Abstract
Un senzor de viteza vântului, cunoscut și sub numele de anemometru, face parte dintr-un instrument care este folosit pentru a măsura viteza vântului. Cuvântul „anemometru” provine din grecescul anemos, pentru vânt. Anemometrele fac parte din echipamentul standard al unei stații de observare a vremii și sunt folosite pentru a furniza informații despre cât de repede bate vântul într-o anumită locație.
Tipuri de senzori de viteza vântului disponibile
Există multe tipuri diferite de anemometre, dar toate funcționează prin măsurarea forței vântului asupra unui obiect în mișcare.
7 tipuri diferite de anemometru:
Anemometru cupa: Acesta este cel mai comun tip de senzori de viteza vantului. Este format din trei sau patru cupe care sunt montate pe un arbore vertical. Pe măsură ce vântul bate, cupele se rotesc, iar viteza de rotație este direct proporțională cu viteza vântului. Anemometrele cu cupă sunt fiabile și utilizate pe scară largă pentru măsurarea vitezei vântului.
Anemometru cu elice: Similar unui anemometru cu cupă, un anemometru cu elice are, de asemenea, trei sau patru lame în loc de cupe. Lamele se rotesc atunci când bate vântul, iar viteza de rotație este folosită pentru a determina viteza vântului. Anemometrele cu elice sunt utilizate în mod obișnuit în stațiile meteorologice și în aplicații industriale.
Anemometru cu ultrasunete: Un anemometru cu ultrasunete folosește unde sonore ultrasonice pentru a măsura viteza vântului. De obicei, are mai multe perechi de transmițătoare și receptoare montate pe diferite brațe ale unui cap senzor. Timpul necesar undelor ultrasonice se deplasează între emițătoare și receptoare în direcții diferite este utilizat pentru a calcula viteza și direcția vântului.
Anemometru cu fir fierbinte: anemometrele cu fir fierbinte folosesc un fir subțire încălzit de un curent electric. Sârma este expusă vântului, iar efectul de răcire al vântului determină o modificare a rezistenței firului. Măsurând această modificare, poate fi determinată viteza vântului. Anemometrele cu fir fierbinte sunt utilizate în mod obișnuit în cercetare și aplicații industriale.
Anemometru sonic: anemometrele sonice se bazează pe principiul măsurării vitezei sunetului. Ei folosesc perechi de traductoare ultrasonice pentru a emite și a primi impulsuri sonore. Măsurând timpul necesar pentru ca sunetul să circule între traductoare în direcții diferite, poate fi determinată viteza vântului.
Tub Pitot: Un tub Pitot este un dispozitiv care măsoară diferența dintre presiunea totală și presiunea statică a vântului. Măsurând această diferență se poate determina presiunea dinamică, care este direct legată de viteza vântului. Tuburile Pitot sunt utilizate în mod obișnuit în aviație și aplicații aerospațiale.
Avantajele și limitările senzorilor de viteză a vântului
Deoarece senzorul de viteză al vântului este cel mai comun tip în prezent, îl vom lua ca exemplu
Avantaje
Design simplu: Senzorii de viteză a vântului în cupă au un design simplu, constând din trei sau mai multe cupe montate pe o axă orizontală. Această simplitate le face ușor de fabricat, instalat și întreținut.
Precizie: anemometrele cu cupă sunt cunoscute pentru precizia lor relativ mare în măsurarea vitezei vântului. Ele oferă citiri fiabile și consistente pe o gamă largă de viteze ale vântului.
Gamă largă: anemometrele cu cupă pot măsura eficient vitezele vântului variind de la viteze foarte mici la foarte mari. Ele pot capta atât briza blândă, cât și vânturile puternice, făcându-le potrivite pentru diverse aplicații.
Durabilitate: cupele anemometrelor cu cupe sunt de obicei realizate din materiale robuste, cum ar fi metalul sau plasticul, făcându-le durabile și capabile să reziste la condiții meteorologice dure.
Cost: Senzorii de viteză a vântului sunt, în general, la prețuri mici.
Limitări
Anemmetrele cupe măsoară în primul rând viteza vântului, dar nu oferă informații despre direcția vântului. Ele nu sunt concepute pentru a determina direcția vântului, ceea ce poate fi o limitare în anumite aplicații care necesită date direcționale.
În condiții de vânt extreme, anemometrele cu cupă se pot confrunta cu limitări. La viteze foarte mari ale vântului, forța centrifugă de pe cupe poate duce la citiri inexacte sau potenţiale deteriorari ale senzorului.
Atunci când se ia în considerare utilizarea senzorilor de viteză a vântului, este important să se evalueze aceste avantaje și limitări pe baza cerințelor specifice și a condițiilor de mediu în care va fi instalat senzorul.
Lucruri de luat în considerare înainte de a cumpăra
Înainte de a cumpăra anemometre, ar trebui să luăm în considerare mai mulți factori.
Cel mai important factor este scopul propus al anemometrului. Produse diferite au funcții diferite. De exemplu, un senzor ultrasonic de viteză a vântului ar putea avea alte dispozitive instalate împreună.
Clasa de precizie este al doilea factor important. Diferitele anemometre sunt proiectate cu o precizie diferită, care este legată și de cost. Precizia anemometrului ar trebui să fie adecvată scopului prevăzut.
Un alt de luat în considerare este intervalul de viteză a vântului pe care îl poate măsura anemometrul. Viteza vântului poate fluctua rapid, așa că este important să aveți un anemometru care să măsoare cu precizie aceste fluctuații.
Luăm în considerare și dimensiunea și designul. De exemplu, un anemometru cu palete este imens, un anemometru cu cupă este în general mic. Anemometrele cu fir fierbinte sunt mici, dar trebuie îndreptate direct spre sursă pentru a obține rezultate precise.
Aplicații
Anemometrele sunt folosite în diverse aplicații, inclusiv stații meteo, aeroporturi, construcții, zmee zburătoare, navigație, ferme. Ele sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit în studiile de cercetare pentru a investiga efectul vântului asupra diferitelor obiecte și structuri.
Întrebări frecvente:
1. Cum să obțin recordul vitezei vântului la laptopul meu fără fir?
Pentru a obține înregistrarea vitezei vântului fără fir pe laptopul dvs., puteți adopta module wireless împreună cu un senzor de viteză a vântului pentru monitorizarea vitezei vântului fără fir. Apoi, deși sunteți acasă sau la birou, aveți acces la datele în timp real colectate 24/7.
2. De unde iau un senzor WiFi pentru viteza vântului?
Nu toate tipurile de senzori de viteza vântului au funcție WiFi. Cu toate acestea, Macsensor poate furniza un modul Wifi care poate fi utilizat cu senzorul nostru de viteză a vântului pentru a realiza funcția wifi.
3. Când viteza vântului devine periculoasă?
Viteza vântului poate deveni periculoasă în funcție de diverși factori, inclusiv de mediul înconjurător și de activitățile desfășurate. Iată estimarea vitezei vântului și a pericolelor potențiale ale acestuia:
- Briză ușoară: Vitezele vântului de până la 7 mph (11 km/h) sunt de obicei considerate o briză ușoară și nu prezintă niciun pericol semnificativ.
- Briză moderată: Vitezele vântului cuprinse între 8 și 18 mph (13 până la 29 km/h) pot determina mișcarea și balansarea ramurilor mici de copac. Deși nu este de obicei periculos, este important să fii precaut în anumite situații, cum ar fi atunci când operați vehicule ușoare sau cu profil înalt.
- Briză proaspătă: Vitezele vântului între 19 și 24 mph (30 până la 39 km/h) pot duce la balansarea ramurilor mai mari și la creșterea dificultății de utilizare a umbrelelor. Activitățile în aer liber, cum ar fi navigarea sau zborul cu zmee, pot deveni mai provocatoare.
- Briză puternică: Vitezele vântului de la 25 la 31 mph (40 la 50 km/h) pot face ca copacii întregi să se balanseze și să creeze dificultăți pietonilor. Este recomandabil să luați măsuri de precauție, mai ales în zonele de coastă unde briza puternică poate contribui la agitarea mării.
- Vânt puternic: vitezele vântului cuprinse între 32 și 38 mph (51 până la 61 km/h) pot face dificilă mersul împotriva vântului, în special pentru persoanele mai vulnerabile. Activitățile în aer liber trebuie abordate cu prudență, iar obiectele ușoare trebuie asigurate pentru a preveni aruncarea în aer.
- Forța vânturilor: Vitezele vântului de la 39 la 54 mph (63 la 87 km/h) pot provoca daune structurale clădirilor și pot smulge copacii mari. Activitățile în aer liber devin periculoase, iar conducerea vehiculelor de profil înalt poate deveni o provocare.
- Furtuna: Vitezele vântului între 55 și 73 mph (89 până la 117 km/h) pot provoca daune semnificative structurilor, copacilor și liniilor electrice. Activitățile în aer liber sunt foarte descurajate și este esențial să rămâneți în casă și să urmați instrucțiunile de siguranță.
- Uragan: Vitezele vântului de peste 73 mph pot provoca daune grave și extinse. Acoperișurile pot fi dezlipite. Geamuri sparte. Copaci dezrădăcinați. RV-urile și casele mobile mici s-au răsturnat. Automobilele aflate în mișcare pot fi împinse de pe carosabil.