چگونه بین سنسورهای سرعت و جهت باد مکانیکی و اولتراسونیک یکی را انتخاب کنیم؟

چگونه بین سنسورهای سرعت و جهت باد مکانیکی و اولتراسونیک یکی را انتخاب کنیم؟

در محیط طبیعی، سرعت و جهت باد از عوامل مهم هواشناسی در پایش محیطی است. باد همیشه زندگی ما را تحت تأثیر قرار می دهد. در جامعه مدرن، با پیشرفت علم و فناوری، سنسورهای سرعت و جهت باد که برای نظارت بر جهت و اندازه باد مورد استفاده قرار می گیرند، روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. به طور گسترده ای در هواشناسی استفاده شده است.

در حال حاضر دو نوع تجهیزات برای نظارت بر سرعت باد و جهت باد وجود دارد: یکی سنسور سرعت و جهت باد با ساختار مکانیکی و دیگری سنسور سرعت و جهت باد است که از اندازه گیری اولتراسونیک استفاده می کند. این دو سنسور دو دستگاه رایج در زندگی روزمره هستند، شباهت ها و تفاوت های بین این دو چیست، آیا مسائل مربوط به دقت وجود دارد و چگونه انتخاب می شود. بیایید به توضیح دقیق ویرایشگر گوش دهیم:

اول از همه، اجازه دهید در مورد سرعت باد مکانیکی و سنسور جهت باد صحبت کنیم. سنسور مکانیکی سرعت باد و جهت باد یک کل نیست و به سنسور سرعت باد و سنسور جهت باد تقسیم می شود:

سنسور سرعت باد
سنسور سرعت باد با ساختار مکانیکی سنسوری است که می تواند به طور مداوم سرعت باد و حجم هوا را اندازه گیری کند (حجم باد=سرعت باد × سطح مقطع). رایج‌ترین سنسور سرعت باد، سنسور سرعت باد از نوع فنجان باد است. گفته می شود این حسگر اولین بار توسط رابینسون کروزو در انگلستان اختراع شد. قسمت اندازه گیری از سه یا چهار فنجان باد نیمکره ای تشکیل شده است. فنجان های باد بر روی یک براکت چرخان عمودی به زمین در زوایای مساوی در یک جهت نصب می شوند.

سنسور جهت باد
حسگر جهت باد از چرخش پیکان جهت باد برای تشخیص و حس کردن اطلاعات جهت باد خارجی استفاده می کند و آن را به صفحه کد کواکسیال منتقل می کند و در همان زمان یک دستگاه فیزیکی مطابق با مقادیر مربوط به جهت باد را خروجی می دهد. بدنه اصلی آن ساختار مکانیکی یک بادگیر را پذیرفته است. وقتی باد به سمت بادگیر می وزد، وقتی بادگیر روی دم باشد، فلش بادگیر به سمت باد می رود. به منظور حفظ حساسیت به جهت، مکانیسم های داخلی مختلفی نیز برای شناسایی جهت سنسور سرعت باد استفاده می شود.

سنسور سرعت و جهت باد اولتراسونیک
اصل کار امواج اولتراسونیک استفاده از روش تفاضل زمانی اولتراسونیک برای اندازه گیری سرعت و جهت باد است. زیرا سرعت انتشار صوت در هوا با سرعت جریان هوا در جهت باد همسو می شود. اگر موج اولتراسونیک در همان جهت باد منتشر شود، سرعت آن افزایش می یابد. برعکس، اگر موج اولتراسونیک در جهت مخالف باد منتشر شود، سرعت آن کاهش می یابد. بنابراین، در شرایط تشخیص ثابت، سرعت انتشار امواج اولتراسونیک در هوا می تواند با تابع سرعت باد مطابقت داشته باشد. سرعت و جهت باد دقیق را می توان از طریق محاسبه به دست آورد. از آنجایی که امواج صوتی در هوا منتشر می شوند، سرعت آنها به شدت تحت تأثیر دما قرار می گیرد. سنسور سرعت باد دو جهت مخالف را در دو کانال تشخیص می دهد، بنابراین تأثیر دما بر سرعت امواج صوتی ناچیز است.

به طور خلاصه، از آنجایی که سنسور جهت باد و سنسور سرعت باد هر دو به صورت مکانیکی طراحی شده اند و دارای قطعات چرخشی هستند، حداقل سرعت باد شرایط شروع قبل از نظارت است. اگر سرعت باد کمتر از مقدار شروع باشد، پروانه یا فنجان باد رانده نمی شود تا بچرخد. بنابراین نظارت امکان پذیر نیست. در مقابل، سنسور سرعت و جهت باد اولتراسونیک وجود دارد. بزرگترین ویژگی این دستگاه این است که می تواند حتی با سرعت باد صفر بدون شروع سرعت باد کار کند. و بر خلاف سنسور مکانیکی سرعت و جهت باد، که به دو دستگاه نیاز دارد، سنسور اولتراسونیک دو روش را با هم ترکیب می‌کند.

با توسعه سریع اینترنت اشیا، تقاضای فزاینده ای برای دقت نظارت بر عناصر هواشناسی وجود دارد. استفاده از سنسورهای سرعت و جهت باد اولتراسونیک می تواند به خوبی بر کاستی های ذاتی سنسورهای سرعت و جهت باد مکانیکی غلبه کند، بنابراین آنها می توانند به طور معمول در تمام طول روز و برای مدت طولانی کار کنند. اگر بتوان در آینده هزینه را کاهش داد، جایگزین قدرتمندی برای بادسنج های مکانیکی خواهد بود.