چندین روش برای اندازه گیری سرعت و جهت باد
سرعت باد به مسافتی که باد در واحد زمان می گذرد اشاره دارد. نیروی باد به نیروی باد هنگام وزش روی جسم اشاره دارد. هیچ درجه‌ای برای سرعت باد وجود ندارد، اما درجه‌هایی برای نیروی باد وجود دارد و سرعت باد مبنای تقسیم‌بندی درجه‌های نیروی باد است. به طور کلی، هر چه سرعت باد بیشتر و سطح باد بیشتر باشد، قدرت تخریب باد بیشتر می شود.
1. چرا باید بر اندازه گیری سرعت باد و نیروی باد تاکید کنیم؟
نیروی باد و سرعت باد شاخص های مهمی در تحقیقات هواشناسی هستند و همچنین عناصر کلیدی هستند که مردم به آنها توجه می کنند. این نه تنها تأثیر زیادی بر فعالیت های روزانه مردم دارد، بلکه برای تحقیقات هواشناسی، ناوبری و کارهای دیگر نیز اهمیت زیادی دارد، بنابراین اندازه گیری سرعت و جهت باد پیشاپیش به توسعه روان فعالیت های مختلف کمک می کند.
2. روش های اندازه گیری سرعت باد و جهت باد چیست؟
با توجه به اصل اندازه گیری، انواع روش های زیر را معرفی می کنیم: اندازه گیری سنتی، روش مکانیکی، روش اولتراسونیک و روش کالریمتری.
اندازه گیری سنتی
1. اندازه گیری جهت باد: از بادگیر استفاده کنید
جهت فلش جهت باد روی بادگیر نشان می دهد که باد در آن زمان در کدام جهت می وزد. هنگامی که یک زاویه مشخص بین بادگیر و جهت جریان هوا وجود داشته باشد، جریان هوا فشاری را بر روی دم پره باد ایجاد می کند. اندازه آن متناسب با طرح شکل هندسی بادگیر در صفحه عمودی جهت جریان هوا است. سر پره باد دارای یک منطقه کوچک به سمت باد و بال دم دارای یک منطقه بزرگ به سمت باد است. فشار باد ایجاد شده توسط این اختلاف فشار باعث می شود که پره باد حول محور عمودی بچرخد تا اینکه بادگیر با جریان هوا در تماس باشد. موازی. جهت باد را می توان به راحتی از موقعیت نسبی بین بادگیر و قطب نشان دهنده آزیموت اصلی ثابت مشاهده کرد.
2. اندازه گیری سرعت باد: از بادسنج استفاده کنید
یک صفحه فشار باد مستطیل شکل بر روی باد یاب وجود دارد و یک قاب قوسی شکل در کنار صفحه فشار باد تعبیه شده است و دندانه های بلند و کوتاه روی قاب وجود دارد. تعداد دندانه های بلند و کوتاه بلند شده توسط صفحه فشار باد نشان دهنده بزرگی نیروی باد است و هر چه نیروی باد بیشتر باشد سطح سرعت باد نیز بیشتر می شود.
اندازه گیری مکانیکی باد
اندازه گیری مکانیکی باد، مانند اندازه گیری باد سنج، شبیه یک ساعت مکانیکی است و به طور کلی برای اندازه گیری باد در شفت ها استفاده می شود. ابتدا باید سرعت باد را تخمین زد، سپس با استفاده از باد سنج و کرونومتر، نشانگر باد سنج و کرونومتر را صفر کرده و سپس باد سنج را رو به جریان باد و عمود بر جهت باد قرار داد. جریان. پس از 30 ثانیه خاموش شدن باد سنج، کلید باد سنج و کرونومتر را همزمان روشن کنید تا اندازه گیری شروع شود. لازم به ذکر است که اندازه گیری باد در همان مقطع نباید کمتر از 3 برابر باشد و اندازه گیری باد باید در طول فرآیند اندازه گیری باد به آرامی انجام شود. به عنوان مثال، سنسور سرعت و جهت باد یک روش اندازه‌گیری مکانیکی باد معمولی را اتخاذ می‌کند که باعث استفاده بهتر از انرژی باد می‌شود و از توسعه فناوری تولید انرژی بادی انرژی جدید پشتیبانی می‌کند.
سرعت سنجی اولتراسونیک
اصل کار اندازه گیری باد اولتراسونیک استفاده از روش تفاضل زمانی اولتراسونیک برای درک اندازه گیری سرعت و جهت باد است. به دلیل سرعت انتشار صوت در هوا، با سرعت جریان هوا در جهت باد قرار می گیرد. اگر موج اولتراسونیک در همان جهت باد حرکت کند، سرعت آن افزایش می یابد. برعکس، اگر موج اولتراسونیک در جهت مخالف باد حرکت کند، سرعت آن کاهش می یابد. بنابراین، در شرایط تشخیص ثابت، سرعت انتشار امواج اولتراسونیک در هوا می‌تواند با تابع سرعت باد مطابقت داشته باشد. سرعت باد و جهت باد دقیق را می توان از طریق محاسبه به دست آورد.
روش اندازه گیری اصل کالریمتری
یک مثال معمولی از استفاده از اصل کالریمتری برای اندازه گیری سرعت باد بادسنج است. اصل اساسی آن این است که یک سیم فلزی نازک را در سیال قرار دهید و سیم را از طریق جریان الکتریکی گرم کنید تا دمای آن بالاتر از دمای سیال باشد. بنابراین، سرعت باد سیم به عنوان "Hotline" نامیده می شود. هنگامی که سیال در جهت عمودی از سیم عبور می کند، بخشی از گرمای سیم را می گیرد و دمای سیم را کاهش می دهد. بر اساس تئوری تبادل حرارتی جابجایی اجباری، بین گرمای Q از دست رفته توسط خط گرم و سرعت v سیال رابطه وجود دارد. بادسنج ابزاری است که می تواند سرعت باد کم را اندازه گیری کند. از دو بخش تشکیل شده است: یک کاوشگر میله توپ داغ و یک ابزار اندازه گیری. کاوشگر دارای یک لامپ شیشه ای با سیم پیچ نیکروم و دو ترموکوپل است که داخل لامپ پیچیده شده است. محل اتصال سرد ترموکوپل به یک ستون فسفر برنزی متصل است که مستقیماً در معرض جریان هوا قرار دارد. هنگامی که مقدار مشخصی جریان از حلقه گرمایش عبور می کند، دمای لامپ شیشه ای افزایش می یابد. درجه افزایش مربوط به سرعت باد است و درجه افزایش زمانی که سرعت باد کم باشد زیاد است. در غیر این صورت، درجه افزایش اندک است. بزرگی افزایش با استفاده از ترموکوپل بر روی متر نشان داده می شود. با توجه به قرائت کنتور برق، منحنی کالیبراسیون را بررسی کنید تا از سرعت باد در آن زمان مطلع شوید.
