内容发布更新时间 : 2024/12/26 14:44:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

毕业论文（设计） 相关表格资料

（1）开题报告审批表（2）周进展情况记录（3）答辩记录 （4）成绩评定表（5）论文撰写过程的其他资料

论文（设计）题目： 基于单片机的海洋 环境风速监测仪设计 学 院： 专 业（方 向）： 年 级、班 级： 学 生 学 号： 学 生 姓 名： 指 导 老 师：

2015年 5 月30日

三亚学院毕业论文(设计)开题报告审批表

学生姓名 毕业论 文（设 计）题目 题 目 类 型 专业 班级 基于单片机的海洋环境风速监测仪设计 工程设计（项目）类 □ 论 文 类 □ 作品设计（作品）类 ■ 其它 □ 一、选题简介、意义与背景 风作为一种自然现象,它是影响气候变化的最重要因素之一。我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大。有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，风力发电是很有前途的。风力发电已成为当今世界的主流能源之一。尤其是目前能源紧张，风力发电成为新潮发电方式的情况下，对风速的监测和监测尤为重要。风力发电占用土地资源少,资金回收期短,一般不会产生明显的自然生态影响，在社会上引起的争议很少，能较快实现规模化发展。随着风力发电的快速发展,风速的监测也被日益重视起来。随着全球陆地资源的日趋紧张和环境的不断恶化，海洋环境的重要性日益凸现，人类社会的发展必然越来越多地依赖海洋，而海洋环境风速监测的能力，直接影响着海洋资源开发和海洋环境保护的程度和效果。目前世界各地越来越重视对海洋环境风速参数的观测研究。所以研究风的变化意义巨大。它本身又蕴藏着巨大的能量,能对人类活动产生重大影响。 二、文献综述 1、引言 随着全球陆地资源的日趋紧张和环境的不断恶化，海洋环境的重要性日益凸现，人类社会的发展必然越来越多地依赖海洋，而海洋环境风速监测的能力，直接影响着海洋资源开发和海洋环境保护的程度和效果。目前世界各地越来越重视对海洋环境风速参数的观测研究。所以研究风的变化意义巨大。它本身又蕴藏着巨大的能量,能对人类活动产生重大影响。 2、发展现状及趋势 风是大自然普遍存在的，而风这一定义的出现以及开始进行监测则是有很久的历史，在奴隶社会初期，我国的人们就开始进行简单的监测以及判断，只是那个时候的监测方法是通过旗帜来判断的，一旗帜飘扬的方向以及平率来进行判断风向风速，这种方法只能进行简单的判断，而在东汉的进一步发展将风速的监测有一定的发展，但是在进行监测的时候依旧是只能进行判断，而无法得出准确的值,但是现在使用传感器来进行监测就能够了解到某一时刻的准确的风速，同时还能进行计算某一段的风速的平均值。 3、方案论证 （1）风杯式风速监测 它是最常见的一种风速计。转杯式风速计最早由英国 J.T.R.鲁宾孙发明(1846)，当时是四杯,后来改用三杯。三个互成120 度固定在架上的抛物形或半球形的空杯都顺一面，整个架子连同风杯装在一个可以自由转动的轴上。在风力的作用下风杯绕轴旋转，其转速正比于风速。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。当风杯转动时，通过主轴带动多齿转盘旋转，使下面光敏三极管接收上面发光二极管照射下来的光线，处于导通或截止状态，形成与风杯转速成正比的频率信号，通过计数器计数，换算后得到实际风速值。 （2）热敏式风速监测 基于热原理的硅风速传感器，在流体中存在一个热源，通过监测热源周围的温度场分布或热源的热损失，来得到关于流体的信息。硅的热流量传感器有三种工作原理分别为热损失型风速传感器，热温差型风速传感器以及热脉冲型风速传感器热损失型风速传感器一般含有一个单元，其同时作为加热单元和测温单元，热损失型风速传感器监测单个加热单元的总的热损失量。因为大多数材料的电阻率随温度而变化，所以，可以通过监测电阻的变化反映风速的大小。热损失型风速传感器可以工作在恒功率和恒温差两种工作方式。在恒功率下，通过监测加热单元的温度而得到风速大小，恒功率的反应时间取决于加热单元的热电容和传热速率。 热温差型一般含有一个加热单元和两个对称的测温单元，当加热表面被不一致的冷却时，对称测温单元能监测对称点的温度，其温度差和风速成一定的函数关系，同时温差的正负符号反映风向的信息，热脉冲型则通过监测脉冲在流体中传输速度反映流体的速度。热线风速计在小风速时灵敏度较高，适用于对小风速监测。 （3）皮托管式风速监测 标准皮托管是一根弯成直角的金属细管，它由感测头、外管、内管、管柱与全压、静压引出导管等组成。在皮托管头部的顶端，迎着来流开有一个小孔，小孔平面与流体流动方向垂直。在皮托管头部靠下游的地方，环绕管壁的外侧又开了多个小孔，流体流动的方向与这些小孔的孔面相切。顶端的小孔与侧面的小孔分别与两条互不相通的管路相连，进入皮托管顶端小孔的气流压力(称为全压) ，除了流体本身的静压，还含有流体滞止后由动能转变来的那部分压力，而进入皮托管侧面小孔的气流压力仅仅是流体的静压，根据全压和静压即可求出动压，从而求出流体的流速， （4）超声波式风速监测 当超声波在空气中传播时，受到风速的影响，顺风和逆风情况下存在一个时间差，基于这个原理可制成的时差法超声波风速监测仪表。采用超声波进行气体流速监测可以采用三种形式时差