【最終更新日：2026年9月29日】

3次元超音波風速計は、トランスデューサ間を伝わる超音波の到達時間（TOF：Time-of-Flight）の変化を利用して、空気の流れを測定します。
こちらの記事では、弊社で取り扱っているLI-COR（旧：Anemoment）社の3次元超音波風速計「TriSonica Mini Wind and Weather Sensor」を例に、TOF方式による測定原理と、4つのトランスデューサを用いて3次元の風を計測する構造について図を用いて解説します。

目次

1. 3次元超音波風速計はどのような仕組みで風を測るのか
2. TriSonica MiniのTOF方式による測定原理
3. 4つのトランスデューサで3次元計測を行う構造
4. 関連記事
5. 問い合わせ先

1. 3次元超音波風速計はどのような仕組みで風を測るのか

超音波風速計では、トランスデューサから発した超音波が、別のトランスデューサへ到達するまでの時間を測定します。空気が動いていない場合と風が吹いている場合では、超音波が到達するまでの時間が変化します。この時間差を利用することで、風の流れを測定します。

弊社では、LI-COR（旧：Anemoment）社製3次元超音波風速計「TriSonica Mini Wind and Weather Sensor」を取り扱っています。TriSonica Miniは、この超音波による測定原理を用いながら、4つのトランスデューサを特徴的に配置することで、コンパクトな構造で3次元の風速計測を実現しています。

この記事では製品仕様や取得可能なデータの詳細ではなく、TriSonica Miniが「どのような仕組みで3次元の風を測定しているのか」に焦点を当てて解説します。製品の仕様や特徴については、TriSonica Miniの製品紹介記事をご参照ください。

2. TriSonica MiniのTOF方式による測定原理

TriSonica Miniは、超音波のTOF（Time-of-Flight）を利用して空気の流れを測定します。TOFとは、超音波が一方のトランスデューサから別のトランスデューサへ到達するまでに要する時間です。

TOFとは超音波が到達するまでの時間

画像の通り、TriSonica Miniでは超音波を発する部分と受信する部分にトランスデューサを使用しています。トランスデューサ間で超音波を送受信し、その到達時間を計測します。

中心のギザギザ部分は音を発する部分ではなく、音波の反射によって生じるマルチパスを抑制する役割を持っています。

風によってTOFが変化する

空気の流れがあると、超音波が風に沿って進む場合と、風に逆らって進む場合とで到達時間が変わります。TriSonica Miniは、このTOFの変化を利用して空気の流れを測定します。


このように、超音波風速計では機械的な羽根の回転ではなく、トランスデューサ間を伝わる超音波の到達時間を利用して風を測定します。

3. 4つのトランスデューサで3次元計測を行う構造

TriSonica Miniの特徴の一つが、トランスデューサの配置です。3次元の風を計測するためには、水平方向だけでなく、異なる方向の空気の流れを測定する必要があります。

2次元計測とトランスデューサの配置

2次元の東西南北方向の風向・風速を計測する場合、下のアニメーションのようにトランスデューサを平面上に配置して測定経路を構成します。

TriSonica Miniは4つのトランスデューサを4面体状に配置

一般的な3次元超音波風速計では、複数のトランスデューサによって複数方向の測定経路を構成します。

TriSonica Miniでは、4つのトランスデューサを4面体状に配置し、複数方向のTOFを測定することで3次元の風速計測を可能にしています。
 
つまり、TriSonica Miniの測定原理を理解するポイントは、「超音波の到達時間（TOF）の変化を測ること」と「4つのトランスデューサを立体的に配置して複数方向の風を測ること」の2点です。

製品の詳細仕様や取得できるデータについては、以下の記事をご参照ください。
TriSonica Miniの製品概要・仕様を見る
TriSonica Miniで取得できるデータの種類を見る

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TriSonica Miniの仕組み以外について詳しく知りたい方は、目的に応じて以下の記事をご参照ください。

製品の特徴・メリットを確認したい方：
LI-COR（旧：Anemoment）社製 風速計「TriSonica Mini」の魅力とは

フラットタイプとパイプマウントタイプの違いを確認したい方：
3次元超音波風速計のフラットタイプ・パイプマウントタイプの違い

TriSonica MiniとTriSonica Sphereのどちらを選ぶか検討している方：
TriSonica MiniとTriSonica Sphereを選ぶポイント

製品に関するその他の疑問を確認したい方：
LI-COR（旧：Anemoment）社製超音波風速計 よくある質問集

関連するメディア記事の一覧はこちらをご参照ください。

5. 問い合わせ先

海外メーカーのエレクトロニクス製品を中心に取り扱う、1972年設立の専門商社です。 宇宙・防衛分野でのシステム提案で得た知見を活かし、最近は建機・特殊車両、鉄道市場、物流市場へ事業を展開しています。更にセンシング・IoTなどへの新規市場開拓にも傾注しています。