关键参数速览
| 参数 | 典型取值 |
|---|---|
| 常规 EC 采样率 | 10~20Hz，研究可至 50Hz |
| 风速分辨率 | 0.01m/s（研究级） |
| 风速精度 | 约 ±1% 读数 |
| 推荐分离距 | <15cm（Moore 1986） |
| 平均周期 | 30 分钟 |
内容概览
先给结论
三维超声风速仪是涡度相关系统的风速基准，靠超声脉冲在换能器对间顺逆风传播时间差反演 u、v、w 与声速温度；无活动部件、频响高，与气体分析仪的时钟同步和空间分离直接决定通量质量。ICOS 站点规范要求超声头置于朝向盛行风的支臂末端，且 1m 内不安装其他设备以减小扰流。
下表按“型号方向 / 原理类别”横向对比量程、精度、工作温度、供电、通信、价格区间与适用场景，便于在项目前期快速框定技术路线。表中数值为该原理类别的典型工程配置参考，价格为市场参考区间，随配置与采购量浮动，以厂商正式报价为准。
关键参数速览
以下对比矩阵按 8 个维度组织，每一行对应一种型号方向或测量原理类别（非具体品牌型号）。
| 型号方向 | 输出频率 | 风速精度 | 分辨率 | 工作温度 | 防护与输出 | 典型搭配 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 研究级分体式（如 CSAT3B 类） | 10~50Hz | 约 ±1% 读数 | 0.01m/s | -30~+50℃ | SDM/RS485，需数据采集器 | 开路或闭路 CO₂/H₂O 分析仪 |
| 水平换能器式（如 Gill HS-50 类） | 0.4~50Hz | 约 ±1% 读数 | 0.01m/s | -40~+60℃ | RS422，IP65 不锈钢 | LI-7200RS 等封闭式分析仪 |
| 集成一体式（分析仪+超声头） | 10~20Hz | 约 ±1% 读数 | 0.01m/s | -20~+50℃ | 单线缆，出厂匹配分离距 | 简化安装的碳水通量站 |
| 常规监测级超声风 | 1~10Hz | 约 ±2% 读数 | 0.1m/s | -30~+60℃ | RS485/4-20mA | 气象子系统，不用于 EC 主通量 |
选型注意事项
- SONIC 输出的声速温度是超声虚温，计算感热通量须做 SND 修正（Schotanus 1983）与横风修正（Liu 2001）。
- 超声头与气体分析仪进气口的横向分离决定高频截止频率；Moore 1986 参数化表明分离距 <15cm 时多数风速下截止频率可高于 5Hz。
- 集成一体式出厂已完成空间匹配与同步，安装简便但维修需整体更换；分体式可灵活选配超声头与支臂。
- 研究级机型需保留风洞校准证书（可溯源至 ISO/IEC 17025），长期运行后核查零风速偏置与换能器污染。
常见问题
超声风速仪多少 Hz 够用
EC 常规 10~20Hz 足够；做谱分析、耗散率或复杂流场研究才需 50Hz，采样率越高对存储与时间同步要求越高。
支臂为什么要朝盛行风
塔体与支臂扰流会污染垂直分量 w；朝盛行风可最大化目标下垫面的有效观测时长，复杂地形还需按风向扇区做平面拟合。
内容边界与下一步
本页参数与价格区间为市场参考区间，随配置、采购量与现场条件浮动，以厂商正式技术资料与报价为准；表内数值为该原理类别的典型工程参考区间。
