超聲波經(jīng)空氣傳播后，順風(fēng)與逆風(fēng)兩個(gè)方向上都存在傳播速度差。若將一對(duì)互相發(fā)射和接收的超聲波傳感器分別設(shè)置于同一平面的兩個(gè)垂直方向上，則測同一通道順逆風(fēng)作用下超聲波傳輸時(shí)間差，可由合成計(jì)算求得此平面上二維風(fēng)速與風(fēng)向即為二維風(fēng)速儀測試原理。類似地，將3對(duì)超聲波收發(fā)傳感器以某種方式排列到三維風(fēng)場中，即可完成流場三維風(fēng)速風(fēng)向測量。

風(fēng)洞吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)過程中風(fēng)速風(fēng)向作為控制與測量的重要參數(shù)，常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法主要利用皮托管，方向場排架及壓力傳感器等測量流場動(dòng)壓，并利用伯努利方程計(jì)算管內(nèi)流量及流速。但是在極低風(fēng)速條件下，該方法對(duì)于壓力傳感器的精度要求是現(xiàn)代工業(yè)水平所不能達(dá)到的，在此條件下實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞流場中風(fēng)速與風(fēng)向的準(zhǔn)確測量已不再是可能。超聲波測速測向裝置就是采用超聲波發(fā)射和接收換能器并由發(fā)射和接收時(shí)間差計(jì)算來流速度，該測速裝置可以實(shí)現(xiàn)包括極低風(fēng)速等多種風(fēng)速測量，且體積較小，精度較高，是目前風(fēng)速測試中的一個(gè)熱點(diǎn)。

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