想知道風(fēng)多大、往哪吹，氣象站、高速旁的監(jiān)測(cè)設(shè)備常靠超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀 —— 它沒(méi)有風(fēng)杯、風(fēng)標(biāo)等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，卻能精準(zhǔn)捕捉風(fēng)的動(dòng)態(tài)，核心秘訣藏在超聲波的傳播特性里。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀工作原理基于一個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)律：聲音順風(fēng)傳播變快，逆風(fēng)變慢。設(shè)備利用這一特性，通過(guò)計(jì)算超聲波在不同方向的傳播時(shí)間差，反推風(fēng)速與風(fēng)向。

設(shè)備內(nèi)部通常有 4 個(gè)呈 X 形 / 十字形分布的超聲波探頭，兩兩相對(duì)負(fù)責(zé)發(fā)射與接收信號(hào)，比如一組沿東西方向、一組沿南北方向，覆蓋所有風(fēng)向。

無(wú)風(fēng)時(shí)，超聲波在相對(duì)探頭間傳播時(shí)間相等，因?yàn)槁曀僭陟o止空氣中保持固定。有風(fēng)時(shí)，順風(fēng)方向的超聲波被推著走，傳播時(shí)間縮短；逆風(fēng)方向則頂著風(fēng)，時(shí)間變長(zhǎng)。計(jì)時(shí)器記錄時(shí)間差后，結(jié)合探頭間的固定距離，通過(guò)公式即可算出風(fēng)速，時(shí)間差越大，風(fēng)速越快。

風(fēng)向判斷也依賴探頭時(shí)間差：對(duì)比東西、南北兩組探頭的時(shí)間差，若東西方向時(shí)間差大、南北方向小，說(shuō)明風(fēng)沿東西向吹；哪組方向時(shí)間差最大，風(fēng)就來(lái)自哪個(gè)方向，最終設(shè)備會(huì)輸出精確到度的風(fēng)向。

這種無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)明顯：無(wú)磨損、不結(jié)冰卡殼，能在極端天氣下穩(wěn)定工作；響應(yīng)快，可捕捉陣風(fēng)；精度高，能感知微弱風(fēng)力。如今它廣泛用于氣象站、高速、橋梁、光伏電站，成了感知風(fēng)的重要工具。

簡(jiǎn)言之，它像給風(fēng)裝了計(jì)時(shí)器，靠超聲波的時(shí)間差，讓看不見(jiàn)的風(fēng)變得可測(cè)可知。