Vaisala WINDCAP® Technologie

Der Vaisala WINDCAP® Ultraschall-Windsensor bestimmt Windgeschwindigkeit und -richtung unter Einsatz von Ultraschall. Der Sensor hat keine beweglichen Teile, sodass die üblichen Einschränkungen mechanischer Windsensoren, z. B. Reibung, Trägheit, Zeitkonstante, Überdrehzahlen und Startschwellenwert, wegfallen.

Funktionsweise

Der WINDCAP® Sensor zeichnet sich durch eine Anordnung von drei Ultraschall-Sensormodulen aus, die ein gleichseitiges Dreieck bilden. Die Windmessung basiert auf der Laufzeit (TOF, Time of Flight) des Schallimpulses – der Zeit, die das Signal benötigt, um von einem Sensormodul zum nächsten zu gelangen. Die Laufzeit wird für jedes Paar aus Sensormodulköpfen in beiden Richtungen gemessen. Die parallele Komponente der Windgeschwindigkeit kann mithilfe simpler Algebra unabhängig von der statischen Schallgeschwindigkeit berechnet werden.

Die Ausrichtung der drei Sensormodule in einem gleichseitigen Dreieck ermöglicht drei Sätze aus Basisvektoren. Die Kombinationen ergeben bidirektionale Messungen auf den als A, B und C gekennzeichneten Pfaden. Anhand dieser Messungen werden die Windgeschwindigkeitskomponenten parallel zu jedem der drei Pfade bestimmt.