RU2568993C1

RU2568993C1 - Testing of ultrasound wind gages and compact devices to this end

Info

Publication number: RU2568993C1
Application number: RU2014134598/28A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Корольков; Алексей Евгеньевич Тельминов; Владимир Анатольевич Чурсин
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2015-11-20

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: claimed wind gage is placed in stationary air medium with arbitrary air temperature, switched to measurement mode to compare the wind velocity measured by said wind gage with air velocity in stationary air medium which should agree. Final compliance of metrological characteristics of ultrasound wind gage with certificate data is defined after conversion of sound pulses emitted by wind gage acoustic emitters into electric pulses. Note here that propagation of sound pulses via air medium is ruled out. Note also that obtained electric pulses are retained for time t_i set by the user and defined by preset mathematical formula.

EFFECT: accelerated testing.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки акустических (ультразвуковых) анемометров.The invention relates to the field of measuring equipment and can be used for calibration of acoustic (ultrasonic) anemometers.

В процессе эксплуатации измерительного прибора его метрологические характеристики могут произвольно измениться и перестать соответствовать значениям, заданным в технических условиях (ТУ) на прибор. Причиной этого могут явиться нарушение конструкции прибора или изменение характеристик входящих в его состав электронных, оптических, акустических и прочих компонентов, возникающие под действием внешних факторов или вследствие естественного старения. Поверкой измерительного прибора называется технологическая операция, направленная на подтверждение соответствия его фактических метрологических характеристик техническим условиям (ТУ). Как правило, поверка измерительных приборов, требующая использования дорогостоящих эталонных средств измерений и квалифицированного персонала, является трудозатратной и дорогостоящей технологической операцией. В полной мере это относится к метеорологическим измерительным приборам, а особенно - к измерителям скорости ветра (анемометрам), поверка которых связана с необходимостью использования, кроме эталонных измерительных средств, дорогостоящего и крупногабаритного специализированного оборудования для создания модельной среды с контролируемой скоростью движения воздушного потока. Используемые для этой цели аэродинамические трубы должны обладать широким диапазоном изменения скорости воздушного потока (как правило, от 0 м/сек до 60 м/сек), высокой степенью стабилизации его скорости (как минимум, не хуже 0.10-0.25 м/сек) и иметь в качестве дополнительного оборудования эталонные измерители скорости воздушного потока, метрологические характеристики которых превосходят характеристики тестируемого анемометра (следует заметить, что метрологические характеристики поверяемых ультразвуковых анемометров, как правило, превосходят характеристики стандартных эталонных средств измерений - наклонных манометров, чашечных анемометров, трубок Пито, что, в свою очередь, затрудняет проведение поверки). Аэродинамическая труба, удовлетворяющая перечисленным выше требованиям, - это крупная дорогостоящая технологическая установка, которой обладает в стране ограниченное число метрологических центров и специализированных лабораторий. В связи с этим обстоятельством проведение операций по поверке ультразвуковых анемометров требует выведение поверяемого прибора из процесса измерений на относительно длительное время, потребное для его отправки в удаленный сертификационный центр, что само по себе влечет за собой финансовые и иные потери. Кроме того, стоимость использования специализированных аэродинамических труб и эталонных средств измерений скорости воздушного потока высокого класса весьма высока, что в совокупности приводит к высокой стоимости технологических операций по поверке ультразвуковых анемометров.During operation of the measuring device, its metrological characteristics can arbitrarily change and cease to correspond to the values specified in the technical specifications (TU) for the device. The reason for this may be a violation of the design of the device or a change in the characteristics of its electronic, optical, acoustic and other components that occur under the influence of external factors or due to natural aging. Verification of a measuring device is called a technological operation aimed at confirming compliance of its actual metrological characteristics with technical conditions (TU). As a rule, calibration of measuring instruments, requiring the use of expensive reference measuring instruments and qualified personnel, is a labor-intensive and expensive technological operation. This fully applies to meteorological measuring instruments, and especially to wind speed meters (anemometers), the verification of which is associated with the need to use, in addition to standard measuring instruments, expensive and large-sized specialized equipment to create a model environment with a controlled air flow velocity. The wind tunnels used for this purpose should have a wide range of changes in the air flow velocity (usually from 0 m / s to 60 m / s), a high degree of stabilization of its speed (at least no worse than 0.10-0.25 m / s) and have as additional equipment, reference air flow velocity meters whose metrological characteristics are superior to the characteristics of the tested anemometer (it should be noted that the metrological characteristics of verified ultrasonic anemometers are usually superior they give the characteristics of standard reference measuring instruments - inclined pressure gauges, cup anemometers, pitot tubes, which, in turn, makes verification difficult). A wind tunnel that meets the requirements listed above is a large expensive technological installation, which a limited number of metrological centers and specialized laboratories possess in the country. In connection with this circumstance, verification of ultrasonic anemometers requires removal of the instrument under verification from the measurement process for a relatively long time, which is required for its sending to a remote certification center, which in itself entails financial and other losses. In addition, the cost of using specialized wind tunnels and reference instruments for measuring high-speed air flow is very high, which together leads to a high cost of technological operations for testing ultrasonic anemometers.

Аналоги способа и портативных устройств для выполнения операций поверки ультразвуковых анемометров, исключающих использование для этой цели аэродинамических труб и эталонных измерителей скорости воздушного потока, не обнаружены.Analogues of the method and portable devices for performing verification operations of ultrasonic anemometers, excluding the use for this purpose of wind tunnels and reference meters of air velocity, were not found.

Известный способ поверки ультразвуковых анемометров предусматривает помещение ультразвукового анемометра в воздушную среду с контролируемой скоростью воздушного потока - аэродинамическую трубу, последовательную, с некоторым шагом, заданным методикой проведения испытаний, установку значений скорости воздушного потока в аэродинамической трубе (контролируемую посредством эталонных измерителей скорости), регистрацию показаний ультразвукового анемометра и сравнение их с соответствующими значениями скорости воздушного потока, установленными в аэродинамической трубе [1].A known method for checking ultrasonic anemometers involves placing an ultrasonic anemometer in an air environment with a controlled air flow rate — a wind tunnel, sequential, with a certain step specified by the test procedure, setting the air flow velocity in the wind tunnel (controlled by reference speed meters), recording readings ultrasonic anemometer and comparing them with the corresponding values of the air flow rate, established detecting a wind tunnel [1].

Недостатком известного способа является необходимость создания для проведения операции поверки искусственной воздушной среды с регулируемой и контролируемой с высокой точностью скоростью воздушного потока, в которую помещается ультразвуковой анемометр, что предполагает использование дорогостоящего уникального оборудования - аэродинамической трубы и эталонных измерителей скорости воздушного потока.The disadvantage of this method is the need to create for the verification operation of artificial air with an adjustable and controlled with high accuracy air flow rate, which is placed an ultrasonic anemometer, which involves the use of expensive unique equipment - a wind tunnel and reference meters of air flow.

Известен также способ и реализующее его устройство для контроля геометрических параметров акустической схемы ультразвукового анемометра (термоанемометра) [2]. Способ основан на использовании «камеры нулевого ветра», в которой создается модельная среда с контролируемыми параметрами - скоростью воздушного потока, равной нулю (V_cp=0), и известной температурой воздуха Т_ср (Т_ср контролируется специальным датчиком температуры). Согласно этому способу ультразвуковой анемометр помещают в камеру нулевого ветра и выполняют измерение скорости ветра, при этом, если показанная анемометром скорость ветра V_уа не равна нулю (V_уа≠0), делают вывод о деформации конструкции ультразвукового анемометра (об изменении расстояний L_i между акустическими излучателями и приемниками относительно их заводских установок) и вводят в действие программу вычисления новых значений L_i, которая по заданному алгоритму на основе известных значений V_cp и Т_ср вычисляет и вводит в память процессора ультразвукового анемометра новые, откорректированные значения L_i.There is also known a method and an apparatus implementing it for monitoring geometric parameters of an acoustic circuit of an ultrasonic anemometer (hot-wire anemometer) [2]. The method is based on the use of a “zero wind chamber” in which a model medium is created with controlled parameters — an air flow rate equal to zero (V _cp = 0) and a known air temperature T _cf (T _{cf is} monitored by a special temperature sensor). According to this method, an ultrasonic anemometer is placed in a zero-wind chamber and the wind speed is measured, if the wind speed V _уа shown by the anemometer is not equal to zero (V _у ≠ 0), a conclusion is drawn about the deformation of the design of the ultrasonic anemometer (about the change in the distances L _i between acoustic emitters and receivers with respect to their factory settings) and is administered by a program to compute new values of L _i, which for a given algorithm based on the known values of V _cp and T _cf. calculates and inputs to memory protses ora ultrasonic anemometer new, corrected values L _i.

Данный способ не предназначен для выполнения поверки ультразвукового анемометра и не обеспечивает такой возможности, но позволяет выявить соответствие значений расстояний L_i между акустическими излучателями и приемниками ультразвукового анемометра его паспортным данным, а также позволяет определить и внести в память процессора ультразвукового анемометра измененные значения этих параметров в случае деформации конструкции в процессе эксплуатации. Частично признаки этого способ являются составной частью предлагаемого в настоящей заявке способа поверки ультразвуковых анемометров.This method is not intended to perform verification of the ultrasonic anemometer and does not provide such an opportunity, but allows you to identify the correspondence of the values of the distances L _i between the acoustic emitters and the receivers of the ultrasonic anemometer to its passport data, and also allows you to determine and store the modified values of these parameters in the memory of the processor of the ultrasonic anemometer case of structural deformation during operation. Partially, the features of this method are an integral part of the method of calibration of ultrasonic anemometers proposed in this application.

Перед авторами стояла задача разработки способа поверки ультразвуковых анемометров и портативных устройств для его осуществления, применение которых исключает необходимость использования для этой цели аэродинамической трубы и эталонных измерителей скорости воздушного потока.The authors were faced with the task of developing a method for verifying ultrasonic anemometers and portable devices for its implementation, the use of which eliminates the need to use a wind tunnel and reference air flow velocity meters for this purpose.

Техническим результатом является существенное сокращение финансовых и временных затрат на проведение операций по поверке ультразвуковых анемометров.The technical result is a significant reduction in financial and time costs for conducting verification operations of ultrasonic anemometers.

В заявленном способе поверки ультразвуковых анемометров указанный технический результат достигается следующим образом. Ультразвуковой анемометр помещают в неподвижную воздушную среду (скорость воздушного потока V_cp. равна нулю) с произвольно установившейся температурой Т_ср (температура Т_ср должна соответствовать заданному рабочему температурному диапазону ультразвукового анемометра) и включают в режим измерений. Затем сравнивают значения ветра V_уа, показанные анемометром, с истинным значением скорости ветра в воздушной среде V_cp (V_cp=0). Эти значения должны совпадать друг с другом в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра. (Таким образом определяют, что расстояния L_i между акустическими излучателями и акустическими приемниками ультразвукового анемометра не изменились в процессе эксплуатации прибора и соответствуют заводским установкам.)In the claimed method of verification of ultrasonic anemometers, the specified technical result is achieved as follows. An ultrasonic anemometer is placed in a stationary air environment (air flow velocity V _cp. Is zero) with an arbitrarily established temperature T _cf (temperature T _cf should correspond to a given operating temperature range of the ultrasonic anemometer) and turn on the measurement mode. Then, the wind values V _уа shown by the anemometer are compared with the true value of the wind speed in the air V _cp (V _cp = 0). These values must coincide with each other within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer. (Thus, it is determined that the distances L _i between the acoustic emitters and the acoustic receivers of the ultrasonic anemometer have not changed during the operation of the device and correspond to the factory settings.)

После этого ультразвуковые импульсы, генерируемые акустическими излучателями ультразвукового анемометра, направляют, минуя воздушную среду, непосредственно на дополнительные акустические приемники, которые преобразовывают ультразвуковые импульсы в электрические. Далее, эти электрические импульсы задерживают с помощью управляемых линий задержки на определенное для каждого канала η ультразвукового анемометра время t_i, определяемое по формуле:After that, the ultrasonic pulses generated by the acoustic emitters of the ultrasonic anemometer are directed, bypassing the air, directly to additional acoustic receivers that convert the ultrasonic pulses into electrical ones. Further, these electrical pulses are delayed using controlled delay lines for a time t _i determined for each channel η of the ultrasonic anemometer, determined by the formula:

где i - номер канала ультразвукового анемометра, t_i - время задержки, устанавливаемой на i-й линии задержки, L_i - расстояние между акустическим излучателем и приемником i-ro канала ультразвукового анемометра (L_i - константа, определяемая конструкцией ультразвукового анемометра), Т_зад - значения температуры воздуха, которые задаются испытателем произвольно в пределах рабочего температурного диапазона ультразвукового анемометра, V_зад - значения компоненты скорости ветра, которые задаются испытателем в соответствии с методикой испытаний.where i is the channel number of the ultrasonic anemometer, t _i is the delay time set on the i-th delay line, L _i is the distance between the acoustic emitter and the receiver of the i-ro channel of the ultrasonic anemometer (L _i is the constant determined by the design of the ultrasonic anemometer), T _ass - values of air temperature, which are set by the tester arbitrarily within the operating temperature range of the ultrasonic anemometer, V _ass - values of the wind speed component, which are set by the tester in accordance with the test procedure.

Затем электрические импульсы, задержанные в каждом канале η на время t_i относительно момента генерации акустического импульса излучателями ультразвукового анемометра, направляют на дополнительные ультразвуковые излучатели, преобразовывают их в акустические импульсы и направляют, минуя воздушную среду, непосредственно на соответствующие приемники ультразвукового анемометра, после чего сравнивают значения скорости ветра V_уа, показанные ультразвуковым анемометром, со значениями V_зад, заданными испытателем в соответствии с методикой поверки. Измеренные ультразвуковым анемометром значения V_уа и заданные испытателем значения V_зад должны совпадать друг с другом в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.Then, electrical pulses delayed in each channel η for a time t _i relative to the moment of generation of the acoustic pulse by the emitters of the ultrasonic anemometer are sent to additional ultrasonic emitters, converted into acoustic pulses and sent, bypassing the air, directly to the respective receivers of the ultrasonic anemometer, and then compared values of wind speed V _уа , shown by an ultrasonic anemometer, with values of V _ass set by the tester in accordance with the methodology th verification. The values of V _уа measured by the ultrasonic anemometer and the values of V _ass set by the tester must coincide with each other within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

Предлагаемый способ основан на принципе измерения скорости ветра ультразвуковым анемометром и состоит в следующем. Работа ультразвукового анемометра основана на измерении времен пролета t_1,2 ультразвуковых импульсов через измеряемую воздушную среду в противоположных направлениях и вычислении мгновенного значения скорости ветра V из известного соотношения [1]:The proposed method is based on the principle of measuring wind speed with an ultrasonic anemometer and consists in the following. The operation of the ultrasonic anemometer is based on measuring the transit times t of _1.2 ultrasonic pulses through the measured air in opposite directions and calculating the instantaneous value of the wind speed V from the known relation [1]:

где L - расстояние между акустическим излучателем и акустическим приемником ультразвукового анемометра, С - скорость звука в воздухе (скорость звука С связана с температурой воздуха Т_k (в градусах Кельвина) известным соотношением:

где е - парциальное давление водяного пара в воздухе, Ρ - атмосферное давление).where L is the distance between the acoustic emitter and the acoustic receiver of the ultrasonic anemometer, C is the speed of sound in air (the speed of sound C is related to the air temperature T _k (in Kelvin degrees) by the known ratio:

where e is the partial pressure of water vapor in the air, Ρ is atmospheric pressure).

На практике ультразвуковые анемометры имеют обычно η акустических каналов (n=2, 3 или 4), и время пролета t, в i-м акустическом канале определяется как время задержки между моментом излучения ультразвукового импульса акустическим излучателем и моментом прихода ультразвукового импульса на акустический приемник в том или ином канале ультразвукового анемометра. При этом скорость ветра вычисляется процессором ультразвукового анемометра по формуле, вытекающей из соотношений /1/:In practice, ultrasonic anemometers usually have η acoustic channels (n = 2, 3 or 4), and the transit time t, in the ith acoustic channel, is defined as the delay time between the moment of emission of the ultrasonic pulse by the acoustic emitter and the moment of arrival of the ultrasonic pulse to the acoustic receiver at one or another channel of the ultrasonic anemometer. In this case, the wind speed is calculated by the processor of the ultrasonic anemometer according to the formula resulting from the relations / 1 /:

где t₁ и t₂ - времена задержки между моментами излучения и приема ультразвуковых импульсов, посылаемых в двух противоположных направлениях, L_i - расстояние между акустическими излучателями и акустическими приемниками соответствующих каналов ультразвукового анемометра. Величина L_i является константой, определяемой конструкцией ультразвукового анемометра, значения L_i вносятся, как правило, в паспорт прибора. Воздействие ветра на акустические каналы ультразвукового анемометра приводит к соответствующему изменению временных задержек t_i, по которым вычисляются значение компонент скорости ветра V_i в каждом канале.where t ₁ and t ₂ are the delay times between the moments of emission and reception of ultrasonic pulses sent in two opposite directions, L _i is the distance between the acoustic emitters and acoustic receivers of the corresponding channels of the ultrasonic anemometer. The value of L _i is a constant determined by the design of the ultrasonic anemometer, the values of L _i are entered, as a rule, in the passport of the device. The effect of wind on the acoustic channels of an ultrasonic anemometer leads to a corresponding change in the time delays t _i , from which the value of the components of the wind speed V _i in each channel is calculated.

При проведении операции поверки предлагаемым способом, в первую очередь, необходимо убедиться в том, что в процессе эксплуатации прибора расстояния L_i между акустическими излучателями и акустическими приемниками всех каналов ультразвукового анемометра сохранились неизменными (не произошло механической деформации конструкции). С этой целью в соответствии с предлагаемым способом ультразвуковой анемометр помещают в неподвижную воздушную среду (скорость воздушного потока V_cp.равна нулю) с произвольно установившейся температурой Т_ср. и включают в режим измерений. Если деформации конструкции ультразвукового анемометра не произошло (значения L_i сохранили паспортные значения), то скорость ветра V_уа, рассчитанная процессором ультразвукового анемометра по формуле 121, должна совпасть со скоростью ветра среды V_cp (V_cp=0) в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.During the verification operation of the proposed method, first of all, it is necessary to make sure that during the operation of the device, the distances L _i between the acoustic emitters and acoustic receivers of all channels of the ultrasonic anemometer remained unchanged (there was no mechanical deformation of the structure). To this end, in accordance with the proposed method, an ultrasonic anemometer is placed in a stationary air environment (air velocity V _cp. Is zero) with an arbitrarily established temperature T _cf. and include in the measurement mode. If the design of the ultrasonic anemometer did not deform (the values of L _i saved the passport values), then the wind speed V _уа calculated by the processor of the ultrasonic anemometer according to formula 121 should coincide with the medium wind speed V _cp (V _cp = 0) within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

Далее в соответствии с предлагаемым способом заменяют акустическую связь между излучателем и приемником ультразвукового анемометра (осуществляемую в известном способе через воздушную среду) на электрическую связь, осуществляемую через электрический канал, в котором производится задержка электрического сигнала на время, эквивалентное задержке акустического сигнала при распространении его через воздушную среду. Это производится посредством преобразования акустических импульсов в электрические и обратно, при этом акустические импульсы, излучаемые акустическими излучателями ультразвукового анемометра, поступают на соответствующие им акустические приемники ультразвукового анемометра, минуя воздушную среду. Замена акустической связи между акустическими излучателями и приемниками ультразвукового анемометра на электрические связи с регулируемой задержкой электрического сигнала позволяет избежать необходимости использования модельной среды - воздушного потока с регулируемой скоростью движения, то есть дает возможность выполнять технологическую операцию поверки ультразвукового анемометра без применения аэродинамической трубы, используя для этого только камеру «нулевого ветра» и простое электронно-акустическое устройство, осуществляющее преобразование акустических импульсов в электрические и обратно, а также задержку электрических импульсов на заданные интервалы времени. Такое техническое решение позволяет также исключить применение эталонных измерителей скорости воздушного потока, так как воздушная среда с нулевой скоростью потока создается в камере нулевого ветра естественным образом, а задержки акустических импульсов, соответствующие значениям скорости воздушного потока в аэродинамической трубе, осуществляются электрическим способом на основе математического расчета.Further, in accordance with the proposed method, the acoustic connection between the emitter and the receiver of the ultrasonic anemometer (carried out in the known method through the air) is replaced by an electrical connection through the electric channel, in which the electrical signal is delayed for a time equivalent to the delay of the acoustic signal when it propagates through air environment. This is done by converting the acoustic pulses into electric ones and vice versa, while the acoustic pulses emitted by the acoustic emitters of the ultrasonic anemometer are fed to the corresponding acoustic receivers of the ultrasonic anemometer, bypassing the air. Replacing the acoustic connection between the acoustic emitters and the receivers of the ultrasonic anemometer with electric communications with an adjustable delay of the electric signal avoids the need for a model medium - air flow with an adjustable speed, that is, it makes it possible to carry out the technological operation of checking an ultrasonic anemometer without using a wind tunnel using only the “zero wind” camera and a simple electronic acoustic device, realizing The present conversion acoustic pulses to electrical and back, as well as delay of electrical pulses at predetermined time intervals. This technical solution also makes it possible to exclude the use of reference air flow velocity meters, since an air medium with a zero flow velocity is naturally created in the zero wind chamber, and acoustic pulse delays corresponding to the values of the air flow velocity in the wind tunnel are carried out electrically based on a mathematical calculation .

В соответствии с предлагаемым способом поверку ультразвукового анемометра осуществляют следующим образом:In accordance with the proposed method, the calibration of the ultrasonic anemometer is as follows:

1) помещают ультразвуковой анемометр в неподвижную воздушную1) place the ultrasonic anemometer in a stationary air

среду (скорость воздушного потока V_cp равна нулю) с произвольно установившейся температурой Т_ср и включают в режим измерений (неподвижную воздушную среду, в которую помещают ультразвуковой анемометр, можно создать с помощью закрытого бокса, например транспортного контейнера, в котором переносится и хранится ультразвуковой анемометр);medium (air flow velocity V _cp is zero) with an arbitrarily established temperature T _cf and included in the measurement mode (a stationary air environment in which an ultrasonic anemometer is placed can be created using a closed box, for example, a transport container in which an ultrasonic anemometer is transported and stored );

2) сравнивают значения ветра V_уа, показанные ультразвуковым анемометром, с истинным значением скорости ветра в воздушной среде V_cp(V_cp = 0): эти значения должны совпадать друг с другом в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра, что означает отсутствие механических деформаций конструкции ультразвукового анемометра и соответствие значений L_i паспортным данным прибора;2) compare the wind values V _уа shown by the ultrasonic anemometer with the true value of the wind speed in the air V _cp (V _cp = 0): these values must coincide with each other within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer, which means the absence of mechanical deformation of the structure ultrasonic anemometer and the compliance of the values of L _{i with the} passport data of the device;

3) преобразовывают излучаемые акустическими излучателями ультразвукового анемометра акустические импульсы в электрические (преобразование ведется приемниками, имеющими непосредственный акустический контакт с излучателями ультразвукового анемометра, при этом исключается распространение акустического импульса через воздушную среду);3) convert the acoustic pulses emitted by the acoustic emitters of the ultrasonic anemometer into electric ones (the conversion is carried out by receivers having direct acoustic contact with the emitters of the ultrasonic anemometer, while the propagation of the acoustic pulse through the air is excluded);

4) полученные электрические импульсы задерживают на время t_i, устанавливаемое испытателем, при этом время t_i определяется по формуле t_i=L_i/20.067√T_зад±V_зад, где i - номер канала ультразвукового анемометра, L_i - расстояние между акустическим излучателем и приемником i-ro канала ультразвукового анемометра (паспортные данные), Т_зад - значения температуры воздуха, которые задаются испытателем произвольно в пределах рабочего температурного диапазона ультразвукового анемометра, V_зад -значения компоненты скорости ветра, которые задаются испытателем в соответствии с методикой испытаний;4) the received electrical pulses are delayed for a time t _i set by the tester, while the time t _i is determined by the formula t _i = L _i /20.067√T _ass ± V _ass , where i is the channel number of the ultrasonic anemometer, L _i is the distance between the acoustic transmitter and receiver channel i-ro ultrasonic anemometer (passport), T _back - temperature values that are set a test arbitrarily within the working temperature range of the ultrasonic anemometer, V _butt -values wind speed components that are set ispytate it in accordance with the test procedure;

5) преобразовывают задержанные электрические импульсы в акустические и направляют их на акустические приемники соответствующих каналов ультразвукового анемометра (преобразование ведется излучателями, имеющими непосредственный акустический контакт с приемниками ультразвукового анемометра, при этом исключается распространение акустического импульса через воздушную среду);5) convert the delayed electrical impulses into acoustic ones and send them to the acoustic receivers of the corresponding channels of the ultrasonic anemometer (the conversion is carried out by emitters that have direct acoustic contact with the receivers of the ultrasonic anemometer, while excluding the propagation of the acoustic pulse through the air);

6) сравнивают полученные ультразвуковым анемометром значения компоненты скорости ветра V_уа с значениями V_зад, заданными испытателем в соответствии с методикой испытаний: значения V_уа и V_зад должны совпадать в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.6) compare the values of the wind speed component V _уа obtained by the ultrasonic anemometer with the values of V _ass specified by the tester in accordance with the test procedure: the values of V _уа and V _ass must coincide within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

В зависимости от акустической схемы, используемой в ультразвуковом анемометре, возможны различные варианты устройств, реализующих данный способ.Depending on the acoustic circuit used in the ultrasonic anemometer, various variants of devices implementing this method are possible.

На фиг.1 представлен вариант устройства, реализующего способ для ультразвуковых анемометров, в которых применена моностатическая акустическая схема (в моностатической акустической схеме для излучения и приема акустических импульсов используются отдельные электроакустические преобразователи (акустические излучатели и акустические приемники), а каналы распространения акустических сигналов во встречных направлениях пространственно разнесены).Figure 1 shows a variant of a device that implements a method for ultrasonic anemometers that use a monostatic acoustic circuit (in a monostatic acoustic circuit, separate electro-acoustic transducers (acoustic emitters and acoustic receivers) are used to transmit and receive acoustic pulses), and the acoustic signal propagation channels are in opposite directions directions are spatially separated).

Устройство имеет в своем составе камеру нулевого ветра КНВ и электронно-акустический измерительный блок ЭАБ, состоящий из акустических приемников АП1, АП2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра), акустических излучателей АИ1, АИ2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра), формирователей электрических импульсов Φ1, Ф2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра), регулируемых линий задержки электрических импульсов Л31, Л32, … (по числу каналов ультразвукового анемометра) и блока управления линиями задержки БУЛЗ, имеющего управляющие выходы 1, 2, … (по числу линий задержки).The device incorporates a KNV zero wind chamber and an electronic-acoustic measuring unit EAB, consisting of acoustic receivers АП1, АП2, ... (by the number of channels of an ultrasonic anemometer), acoustic emitters AI1, AI2, ... (by the number of channels of an ultrasonic anemometer), shapers electric pulses Φ1, Ф2, ... (according to the number of channels of an ultrasonic anemometer), adjustable delay lines of electric pulses L31, L32, ... (according to the number of channels of an ultrasonic anemometer) and a control unit for delay lines BULZ, which has ravlyaetsya outputs 1, 2, ... (the number of delay lines).

Выходы акустических приемников АП1, АП2, … соединены с линейными входами 1 соответствующих им линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, …, управляющие входы 2 которых соединены с соответствующими выходами 1, 2, … блока управления БУЛЗ. Выходы линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … через формирователи электрических импульсов Φ1, Ф2, … соответственно соединены с входами акустических излучателей АИ1, АИ2, … .The outputs of the acoustic receivers AP1, AP2, ... are connected to the line inputs 1 of their corresponding delay lines LZ1, LZ2, ..., the control inputs 2 of which are connected to the corresponding outputs 1, 2, ... of the BULZ control unit. The outputs of the delay lines LZ1, LZ2, ... through the electric pulse shapers Φ1, Ф2, ... are respectively connected to the inputs of the acoustic emitters AI1, AI2, ....

Камера нулевого ветра создает модельную среду с известной (нулевой) скоростью ветра и установившейся температурой воздуха. Акустические излучатели АИ1, АИ2 … и акустические приемники АП1, АП2, … осуществляют, соответственно, генерацию и прием акустических импульсов, линии задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … осуществляют задержку электрических импульсов на заданное блоком управления БУЛЗ время, формирователи Φ1, Ф2, … осуществляют формирование электрических сигналов с параметрами, необходимыми для возбуждения генерации акустических импульсов акустическими излучателями АИ1, АИ2, …, блок управления БУЛЗ осуществляет установку времени задержки линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … в соответствии с заданными испытателем значениями температуры воздуха Т_зад и скорости ветра V_зад.The zero wind chamber creates a model environment with a known (zero) wind speed and steady-state air temperature. Acoustic emitters AI1, AI2 ... and acoustic receivers AP1, AP2, ... respectively, generate and receive acoustic pulses, delay lines LZ1, LZ2, ... delay electric pulses for the time specified by the BULZ control unit, shapers Φ1, Ф2, ... carry out the formation electrical signals with the parameters necessary to excite the generation of acoustic pulses by acoustic emitters AI1, AI2, ..., the BULZ control unit sets the delay time of the delay lines LZ1, LZ2, ... in accordance obstacle tester with predetermined temperature values T _ass wind speed V and _{the backside.}

Устройство работает следующим образом (на примере двухканального (однокоординатного) ультразвукового анемометра).The device operates as follows (for example, a two-channel (single-axis) ultrasonic anemometer).

Для выполнения операции поверки ультразвуковой анемометр помещают в камеру нулевого ветра, включают его в режим измерений и сравнивают значения ветра V_уа., показанные ультразвуковым анемометром, с истинным значением скорости ветра в воздушной среде V_cp.(V_cp. = 0): эти значения должны совпадать друг с другом в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.To perform the verification operation, an ultrasonic anemometer is placed in a zero-wind chamber, it is switched on in the measurement mode, and wind values V _{уа are} compared _. shown by an ultrasonic anemometer, with a true value of wind speed in air V _cp. (V _cp. = 0): these values must coincide with each other within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

Затем устанавливают акустические приемники АП1 и АП2 электронно-акустического измерительного блока ЭАБ вплотную к акустическим излучателям АИ ультразвукового анемометра, обеспечивая между ними непосредственный акустический контакт, а акустические излучатели АИ1 и АИ2 электронно-акустического измерительного блока ЭАБ устанавливают вплотную к акустическим приемникам АП ультразвукового анемометра, также обеспечивая между ними непосредственный акустический контакт.Then, acoustic receivers AP1 and AP2 of the EAB electronic-acoustic measuring unit are installed close to the acoustic emitters AI of the ultrasonic anemometer, providing direct acoustic contact between them, and acoustic emitters AI1 and AI2 of the EAB electronic-acoustic measuring unit are installed close to the acoustic receivers of the ultrasonic anemometer, also providing direct acoustic contact between them.

При включении ультразвукового анемометра акустические импульсы с его акустических излучателей АИ поступают непосредственно на входы акустических приемников АП1 и АП2. В первом канале акустический импульс, поступивший на акустический приемник АП1, преобразуется в электрический, проходит через линию задержки Л31, поступает на вход формирователя Ф1 и далее - на вход акустического излучателя АИ1, где преобразуется в акустический импульс, который поступает непосредственно на вход акустического приемника АП первого канала ультразвукового анемометра. Аналогично, во втором канале акустический импульс, поступивший на акустический приемник АП2, преобразуется в электрический, проходит через линию задержки Л32, поступает на вход формирователя Ф2 и далее - на вход акустического излучателя АИ2, где преобразуется в акустический импульс, который поступает непосредственно на вход акустического приемника АП второго канала ультразвукового анемометра. При этом ультразвуковой анемометр производит вычисление значений скорости ветра V_ута согласно своей вычислительной программе.When you turn on the ultrasonic anemometer, acoustic pulses from its acoustic emitters AI arrive directly at the inputs of acoustic receivers AP1 and AP2. In the first channel, the acoustic impulse received at the acoustic receiver AP1 is converted into electric, passes through the delay line L31, fed to the input of the driver F1 and then to the input of the acoustic emitter AI1, where it is converted into an acoustic pulse that goes directly to the input of the acoustic receiver AP the first channel of an ultrasonic anemometer. Similarly, in the second channel, the acoustic pulse received at the acoustic receiver АП2 is converted into an electric one, passes through the delay line L32, goes to the input of the shaper Ф2 and then to the input of the acoustic emitter AI2, where it is converted into an acoustic pulse, which goes directly to the input of the acoustic AP receiver of the second channel of the ultrasonic anemometer. In this case, the ultrasonic anemometer calculates the wind speed V _ut according to its computing program.

В соответствии с методикой поверки, испытатель последовательно вводит в блок управления линиями задержки БУЛЗ значения скорости ветра V_зад, а также произвольные значения температуры воздуха Т_зад и значения констант L₁ L₂. Значения температуры воздуха Т_зад должны входить в заданный температурный диапазон работы ультразвукового анемометра, значения L₁ L2, являющиеся расстояниями между акустическим приемником и излучателем ультразвукового анемометра для каналов 1 и 2, как правило, приводятся в паспорте прибора (соответствие значений L₁, L₂ заводским установкам было установлено на первом шаге испытаний). На основании этих данных процессор блока управления БУЛЗ вычисляет значения времен задержки t₁ и t₂ линий задержки Л31 и Л32 по формулам:In accordance with the verification procedure, the tester sequentially enters into the control unit for the delay line of the BULZ wind speed values V _ass , as well as arbitrary values of the air temperature T _ass and the values of the constants L ₁ L ₂ . The values of the air temperature T _back must be included in the specified temperature range of the ultrasonic anemometer, the values of L ₁ L2, which are the distances between the acoustic receiver and the emitter of the ultrasonic anemometer for channels 1 and 2, are usually given in the passport of the device (correspondence of the values of L ₁ , L ₂ factory settings was installed in the first test step). Based on these data, the processor of the BULZ control unit calculates the values of the delay times t ₁ and t ₂ delay lines L31 and L32 according to the formulas:

и через выходы 1, 2 выдает соответствующие команды на управляющие входы линий задержки ЛЗ1 и ЛЗ2. После этого испытатель производит сравнение значений скорости ветра V_уа, показанные ультразвуковым анемометром, со значениями V_зад, заданными испытателем в соответствии с методикой испытаний. Значения V_уа и У_зад должны совпадать в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.and through outputs 1, 2 issues the appropriate commands to the control inputs of the delay lines LZ1 and LZ2. After that, the tester compares the values of the wind speed V _у , shown by an ultrasonic anemometer, with the values of V _ass set by the tester in accordance with the test procedure. The values of V _уа and У _Ass should coincide within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

На фиг.2 представлен вариант устройства, реализующего способ для ультразвуковых анемометров, в которых применена бистатическая акустическая схема (в бистатической акустической схеме для излучения и приема акустических импульсов используются одни и те же электроакустические преобразователи, последовательно переключаемые в режим приема или в режим генерации, а каналы распространения акустических сигналов во встречных направлениях пространственно совмещены).Figure 2 presents a variant of the device that implements the method for ultrasonic anemometers that use a bistatic acoustic circuit (in a bistatic acoustic circuit for the emission and reception of acoustic pulses the same electro-acoustic transducers are used, sequentially switched to the reception mode or to the generation mode, and the propagation channels of acoustic signals in opposite directions are spatially aligned).

Устройство имеет в своем составе камеру нулевого ветра КНВ и электронно-акустический измерительный блок ЭАБ, состоящий из электроакустических преобразователей ЭАП1, ЭАП2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра), коммутаторов-формирователей электрических импульсов КФ1, КФ2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра), регулируемых линий задержки электрических импульсов ЛЗ1, ЛЗ2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра) и блока управления линиями задержки БУЛЗ, имеющего управляющие выходы 1, 2, … (по числу каналов ультразвукового анемометра). Входы/выходы электроакустических преобразователей ЭАП1, ЭАП2, … соединены соответственно с портами 1 коммутаторов-формирователей КФ1, КФ2, порты 3 которых соединены с линейными входами 1 соответствующих им линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … Порты 2 коммутаторов-формирователей КФ1, КФ2, … соединены с выходами соответствующих им линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, а управляющие входы 2 линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … соединены с соответствующими выходами 1, 2, … блока управления БУЛЗ.The device incorporates a KNV zero-wind chamber and an EAB electronic-acoustic measuring unit, consisting of electro-acoustic transducers EAP1, EAP2, ... (by the number of channels of an ultrasonic anemometer), commutators-shapers of electric pulses KF1, KF2, ... (by the number of channels of an ultrasonic anemometer ), adjustable delay lines for electrical impulses LZ1, LZ2, ... (according to the number of channels of an ultrasonic anemometer) and a control unit for delay lines of a BULZ, which has control outputs 1, 2, ... (according to the number of channels of ultrasounds anemometer). The inputs / outputs of the electro-acoustic transducers EAP1, EAP2, ... are connected respectively to ports 1 of the KF1, KF2 shaper switches, ports 3 of which are connected to the line inputs 1 of the corresponding delay lines LZ1, LZ2, ... Ports 2 of the KF1, KF2 shaper switches, ... are connected with the outputs of the corresponding delay lines LZ1, LZ2, and the control inputs of the 2 delay lines LZ1, LZ2, ... are connected to the corresponding outputs 1, 2, ... of the BULZ control unit.

Камера нулевого ветра создает модельную среду с известной (нулевой) скоростью ветра и установившейся температурой воздуха. Электроакустические преобразователи ЭАП1, ЭАП2, … осуществляют генерацию и прием акустических импульсов, линии задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … осуществляют задержку электрических импульсов на заданное блоком управления БУЛЗ время, коммутаторы-формирователи КФ1, КФ2, … осуществляют коммутацию электрических сигналов согласно заданному алгоритму работы и формирование электрических сигналов с параметрами, необходимыми для возбуждения генерации акустических импульсов электроакустическими преобразователями ЭАП1, ЭАП2, блок управления БУЛЗ осуществляет установку времени задержки линий задержки ЛЗ1, ЛЗ2, … в соответствии с заданными испытателем значениями температуры воздуха Т_зад и скорости ветра V_зад.The zero wind chamber creates a model environment with a known (zero) wind speed and steady-state air temperature. Electro-acoustic transducers EAP1, EAP2, ... generate and receive acoustic pulses, delay lines LZ1, LZ2, ... delay electric pulses for the time specified by the BULZ control unit, switch-conditioners KF1, KF2, ... carry out switching of electrical signals according to a given algorithm of operation and generation electrical signals with the parameters necessary to excite the generation of acoustic pulses by electro-acoustic transducers EAP1, EAP2, the control unit BULZ carried out it sets the delay time of the delay lines LZ1, LZ2, ... in accordance with the air temperature T _ass set by the tester and wind speed V _ass .

Устройство работает следующим образом (на примере одноканального (однокоординатного) ультразвукового анемометра).The device operates as follows (for example, a single-channel (single-coordinate) ultrasonic anemometer).

Для выполнения операции поверки ультразвуковой анемометр помещают в камеру нулевого ветра, включают его в режим измерений и сравнивают значения ветра V_уа, показанные ультразвуковым анемометром, с истинным значением скорости ветра в воздушной среде V_cp.(V_cp. = 0): эти значения должны совпадать друг с другом в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.To perform the verification operation, an ultrasonic anemometer is placed in a zero-wind chamber, it is switched on in the measurement mode, and the wind values V _у shown by the ultrasonic anemometer are compared with the true value of the wind speed in the air V _cp. (V _cp. = 0): these values must coincide with each other within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

Затем устанавливают электроакустические преобразователи ЭАП1 и ЭАП2 электронно-акустического измерительного блока ЭАБ вплотную к акустическим излучателям АИ ультразвукового анемометра, обеспечивая между ними непосредственный акустический контакт.Then, the electro-acoustic transducers EAP1 and EAP2 of the electronic-acoustic measuring unit EAB are installed close to the acoustic emitters AI of the ultrasonic anemometer, providing direct acoustic contact between them.

При включении ультразвукового анемометра акустические импульсы с одного из его электроакустических преобразователей ЭАП, работающего в режиме генерации, поступают непосредственно на вход электроакустического преобразователя устройства, работающего в режиме приема (например, ЭАП1). Акустический импульс, поступивший на электроакустический преобразователь ЭАП1, преобразуется в электрический, поступает на порт 1 коммутатора-формирователя КФ1 и направляется им в виде электрического импульса на линейный вход линии задержки ЛЗ1, задерживается ею на заданный интервал времени t₁ и поступает через порт 2 коммутатора-формирователя КФ2 на вход электроакустического преобразователя ЭАП2, где преобразуется в акустический импульс и направляется на второй электроакустический преобразователь ЭАП ультразвукового анемометра, работающий в режиме приема. В следующий момент времени (определяемый тактовой частотой работы ультразвукового анемометра - частотой переключения режимов «генерация/прием» его электроакустических преобразователей) акустический импульс со второго электроакустического преобразователя ЭАП ультразвукового анемометра, работающего теперь в режиме генерации, поступает на вход электроакустического преобразователя ЭАП2. Этот акустический импульс преобразовывается в электрический, поступает на порт 1 коммутатора-формирователя КФ2 и направляется им в виде электрического импульса на линейный вход линии задержки Л32, задерживается ею на заданный интервал времени t₂ и поступает через порт 2 коммутатора-формирователя Ф1 на вход электроакустического преобразователя ЭАП1, где преобразуется в акустический импульс и направляется на первый электроакустический преобразователь ЭАП ультразвукового анемометра, работающий теперь в режиме приема. При этом ультразвуковой анемометр производит вычисление значений скорости ветра V_уа согласно своей вычислительной программе.When the ultrasonic anemometer is turned on, acoustic pulses from one of its electro-acoustic transducers of the EAP operating in the generation mode arrive directly at the input of the electro-acoustic transducer of the device operating in the reception mode (for example, EAP1). The acoustic impulse received by the electro-acoustic transducer EAP1 is converted into an electric pulse, fed to port 1 of the KF1 shaper switch and sent to it as an electric pulse to the linear input of the delay line LZ1, it is delayed by it for a given time interval t ₁ and received through port 2 of the switch- shaper KF2 to the input of the electro-acoustic transducer EAP2, where it is converted into an acoustic pulse and sent to the second electro-acoustic transducer EAP of an ultrasonic anemometer, working melting in receive mode. At the next point in time (determined by the clock frequency of the ultrasonic anemometer — the frequency of switching the “generation / reception” modes of its electro-acoustic transducers), the acoustic pulse from the second electro-acoustic transducer of the EAP of the ultrasonic anemometer, now operating in the generation mode, is fed to the input of the electro-acoustic transducer EAP2. This acoustic impulse is converted into an electrical impulse, fed to port 1 of the KF2 shaper switch and sent to it in the form of an electric pulse to the linear input of the delay line L32, it is delayed by it for a predetermined time interval t ₂ and fed through port 2 of the shaper-switch F1 to the input of the electro-acoustic transducer EAP1, where it is converted into an acoustic impulse and sent to the first electroacoustic transducer of the EAP of an ultrasonic anemometer, which is now operating in reception mode. In this case, the ultrasonic anemometer calculates the values of the wind speed V _уа according to its computing program.

В соответствии с методикой поверки, испытатель последовательно вводит в блок управления линиями задержки БУЛЗ значения скорости ветра V_зад, а также произвольные значения температуры воздуха Т_зад и значение константы L. Значения температуры воздуха Т_зад должны входить в заданный температурный диапазон работы ультразвукового анемометра, значения L, являющиеся расстоянием между электроакустическими преобразователями ЭАП ультразвукового анемометра, как правило, приводятся в паспорте прибора (соответствие значения L заводским установкам было установлено на первом шаге испытаний). На основании этих данных процессор блока управления БУЛЗ вычисляет значения времен задержки t₁ и t₂ линий задержки ЛЗ1 и ЛЗ2 по формулам:In accordance with the verification procedure, the tester sequentially enters into the control unit for the delay line of the BULZ wind speed values V _ass , as well as arbitrary values of the air temperature T _ass and the value of the constant L. The values of the air temperature T _ass should be included in the specified temperature range of the ultrasonic anemometer, values L, which are the distance between the electroacoustic transducers of the EAP of the ultrasonic anemometer, as a rule, are given in the instrument passport (correspondence of the value of L to the factory settings am was installed in the first step of the test). Based on these data, the processor of the BULZ control unit calculates the values of the delay times t ₁ and t ₂ delay lines LZ1 and LZ2 according to the formulas:

и через выходы 1, 2 выдает соответствующие команды на управляющие входы линий задержки ЛЗ1 и ЛЗ2. После этого испытатель производит сравнение значений компоненты скорости ветра V_уа, показанных ультразвуковым анемометром, со значениями V_зад,заданными испытателем в соответствии с методикой испытаний. Значения V_ута и V_заддолжны совпадать в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра.and through outputs 1, 2 issues the appropriate commands to the control inputs of the delay lines LZ1 and LZ2. After that, the tester compares the values of the component of the wind speed V_washown by an ultrasonic anemometer with V values_ass,given by the tester in accordance with the test procedure. V values_uta and v_assmust coincide within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer.

Источники информацииInformation sources

1. INTERNATIONAL STANDARD ISO 16622:2002.1. INTERNATIONAL STANDARD ISO 16622: 2002.

Meteorology: Sonic anemometers/thermometers. Acceptance test methods for mean wind measurements.Meteorology: Sonic anemometers / thermometers. Acceptance test methods for mean wind measurements.

2. Пат. 2319987 Рос. Федерация, МПК G01W 1/02. Ультразвуковой термоанемометр с устройством автоматического восстановления точностных характеристик измерений [текст] / А.А. Азбукин, А.Я. Богушевич, B.C. Ильичевский, В.А. Корольков, В.Д. Шелевой. - №2006119583/28; заявл. 05.06.06; опубл. 20.03.08, Бюл. №8. - 3 с., - 2 ил.2. Pat. 2319987 Ros. Federation, IPC G01W 1/02. Ultrasonic hot-wire anemometer with a device for automatic restoration of accuracy characteristics of measurements [text] / A.A. Azbukin, A.Ya. Bogushevich, B.C. Ilyichevsky, V.A. Korolkov, V.D. Sheleva. - No. 2006119583/28; declared 06/05/06; publ. 03/20/08, Bull. No. 8. - 3 p., - 2 ill.

Claims

1. Способ поверки ультразвукового анемометра, при котором ультразвуковой анемометр помещают в неподвижную воздушную среду с произвольно установившейся температурой воздуха, включают в режим измерений и сравнивают значения скорости ветра, полученные ультразвуковым анемометром, со значением скорости ветра в неподвижной воздушной среде, которые должны совпадать, отличающийся тем, что об окончательном соответствии метрологических характеристик ультразвукового анемометра паспортным данным судят после того, как преобразовывают акустические импульсы, излучаемые акустическими излучателями ультразвукового анемометра, в электрические, исключая при этом распространение акустического импульса через воздушную среду, и задерживают полученные электрические импульсы на время t_i, устанавливаемое испытателем (время задержки t_i определяют по формуле t_i=L_i/20.067√T_зад±V_зад, где i - номер канала ультразвукового анемометра, L_i - расстояние между акустическим излучателем и приемником i-го канала ультразвукового анемометра, T_зад - значения температуры воздуха, которые задаются испытателем произвольно в пределах рабочего температурного диапазона ультразвукового анемометра, V_зад - значения компоненты скорости ветра, которые задаются испытателем в соответствии с методикой испытаний), далее преобразовывают задержанные электрические импульсы в акустические и направляют их, также исключая распространение акустического импульса через воздушную среду, на акустические приемники соответствующих каналов ультразвукового анемометра, и затем сравнивают полученные ультразвуковым анемометром значения компоненты скорости ветра V_уа со значениями V_зад, заданными испытателем в соответствии с методикой испытаний (значения V_уа и V_зад должны совпадать в пределах заданной погрешности измерений ультразвукового анемометра).1. The method of calibration of an ultrasonic anemometer, in which an ultrasonic anemometer is placed in a stationary air environment with an arbitrarily established air temperature, is included in the measurement mode and compares the wind speed obtained by an ultrasonic anemometer with the value of the wind speed in a stationary air environment, which must be the same, different the fact that the final compliance of the metrological characteristics of the ultrasonic anemometer with the passport data is judged after the acoustic pulses were radiated acoustic emitters ultrasonic anemometer, in electrical and excluding the acoustic pulse propagation through the air environment, and delayed electrical pulses received at time t _i, adjustable tester (t _i delay time determined by the formula t _{_i} = L _i /20.067√ T ± V _butt _butt where i - the channel number ultrasonic anemometer, L _i - distance between the acoustic transmitter and receiver i-th channel ultrasonic anemometer, T _back - temperature values that are set trieth elem arbitrarily within the operating temperature range of the ultrasonic anemometer, V _butt - values of wind speed components that are set a test according to the test method), then convert delayed electrical pulses to acoustic and direct them, also eliminating the spread of the acoustic pulse through the air medium to acoustic receivers of the corresponding channels of the ultrasonic anemometer, and then compare the values of the velocity component obtained by the ultrasonic anemometer in meter V _уа with the values of V _ass specified by the tester in accordance with the test procedure (the values of V _у and V _ass must coincide within the specified measurement error of the ultrasonic anemometer).

2. Устройство для поверки ультразвукового анемометра, построенного по бистатической акустической схеме, имеющее в своем составе камеру нулевого ветра, отличающееся тем, что в состав устройства дополнительно включен электронно-акустический блок, состоящий из акустических приемников, акустических излучателей, формирователей электрических импульсов и регулируемых линий задержки электрических импульсов, число которых соответствует числу акустических каналов ультразвукового анемометра, а также блока управления линиями задержки, имеющего управляющие выходы по числу линий задержки, при этом выходы акустических приемников соединены с линейными входами соответствующих им линий задержки, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления линиями задержки, а выходы линий задержки через формирователи электрических импульсов соответственно соединены с входами акустических излучателей.2. A device for checking an ultrasonic anemometer constructed according to a bistatic acoustic scheme, incorporating a zero-wind chamber, characterized in that the device also includes an electronic-acoustic unit, consisting of acoustic receivers, acoustic emitters, electric pulse shapers and adjustable lines delays of electrical pulses, the number of which corresponds to the number of acoustic channels of an ultrasonic anemometer, as well as a delay line control unit, having control outputs by the number of delay lines, while the outputs of the acoustic receivers are connected to the linear inputs of their respective delay lines, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the delay line control unit, and the outputs of the delay lines through the electric pulse generators are respectively connected to the inputs of the acoustic emitters.

3. Устройство для поверки ультразвукового анемометра, построенного по моностатической акустической схеме, имеющее в своем составе камеру нулевого ветра, отличающееся тем, что в состав устройства дополнительно включен электронно-акустический блок, состоящий из электроакустических преобразователей, коммутаторов-формирователей электрических импульсов и регулируемых линий задержки электрических импульсов, число которых равно удвоенному числу каналов ультразвукового анемометра, а также блока управления линиями задержки, имеющего управляющие выходы по числу линий задержки, причем вход/выход каждого из электроакустических преобразователей соединен с входным/выходным портом соответствующего ему коммутатора-формирователя, выходные порты которых соединены с линейными входами соответствующих им линий задержки, выходы которых соединены с входными портами соответствующих коммутаторов-формирователей, а управляющие входы линий задержки соединены с соответствующими выходами блока управления линиями задержки. 3. A device for checking an ultrasonic anemometer constructed according to a monostatic acoustic scheme, incorporating a zero-wind chamber, characterized in that the device also includes an electronic-acoustic unit, consisting of electro-acoustic transducers, switch-drivers of electric pulses and adjustable delay lines electrical pulses, the number of which is equal to twice the number of channels of an ultrasonic anemometer, as well as a delay line control unit with a control outputs according to the number of delay lines, the input / output of each of the electro-acoustic transducers connected to the input / output port of its corresponding switch-driver, the output ports of which are connected to the linear inputs of their corresponding delay lines, the outputs of which are connected to the input ports of the respective switch-drivers, and the control inputs of the delay lines are connected to the corresponding outputs of the control unit of the delay lines.