معرفی بادسنج فنجانی و بادسنج پروانه ای

معرفی بادسنج فنجانی و بادسنج پروانه ای

بادسنج فنجانی
این رایج ترین نوع بادسنج است. بادسنج فنجانی چرخشی اولین بار توسط رابینسون در انگلستان اختراع شد. در آن زمان چهار جام بود و بعد از آن سه جام استفاده می شد. سه فنجان خالی سهمی یا نیمکره ای که روی قاب ثابت شده اند همه در امتداد یک طرف هستند و کل قاب به همراه فنجان باد روی شفتی نصب شده است که می تواند آزادانه بچرخد. در اثر نیروی باد، فنجان باد حول محور خود می چرخد ​​و سرعت چرخش آن متناسب با سرعت باد است. سرعت را می توان توسط کنتاکت های الکتریکی، تاکوژنراتورها یا شمارنده های فوتوالکتریک ثبت کرد.

بادسنج پروانه ای
این بادسنج با مجموعه ای از پروانه های سه یا چهار پره ای است که حول یک محور افقی می چرخند. ملخ در جلوی بادگیر نصب می شود به طوری که صفحه چرخش آن همیشه رو به جهت باد است که از بادسنج می آید و سرعت چرخش آن متناسب با سرعت باد است.

اصل بادسنج چیست؟
بادسنج ابزاری است که برای اندازه گیری سرعت باد استفاده می شود. انواع زیادی وجود دارد. بادسنج فنجانی معمولاً در ایستگاه های هواشناسی استفاده می شود.

این شامل سه فنجان خالی مخروطی شکل است که در 120 درجه به تکیه گاه ثابت شده اند.

کل قسمت حسگر بر روی یک محور عمودی چرخش نصب شده است. در اثر باد، فنجان باد حول محور خود با سرعتی متناسب با سرعت باد می چرخد.

اصل اساسی بادسنج قرار دادن یک سیم فلزی نازک در سیال و اعمال جریان الکتریکی برای گرم کردن سیم بالاتر از دمای سیال است. به همین دلیل بادسنج ها را «سیم داغ» می نامند.

هنگامی که سیال در جهت عمودی در سیم جریان می یابد، مقداری از گرما را از سیم خارج می کند و دمای سیم را کاهش می دهد.

با توجه به تئوری انتقال حرارت جابجایی اجباری، می توان استنباط کرد که بین اتلاف حرارت Q خط گرم و سرعت v سیال رابطه وجود دارد.

یک پروب سیم داغ استاندارد از دو تکیه گاه تشکیل شده است که توسط سیم های نازک کوتاه محکم نگه داشته می شوند. سیم فلزی معمولا از پلاتین، رودیوم، تنگستن و سایر فلزات با نقطه ذوب بالا و شکل پذیری خوب ساخته می شود.

قطر سیم معمولاً مورد استفاده 5μm و طول آن 2mm است. قطر پروب کوچک فقط 1μm و طول آن 0.2mm است. با توجه به اهداف مختلف، پروب سیم داغ را می توان به دو سیم، سه سیم، مورب، V شکل، X شکل و غیره تبدیل کرد.

به منظور بهبود استحکام، گاهی به جای سیم فلزی از یک فیلم فلزی استفاده می شود و معمولاً لایه ای از فیلم فلزی روی بستر عایق حرارتی پاشیده می شود که به آن پروب فیلم داغ می گویند.

پروب های سیم داغ قبل از استفاده باید کالیبره شوند. کالیبراسیون استاتیک در تونل های باد استاندارد ویژه انجام می شود.

رابطه بین سرعت جریان و ولتاژ خروجی را اندازه گیری کنید و آن را به عنوان یک منحنی استاندارد رسم کنید.

کالیبراسیون دینامیکی در یک میدان جریان ضربانی شناخته شده انجام می شود یا به حلقه گرمایش بادسنج اضافه می شود.

سیگنال الکتریکی ضربانی برای بررسی پاسخ فرکانسی بادسنج سیم داغ استفاده می شود. اگر پاسخ فرکانسی خوب نباشد، می توان با استفاده از مدار جبران مربوطه آن را بهبود بخشید.