inertie des rafales et des valeurs de crête.
Vitesse et direction du vent
La vitesse de propagation du son en air calme est superposée aux composantes de la vitesse d’un flux d’air dans la direction du vent. Une composante de la vitesse du vent dans la direction de propagation du son favorise la vitesse de propagation ; elle augmente alors qu’une composante de la vitesse du vent dans la direction opposée la réduit.
La vitesse de propagation résultant de cette superposition entraîne des temps de propagation du son différents selon la vitesse et la direction du vent sur une trajectoire de mesure fixe. La vitesse du son dépendant fortement de la température de l’air, le temps de propagation du son est mesuré sur chacune des deux trajectoires de mesure, dans les deux sens. Ceci exclut l’influence de la température sur le résultat de la mesure. En combinant les deux voies de mesure perpendiculaires, les résultats de mesure de la somme et de l’angle du vecteur vitesse du vent sont obtenus sous forme de composantes rectangulaires. Une fois ces composantes rectangulaires mesurées, elles sont converties en coordonnées polaires par le processeur de signal numérique de l’anémomètre et transmises sous forme de somme et d’angle de la vitesse du vent.
Température virtuelle acoustique
La relation thermodynamique entre la vitesse de propagation du son et la température absolue de l’air est définie par une fonction racine. La relation physique entre la vitesse du son et la température est idéale pour mesurer la température de l’air, à condition que la composition chimique soit connue et constante.
Chauffage
L’anémomètre à ultrasons est équipé d’un système de chauffage sophistiqué qui maintient efficacement à une température supérieure à +5 °C toutes les surfaces extérieures susceptibles de perturber l’acquisition des données en cas de formation de glace. Les bras porteurs des convertisseurs, ainsi que les convertisseurs à ultrasons eux-mêmes et le boîtier, font partie des surfaces extérieures chauffées.
L’appareil à ultrasons est capable d’acquérir des données de mesure avec une grande précision, même à l’état non chauffé, jusqu’à -40 °C. La qualité des données de mesure ne dépend pas de la température. Le chauffage est uniquement nécessaire pour éviter la formation de glace sur la structure de l’instrument et le blocage de l’acquisition des données.
| Wind Speed | |
|---|---|
| Measuring range | 0 … 75 m/s, scaling of the analog output is free selectable (Starting threshold: 0.01 m/s) |
| Accuracy | ± 0.1 m/s @ ≤ 5 m/s ± 2% of meas. value @ > 5 m/s |
| Resolution | 0.1 m/s (standard) < 0.01 m/s (user-defined) |
| Wind Direction | |
| Measuring range | 0 … 360° |
| Accuracy | ± 1° |
| Resolution | 1° (standard), < 1°(user-defined) |
| Virtual Temperature | |
| Measuring range | -50 … +70°C |
| Accuracy | ± 0.5 K to 35 m/s |
| Resolution | 0.1 K (standard) |
| Data Output Digital | |
| Interface | RS485 / RS422 |
| Baud rate | 1200 to 230400 selectable |
| Output | Instantaneous values, wind speed / direction and acoustic-virtual temp. Sliding mean values 0.5 sec to 100 min freely selectable |
| Output rate | 1 per 1 msec to 1 per 60 sec., adjustable |
| Status identification | Heating, measurement path failure, ΔT path temperatures |
| Data Output Analog | |
| Electr. output | 0 … 20 mA / 0 … 10 V or 4 … 20 mA / 2 … 10 V, wind velocity & direction, virtual temp. |
| Output | Instantaneous values, sliding mean values 0.5 sec to 100 min freely selectable |
| Output rate | Updating rate 1 to 100 msec |
| Resolution | 16 bit |
| Analog Inputs | |
| Input number | Up to 3 analog inputs possible. (3x standard, 2x add. configurable acc. to manu.) |
| Input resolution | 16 bit |
| Sampling rate | 0.1 … 100 Hz per channel |
| Input range | 0 … 10 V |
| Data processing | Output of measured values in user-specific telegram |
| Accuracy | ± 1% of meas. value in the range -40 … +70°C |
| Linearity, integral | INL: type < 6LSB |
| Effective low-noise bits | Type 14 bit (at DC-supply for avoiding of dynamic cross-talk in the connection line) |
| General | |
| Temperature range | Oper. temperature: -50 … +80°C (heated), -30 … +80 °C (unheated) Storage: -50 … +80°C (Measuring operation possible with heating down to -75°C) |
| Internal measuring rate | Up to 400 measurements per second at 20°C |
| Operating voltage S82100H S82200H S82300H S82800H | Power supply electronics: 8 … 78 V DC, 1.5 VA, max. 2.5 VA Power supply electronics + heating: 24 V AC/DC ± 15%: typ. 80 VA, max. 90 VA @ 24V Power supply electronics + heating: 24 V AC/DC ± 15%: typ. 85 VA, max. 90 VA @ 24V Power supply electronics + heating: 48 V AC/DC ± 15%: typ. 280 VA, max. 310 VA @ 48V Power supply electronics + heating: 24 V AC/DC ± 15%: typ. 85 VA, max. 90 VA @ 24V |
| Electr. connection | 8-pole plug |
| Mounting | Mast tube 1 ½”, e.g., DIN 2441 |
| Protection | IP 67 |
| Weight | 2.5 kg |
| Manufacturer | Thies |
