نحوه اندازه گیری سرعت و جهت باد
نیروی باد نیرویی است که هنگام وزش باد به یک جسم تولید می شود، در حالی که سرعت باد به فاصله جریان باد در واحد زمان اشاره دارد. سطح نیروی باد و قدرت تخریب معمولاً با سرعت باد همبستگی معکوس دارند.
1. چرا اندازه گیری سرعت و جهت باد بسیار مهم است؟
جهت و سرعت باد دو نشانگر مهم تحقیقاتی هواشناسی هستند. مردم توجه زیادی به سرعت و جهت باد می کنند زیرا نه تنها تأثیر قابل توجهی بر زندگی مردم دارند بلکه بر تحقیقات هواشناسی و سایر تلاش ها نیز تأثیر می گذارند. برای پیشبرد آرام کارهای مختلف، اندازه گیری جهت و سرعت باد از قبل مفید خواهد بود.\
چه تکنیک هایی برای اندازه گیری جهت و سرعت باد استفاده می شود؟
بر اساس مفاهیم مختلف اندازه گیری می توان آن را به اندازه گیری سنتی، اندازه گیری مکانیکی، اندازه گیری اولتراسونیک و اندازه گیری کالریمتری تقسیم کرد.
اندازه گیری استاندارد
1. برای اندازه گیری جهت باد، از بادگیر استفاده کنید
پیکان جهت باد جفت پره باد نحوه وزش باد در حال حاضر را نشان می دهد. هر زمان که پره و جهت جریان هوا در یک زاویه قرار گیرند، جریان هوا فشار خاصی را روی دم پره وارد می کند. اندازه آن متناسب با نحوه نمایش هندسه پره بر روی صفحه ای است که عمود بر جهت جریان هوا است. سر ناحیه بادگیر پره کوچکتر از دم آن است. پره در پاسخ به فشار باد در امتداد محور عمودی خود می چرخد تا زمانی که با جریان هوا موازی شود. از محل بادگیر نسبت به دکل باربر اصلی ثابت، تعیین جهت باد ساده است.
2. برای اندازه گیری سرعت باد از بادسنج استفاده کنید.
بادسنج دارای صفحه فشار باد مستطیل شکل است و در کنار صفحه فشار باد یک قاب قوسی شکل با دندانه های بلند و کوتاه قرار دارد. نیروی باد با تعداد دندانه های بلند و کوتاه بلند شده توسط صفحه فشار باد نشان داده می شود. سطح سرعت باد با شدت باد افزایش می یابد.
اندازه گیری مکانیکی
سنسورهای جهت باد از نوع پیکانی و سنسورهای سرعت باد سه فنجانی محبوب ترین سنسورهای مکانیکی سرعت و جهت باد هستند. به عنوان مثال، بخش حسگر سنسور سرعت باد سه فنجانی از سه یا چهار فنجان مخروطی یا نیمکره ای خالی تشکیل شده است. براکت ستاره سه پر یا براکت متقاطع شکل باید به یک شفت چرخان عمودی ثابت شود، اضلاع مقعر فنجان های خالی باید در یک جهت چیده شوند و براکت بازوی متقاطع باید در حین نصب ثابت شود. استفاده از سنسورهای سرعت و جهت باد می تواند به مردم کمک کند تا از انرژی باد به طور موثرتری استفاده کنند، که برای پیشرفت فناوری جدید تولید نیروی باد مفید است.
روش اندازه گیری اولتراسونیک
سنسور سرعت و جهت باد اولتراسونیک بر اساس اندازه گیری سرعت و جهت باد با استفاده از روش اختلاف زمانی اولتراسونیک عمل می کند. زیرا سرعت هوا در جهت باد بر سرعت صوت موجود در هوا منطبق خواهد بود. سرعت گجت زمانی که موج اولتراسونیک در همان جهت باد حرکت میکند افزایش مییابد، در حالی که وقتی موج اولتراسونیک در جهت مخالف باد حرکت میکند، سرعت آن کاهش مییابد. در نتیجه، محاسبات را می توان برای تعیین سرعت باد و جهت باد در شرایط تشخیص یکسان استفاده کرد.
کالری سنجی
بادسنج یک وسیله رایج برای تعیین سرعت باد با استفاده از مفهوم کالریمتری است. روش اندازه گیری آن عبارت است از وارد کردن یک سیم فلزی نازک در سیال و گرم کردن آن با جریان الکتریکی تا زمانی که دمای آن از دمای سیال بیشتر شود. به همین دلیل از اصطلاح "سیم های داغ" برای توصیف بادسنج های سیمی استفاده می شود. زمانی که سیال به صورت عمودی از سیم عبور می کند، بخشی از گرما از سیم خارج می شود و دمای آن کاهش می یابد. وسیله ای که می تواند سرعت بادهای سبک را اندازه گیری کند بادسنج است. محل اتصال سرد ترموکوپل در معرض جریان گاز قرار می گیرد و به یک ستون مسی ساخته شده از فسفر متصل می شود. دمای لامپ شیشه ای هر زمان که جریانی از حلقه گرمایش عبور کند افزایش می یابد و میزان افزایش به سرعت باد بستگی دارد. هنگامی که سرعت باد کم است، درجه افزایش زیاد است. در غیر این صورت، افزایش حداقل است. یک ترموکوپل روی متر افزایش را نشان می دهد. منحنی تصحیح را با استفاده از قرائت کنتور بررسی کنید تا سرعت باد فعلی را بدست آورید.
