风是气象观测里不太容易「稳住」的一个量,测出来容易,测得长期可比难。哈希 Adcon 的 Pro 风向风速传感器把风速和风向做成两个可以独立更换的测量单元,共用一根宾得电缆、占用一个 Adcon RTU 插头,在区域气象站、沿海平台和化工园区的连续值守里属于常见配置。
行业对风测量的要求在过去几年里集中收紧了几次:气象站网比的是数据可比性,环保和安监比的是数据能不能用来倒推责任,海上平台比的是设备能不能少上去修。Pro 的设计基本压在这三条线的交叉点上——按世界气象组织(WMO)的观测要求设计,随件提供 80cm 长杆式安装臂和安装支架,装出来的伸出距离和安装姿态不需要现场另外找参照。
风速部分采用低摩擦轴承配大尺寸铝质风杯,三杯组件可整体现场更换。启动风速低于 0.4 m/s,静风转起风时的第一段数据不会因为轴承阻力被吞掉;量程到 270 km/h,强风工况下先失效的通常不是传感器本体。风杯材质为阳极氧化铝,海边站点长期使用不易出现杯体腐蚀剥落。
风向部分使用精密霍尔传感元件,没有机械触点,因此不存在电位器式风向标用久之后出现的死区和跳变。测量范围 0~360°,分辨率 1°,精度 ±3°,主体由铝和不锈钢组合。风向标与风杯组是两根独立的可替换件,配合随件的 Y 型电缆,任意一路损坏都不影响另一路继续输出。
外壳为阳极氧化铝,抗海水腐蚀,长期户外部署不需要额外做防腐处理。整机防护等级 IP65,工作温度覆盖 -40℃ 至 +70℃。维护上最实际的一点是模块化:风速和风向组件都能在现场单独拆换,停机时间从整机返厂的几周压缩到一次登杆作业。
Pro 这一个型号内部包含风速和风向两个测量单元,两者参数不同,选型和验收时要分开看。下表把两部分的量程、分辨率、精度和材质并列对照。
| 参数项 | Pro 风速单元 | Pro 风向单元 |
|---|---|---|
| 测量范围 | 0~270 km/h | 0~360° |
| 启动风速 | <0.4 m/s | 不适用 |
| 分辨率 | 0.1 m/s | 1° |
| 精度 | ±2%(典型值) | ±3° |
| 敏感元件 | 低摩擦轴承 + 大尺寸铝质风杯(三杯) | 精密霍尔传感元件 |
| 主体材质 | 阳极氧化铝风杯组件 | 铝和不锈钢 |
两个单元共用的部分集中在防护、温度和安装接口上,这部分按整机统一验收即可。
| 共用参数 | 参数值 |
|---|---|
| 防护等级 | IP65 |
| 工作温度 | -40℃ 至 +70℃ |
| 标配电缆 | 2 米宾得电缆,接口防水 |
| 随机附件 | Y 型电缆、80cm 杆式安装臂及安装支架 |
| 电气接口 | 占用一个 Adcon RTU 插头 |
| 设计依据 | 世界气象组织(WMO)观测要求 |
这套传感器面向的场景可以按「数据给谁用」分成两类:一类进气象业务网,要求数据可比、能入网;另一类进安全和环保系统,要求实时、能触发动作甚至联锁。两类场景对精度的关注点不一样,前者盯的是长期一致性,后者盯的是分钟级变化。
这类产品按配置报价,具体方案要走官方渠道确认。选型前先定两件事:装在什么位置,数据接到哪一套采集系统,这两点定下来配置基本就固定了。
风速风向的测量误差有一大半不是传感器本身带来的,而是安装位置和安装姿态带来的。Pro 随件配 80cm 杆式安装臂,作用是把风杯和风向标从立杆本体向外推出足够距离,脱离杆体自身造成的绕流区,这也是 WMO 对风观测安装的基本要求。现场需要有一根能固定安装臂的立杆或支架,同时预留电缆走向和 Adcon RTU 机柜的位置。
安装高度按观测目的定,气象业务站通常取 10 米,园区和港口的安全监测可以按作业面高度适当降低。风向标对北是整个安装流程里最容易被跳过的一步,一旦装偏,后面所有风向数据都带固定偏置,事后很难从数据本身发现。
Pro 的维护量不大,但有几件事必须在维护计划里写清楚,否则容易在数据出问题之后才回头找原因。
另外要留意启动风速这个指标会随轴承磨损慢慢变差,它不会报警,只表现为小风天气的数据缺失变多。判断方法很简单:翻一段静风转微风时段的原始记录,看风速从零开始抬升的那几秒有没有被截断。这个参数别小看,它直接决定低风速段的有效数据率。
气象站网建设这几年从「有点」转向「密度」,区域自动站间距缩短之后,单站的观测量要求反而更细。不少省级站网已经把风速从 10 分钟平均扩展到 1 分钟平均并保留阵风极值,这对传感器的启动风速和 0.1 m/s 级分辨率提出了硬要求——启动阈值偏高,低风速段的分钟数据就会出现整段空值,加密站的统计口径没法统一。
环保和安监这一侧的变化更直接。厂界无组织排放和扬尘监测要求风向数据与污染物浓度同步记录,用来看上风向有没有对应装置;风向精度到 ±3° 这个水平,在几百米尺度的园区里已经足够支撑来源判断,1° 的分辨率则让分钟级的摆动看得更清楚。港口和海上风电把风速接进了作业联锁,10 分钟平均风速或瞬时阵风越过阈值就要停止吊装、停止靠离泊,这类应用对数据连续性的要求高于对精度的要求,反过来也推动现场采用可现场更换的模块化传感器,避免一次故障就让整套安全联锁停摆。
背景:某沿海县区的加密自动气象站建在离岸不远的位置,立杆 10 米,全年盐雾较重,原先装的风杯运行一年多后启动风速上升,小风时段频繁丢数。
方案:更换为 Pro 风向风速传感器,阳极氧化铝风杯组件,按 WMO 要求用 80cm 安装臂把传感器伸出杆体,仍接入原有的 Adcon RTU 插头,机柜不做改动。
效果:启动风速回到 0.4 m/s 以下,低风速段数据完整性恢复;维护方式从整机返厂换成现场更换风杯组件,单次维护时间明显缩短。
背景:园区要求厂界 VOCs 和颗粒物监测数据配套风向记录,用于异常时段判断污染来源方向,原用的风向传感器分辨率较粗,分钟级溯源时对不上装置。
方案:在每套环境监测子站顶部安装 Pro 风向单元,1° 分辨率输出接入数据采集平台,与污染物浓度做同时间戳存储。
效果:异常时段可按分钟级风向定位到上风向装置范围,溯源讨论从「大致方向」变成「具体装置段」,误判减少。
背景:港区门式起重机作业面受阵风影响明显,需要本地实时风速用于吊装作业窗口判断。
方案:在作业区立杆安装 Pro 风速单元,量程 0~270 km/h,设置预警和停止两级阈值,信号进入安全监控系统。
效果:风速数据连续可用,阈值动作有据可查,避免依赖远程气象站数据带来的空间偏差。
回到使用层面,这类传感器的剩余寿命基本由风杯轴承决定。建议在年度维护时做一次启动风速的简易复核,用一段自然起风的过程数据比对,比等到小风数据大面积缺失再处理要省事得多。
10级,由阳极氧化铝材料制成,坚实耐用。转轴性能良好,可以耐受长期海水腐蚀、抵御恶劣环境;测量精度高,稳定,启动风速小,少维护。
测量原理
该款型传感器符合WMO要求,可靠、精确、经济。
该款风向传感器由德国著名的传感器制造商Adcon制造,外壳采用坚固、抗海水腐蚀的阳极氧化铝材质,可以承受恶劣的环境。
风速传感器
风速传感器采用了低摩擦轴承和大尺寸铝质风杯(3风杯组件可以现场更换),启动风速低至
0.4m/s以下。该传感器测量风速可达270 km/h。
风向传感器
该部分采用的是一个准确的霍尔传感元件。风向标设计精密,且可靠、轻盈,由铝和不锈钢制成。和风杯一样,风向标也易于在现场进行更换。
这两个传感器组件都很少需要维护。
为按照WMO的要求对该传感器进行安装,传感器组件配备有一根80cm长的杆式安装臂,并带有安装支架。每个传感器均带有自己的宾得电缆和一根单独的Y型电缆,这样在维护或修理时只需单独替换各传感器组件即可,但整个传感器只占用一个Adcon RTU 插头。
我们可分别为您提供各传感器组件。如分开订购,则其各自都会带有一个安装臂和一根宾得2m电缆。