اصل عملکرد سنسورهای سرعت باد لوله پیتوت
لوله پیتو که با نام‌های «لوله سرعت هوا»، «لوله سرعت باد» نیز شناخته می‌شود، اندازه‌گیری فشار کل جریان هوا و فشار استاتیکی برای تعیین سرعت جریان هوای یک دستگاه لوله‌ای است که توسط H. Pitot فرانسوی اختراع شده و به نام آن نامگذاری شده است.
اندازه گیری مستقیم سرعت جریان هوا با روش های تجربی دشوار است، اما فشار جریان هوا را می توان به راحتی با مانومتر اندازه گیری کرد. به طور عمده برای اندازه گیری سرعت هواپیما استفاده می شود، اما عملکردهای متنوع دیگری نیز دارد. بنابراین می توان فشار را با لوله پیتو اندازه گیری کرد و سپس با اعمال قضیه برنولی سرعت جریان هوا را محاسبه کرد. لوله پیتوت شامل یک سر گرد از محفظه دوتایی (شکل را ببینید)، قطر پوشش بیرونی D، در مرکز سر گرد O در دهانه یک سوراخ فشار کل متصل به محفظه داخلی، متصل به یک انتهای لوله است. مانومتر، قطر سوراخ برای {{0}}.3 ~ 0.6 D. در پوشش بیرونی از سطح جانبی O حدود 3 ~ 8 DC در محیط محیط به طور یکنواخت یک ردیف باز کنید. از سوراخ های فشار استاتیک عمود بر دیواره پوشش بیرونی، از طرف دیگر به مانومتر متصل می شود، لوله پیتو در تمایل اندازه گیری سرعت جریان هوا ثابت قرار می گیرد، به طوری که لوله برای محاسبه قضیه هوا برنولی استفاده می شود. سرعت لوله پیتوت در جریان هوای ثابت قرار می گیرد، به طوری که محور لوله و جهت جریان هوا یکسان است، لبه جلویی لوله به جریان ورودی. هنگامی که جریان هوا به نقطه O نزدیک است، سرعت جریان به تدریج کاهش می یابد، جریان به نقطه ایستایی O برای صفر متوقف می شود. بنابراین نقطه O اندازه گیری شده فشار کل P است. ثانیاً، چون لوله بسیار نازک است، نقطه C از نقطه O به اندازه کافی دور است، بنابراین نقطه C در سرعت و فشار اساساً با سرعت ورودی و فشار V به یکسان بازگردانده شده است. P برابر با مقدار فشار است و بنابراین در نقطه C اندازه گیری می شود فشار استاتیک است. برای جریان با سرعت کم، معادله تعیین دبی توسط قضیه برنولی به دست می‌آید:
با توجه به فشار کل اندازه گیری شده توسط مانومتر و اختلاف فشار استاتیکی PP و همچنین چگالی سیال ρ را می توان مطابق با فرمول سرعت جریان هوا محاسبه کرد.
اصل کار سنسور سرعت باد اولتراسونیک
اصل کار سنسور سرعت باد اولتراسونیک استفاده از روش تفاضل زمانی اولتراسونیک برای دستیابی به اندازه گیری سرعت باد است. زیرا سرعت انتشار صدا در هوا و جهت باد بر سرعت هوا تعلق دارد. اگر جهت انتشار موج اولتراسونیک با جهت باد یکسان باشد، سرعت آن افزایش می یابد. برعکس، اگر جهت انتشار موج اولتراسونیک مخالف جهت باد باشد، سرعت آن کاهش می یابد. بنابراین، در شرایط تشخیص ثابت، سرعت انتشار اولتراسوند در هوا می تواند با تابع سرعت باد مطابقت داشته باشد. سرعت و جهت باد دقیق را می توان با محاسبه به دست آورد. از آنجایی که سرعت انتشار موج صوتی در هوا تا حد زیادی تحت تأثیر دما است. سنسور سرعت باد دو جهت مخالف را در دو کانال تشخیص می دهد، بنابراین تأثیر دما بر سرعت موج صوتی ناچیز است.
سنسور باد اولتراسونیک سبک وزن است، قطعات متحرک ندارد، ناهموار است و نیازی به تعمیر و نگهداری یا کالیبراسیون میدانی ندارد و می تواند سرعت و جهت باد را تولید کند. مشتریان می توانند واحد سرعت باد، فرکانس خروجی و فرمت خروجی را با توجه به نیاز خود انتخاب کنند. گرمایش (توصیه شده برای محیط های سرد) یا خروجی های آنالوگ نیز در صورت درخواست موجود است. می توان آن را به یک کامپیوتر، جمع آوری داده یا سایر دستگاه های جمع آوری با RS485 یا خروجی آنالوگ سازگار متصل کرد. در صورت نیاز، می توان از آن در شبکه ای از چندین واحد نیز استفاده کرد.
سرعت سنج و جهت باد اولتراسونیک ابزار پیشرفته تری برای اندازه گیری سرعت و جهت باد است. از آنجایی که به خوبی بر عیوب ذاتی بادسنج مکانیکی غلبه می کند، می تواند برای مدت طولانی در همه شرایط آب و هوایی به طور معمول کار کند و بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این یک جایگزین قوی برای بادسنج های مکانیکی خواهد بود.
